INTRODUÇÃO O solo é um dos bens mais preciosos da Humanidade. Permite a vida dos vegetais, dos animais e do homem à superfície da Terra. in «Carta Europeia dos Solos» (extraído) O solo, sendo a camada mais superficial da Terra, é imprescindível ao desenvolvimento de muitos seres vivos, principalmente das plantas, pois possui uma grande variedade de minerais e outras substâncias necessárias à sua alimentação. O solo possui também recursos hidrológicos necessários à existência de todos os seres vivos. Todos os solos derivam directa ou indirectamente das rochas - rochas-mãe - que se vão quebrando em fragmentos sucessivamente mais pequenos, num processo designado meteorização, por acção de agentes erosivos, internos e externos (clima, relevo, temperatura e alguns organismos). À medida que esta avança, a rocha vai-se fragmentando e alterando quimicamente, até estar formada uma camada de solo. No entanto, este processo resulta na formação de matéria mineral não consolidada, não podendo considerar-se solo enquanto nele não existir matéria orgânica. Os agentes erosivos, já referidos, modificam o solo continuamente por vários processos, entre os quais se destacam a desintegração física, que desagrega as rochas, convertendo-as em pó ou em grãos de menor tamanho, devido, principalmente, às variações da temperatura, que provocam grandes tensões no interior das rochas; a desintegração química, que se produz em presença da água líquida e se deve ao ataque dos minerais por simples dissolução dos sais solúveis, ou por hidratação e posterior hidrólise. A fixação inicial de determinados organismos vivos, como líquenes e cianobactérias, também contribui para a desintegração de uma rocha-mãe e, consequentemente, para a formação do solo. O solo é anisotrópico em profundidade e é constituído por camadas designadas por horizontes, cujo conjunto forma aquilo a que se chama perfil do solo, o qual demora milhões de anos para se formar. Apesar da designação dos diferentes horizontes, o mais vulgar é designá-los pelas letras do alfabeto. Os processos de formação e desenvolvimento do solo diferem conforme os factores de formação nele actuantes, e a sua intensidade é condicionada pelas relações ambientais. Como foi referido, o solo é muito importante na vida das plantas, pois é nele que elas vão encontrar o substrato natural que protege alguns dos seus órgãos e donde retiram as várias substâncias necessárias ao seu desenvolvimento. Outros organismos vivos, como os fungos, bactérias e alguns animais (como por exemplo as minhocas), utilizam o solo como habitat. Uma grande parte destes seres vivos designam-se por decompositores, os quais são responsáveis pela degradação da matéria orgânica, proveniente da decomposição de restos de animais e plantas, em matéria mineral, sendo esta utilizada, novamente, pelas plantas completando-se assim um ciclo. Os decompositores são os responsáveis pela formação do húmus, que é uma fase do solo de grande actividade em que a matéria orgânica está parcialmente decomposta. Para além da matéria orgânica e da matéria mineral, que também é originada a partir da desagregação das rochas, o solo é constituído por ar e água em quantidade variável e distribuídos por todos os espaços livres deixados pela matéria orgânica e mineral. Varia também na quantidade e no tamanho das partículas de que é composto e da maneira como estas partículas estão estruturadas. Assim, o solo apresenta várias características das quais se destacam a textura, a estrutura, a permeabilidade e a capacidade da retenção da água e do ar. A textura é caracterizada pela proporção relativa das areias, limos e argilas existentes no solo. É uma característica variável consoante o local onde nos encontramos, a qual não se modifica facilmente ao longo dos anos. Pode ser classificada em solos arenosos, limosos, argilosos e francos ou barrentos. A estrutura de um solo corresponde ao arranjo dos seus constituintes sólidos. Ambas as características são responsáveis pela determinação da porosidade de um solo (volume ocupado pelos poros) que condiciona a circulação da água e do ar e a penetração das raízes. Nem todos os solos se deixam atravessar pela água com a mesma facilidade. Os poros de dimensões maiores tornam mais fácil a circulação de água e de ar, enquanto que os poros de menores dimensões permitem a retenção da água. A circulação da água tem grande importância pois é nela que certas substâncias se dissolvem, nomeadamente os nutrientes imprescindíveis à vida vegetal. Quando os solos são submetidos a uma forte evaporação as substâncias dissolvidas precipitam à superfície dado que a água tem uma deslocação ascendente. A água pode-se também encontrar adsorvida à superfície das partículas que nele existem ficando retida pelas mesmas, não podendo ser utilizada pelas plantas. Quanto mais facilmente a água atravessa um dado solo - permeabilidade - menor será a quantidade de