Lista de exercício_1_RASPA

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LISTA DE EXERCÍCIO I 
 
1. Do ponto de visto de vista de observação de campo, como se classificam os solos? 
Apresentar as proporções médias de argila, limo e areia de cada tipo de solo. 
R. Do ponto de vista de um observador do campo, os solos podem ser classificados como: 
Arenoso: É constituído por grãos de areia soltos, os quais podem ser vistos e sentidos. 
Quando seco, se desintegra se pressionado, perdendo a estrutura. Quando molhado pode 
ser moldado, porém também se desintegra ao ser tocado. 
Barro-Arenoso: É o solo com