água retida e indespensável à vida dos seres vivos. Assim, há solos que: não retêm a água, tornando-se demasiado secos - são os solos permeáveis; retêm a água em excesso, formando com ela uma pasta. Tornam-se lamacentos quando recebem água e demasiado duros, secos e estaladiços quando a perdem - são os solos impermeáveis; retêm uma certa quantidade de água entre as suas partículas, mas permitem que a água em excesso os atravesse - solos semi-permeáveis. Sabe-se que a água do solo está sempre a deslocar-se e a renovar-se. A quantidade de água presenteno solo depende da sua permeabilidade bem como de outros factores, tais como, a pluviosidade, infiltração, evaporação e a utilização de água pelos seres vivos. Assim, a água existe em quantidade variável nos solos sendo, no entanto, substituída regularmente. Existem portanto vários tipos de solo: Solos arenosos, os quais possuem matéria mineral em que quase toda ela é constituída por areia e são considerados solos muito secos e pobres. Solos argilosos, que são os que têm uma predominância de argila, sendo muito pegajosa ao tacto e difíceis de trabalhar. Retêm muita água mas também secam muito facilmente, tornando-se então muito duros e abrindo fendas, quando excessivamente secos. Solos agrícolas, que para além de outros constituintes, têm areia e argila em proporções tais que os tornam macios ao tacto, bem arejados, fáceis de trabalhar e férteis. Solos limosos, contêm uma grande quantidade de limo, aparecendo em menor quantidade a areia e a argila. É um solo muito suave, causando uma sensação parecida ao toque da seda. Assim, pode-se estabelecer uma ligação entre a permeabilidade do solo e o seu tipo. Os solos permeáveis correspondem aos solos arenosos pois estes possuem muitos espaços entre as partículas deixando-se atravessar pela água com relativa facilidade. Os solos impermeáveis correspondem aos solos argilosos pois como as partículas constituintes são muito pequenas unem-se umas às outras deixando muito poucos espaços livres para a passagem da água, ou seja, retêm a maior parte da água. Os solos semi-permeáveis correspondem aos solos agrícolas retendo estes alguma quantidade de água, sendo no entanto largamente atravessados por esta. Isto deve-se à existência de espaços deixados pelas partículas de húmus (um dos principais constituintes deste tipo de solo). Os solos limosos podem-se considerar impermeáveis, embora o sejam menos que os solos argilosos. PROTOCOLO EXPERIMENTAL Para se descobrir a constituição do solo, deve-se observar atentamente um perfil do solo, conjunto dos horizontes e colher amostras necessárias na actividade a realizar. MATERIAL 4 funis algodão 4 gobelés 4 tipos de solo 4 tripés 4 provetas 4 espátulas água (4 × 50 ml) cronómetro METODOLOGIA Em cada funil, colocou-se um pouco de algodão e uma das amostras de solo. Colocou-se os funis nos tripés e um gobelé na parte inferior para receber a água vinda do funil. Verteu-se um volume igual de água (V0 = 50 ml) em cada amostra e anoto-se o tempo inicial (T0). Deixou-se a água infiltrar nos solos e registou-se os tempos correspondentes ao desaparecimento da água na superfície de cada amostra contida nos funis. O volume da água depositado nos gobelés foi devidamente medido com a ajuda de provetas e registado (V1, V2, V3, V4). CÁLCULOS SOLO AGRÍCOLA ti = 9h 26m tf = 9h 28m 25s vf = 21 ml P = vf / (tf - ti) = ml/s P = 50/145 = 0,34 ml/s Retenção de água R= vi - vf R= 50 - 21 = 29 ml SOLO ARENOSO COM PEQUENA PERCENTAGEM DE LIMO ti = 0 s tf = 3m 07s = 187 s vf = 18 ml P = 50/187 = 0,27 ml/s R= 50 - 18 = 32 ml SOLO ARENOSO ti = 0 s tf = 258 s vf = 23 ml P = 50/258 = 0,19 ml/s R= 50 - 23 = 27 ml SOLO ARGILOSO ti = 9h 20m 35s tf = 10h 50m 35s P = 50/5400 = 0,0092 ml/s DISCUSSÃO Após realizada a experiência em questão, determinou-se que os solos utilizados possuem permeabilidades diferentes, uma vez que a água retida em cada um deles varia nos quatro solos utilizados. Foi possível observar-se que, com o mesmo volume de água utilizado em todos os solos, aquele que se mostrou menos permeável foi o solo argiloso, tendo-se obtido o valor de 0,0092 ml/s em 90 minutos, verificando-se que a maior parte da água ficava retida à superfície do solo. O solo que demonstrou ter maior permeabilidade foi o solo agrícola com o valor de 0,34 ml/s demorando a água 145 s a atravessá-lo. Os outros dois tipos de solo (arenosos) têm uma permeabilidade intermédia relativamente aos outros solos. Assim, o solo arenoso teve um valor de permeabilidade de 0,19 ml/s e o solo arenoso com uma pequena quantidade de limo teve um valor igual a 0,27 ml/s. No primeiro solo a água demorou 258 s a atravessá-lo, enquanto que no segundo demorou 187 s. Estas diferenças entre os valores devem-se às diferentes granolometrias das partículas, sendo o menos permeável aquele que é constituído por partículas de pequeníssimas dimensões e o mais permeável o solo com partículas de maiores dimensões. Em relação ao volume de água retida nos solos, observou-se que aquele que retém mais água no seu interior era o solo arenoso com pequena quantidade de limo, devido ao diâmetro das partículas e também à quantidade de limo que ajuda na retenção da água (NOTA: Tomámos em conta o solo que retinha mais água no seu interior. No entanto, o solo argiloso retém uma quantidade superior de água, mas no exterior.). Existe, assim, uma relação entre a permeabilidade e a retenção de água pelos solos, ou seja, quanto maior a permeabilidade, maior a retenção de água no interior do solo, pois as moléculas de água ao atravessarem os poros entram em contacto com as partículas constituintes do solo, ficando muitas delas unidas a estas. CONCLUSÃO Após ter-se realizado a experiência com os quatro tipos de solos, verificou-se uma considerável diferença de permeabilidade em cada um dos solos. Assim, verificou-se que o solo agrícola é o mais permeável, seguido dos solos arenosos. O solo argiloso é o menos permeável retendo a maior parte da água. Relativamente à textura dos solos, podendo concluir, com base na experiência e com base nos conhecimentos adquiridos nas aulas, que o solo agrícola é "fofo" devido à quantidade de húmus existente, possuindo as partículas uma granolometria de tamanho grande e médio (aproximadamente o tamanho dos grãos de areia misturados com algumas partículas maiores de matéria orgânica). Assim, existem muitos espaços entre as partículas, o que explica a rápida passagem da água através dele. O solo arenoso tem uma textura áspera pois possui partículas com uma granolometria entre 2 e 0,02 mm (menores que algumas partículas do solo agrícola), continuando a haver espaços livres, mas mais pequenos, entre elas o que permite a passagem de água, embora mais lenta do que no tipo de solo anterior. O solo arenoso com uma pequena porção de limo possui uma textura um pouco mais áspera que o solo arenoso, mas quando molhado tornava-se mais suave, demonstrando a existência da pequena porção de limo. As partículas deste tipo de solo eram um pouco maiores que as do solo arenoso havendo mais espaços livres entre elas e, consequentemente, permitindo uma maior facilidade à passagem da água. Por fim, o solo argiloso tem uma textura muito suave, aderindo algumas das partículas aos dedos quando tocado. A granolometria das partículas é pequeníssima, sendo inferior a 0,002 mm e sendo também inferior em relação às partículas de todos os outros solos. O tamanho destas partículas provoca a aglomeração das partículas (as partículas vão ocupar todos os espaços livres existentes, devido às suas pequenas dimensões), tornando o solo compacto, sendo quase impossível a passagem da água através dele. Em termos gerais, concluiu-se então que devido às diferentes constituições dos solos, a permeabilidade varia em cada um deles. Assim, facilmente se explica o fenómeno ocorrido (passagem de água), se interpretam as diferentes quantidades que cada solo possui de argila, limo e areia, a textura relativamente à granolometria das partículas e a percentagem de húmus. CURIOSIDADES Quando as amostras de solo são lançadas na água, os seus constituintes separam-se conforme são mais ou menos pesados: O ar sobe na água e liberta-se sobre a forma de bolhas. Os fragmentos de húmus flutuam à superfície da água porque são mais leves. As partículas de argila mais finas flutuam, turvando a água. As areias e outros elementos mais pesados depositam-se no fundo. Um hectare de manta morta pode conter dez milhões de folhas. As gotas de chuva atingem o solo com uma velocidade de 5 a 15 km/h. Este impacto tende a desfazer os torrões do solo - é o primeiro passo para a erosão do solo. AUTO-CRÍTICA A experiência realizada ajudou o grupo a compreender o fenómeno de permeabilidade e de retenção de água pelos solos. No entanto, a experiência foi um pouco monótona, pois os seus intervenientes tomaram um papel pouco activo. Na execução deste relatório surgiram algumas dúvidas de vocabulário e também dificuldade na realização da discussão e conclusão, pois não se sabia como realizá-las correctamente. Mas a dificuldade que causou maior transtorno foi a falta de apoio e compreensão de certos "elementos" do grupo, mostrando-se a sua quase inexistente ajuda, ineficaz. BIBLIOGRAFIA Grande Dicionário Enciclopédico Ediclube, Volume XVII, págs. 5783-5784, Ediclube, Alfragide, 1996. Leite, Ana et al, Da célula ao organismo, Bloco 2, 1ª Edição, págs. 11-21, Areal Editores, Porto, 1996. Peralta, Catarina Rosa et al, Investigar e Aprender a Terra, Ciências da Natureza, 5º Ano, 1ª Edição, págs. 126-136, Porto Editora, Porto, 1990. Foram consultadas também algumas folhas informativas sobre o assunto tratado providenciadas pela professora de TLB. Foi ainda consultada a enciclopédia multimédia em CD-ROM Encarta 95 sobre o assunto tratado. Copyright 1997 Todos os direitos reservados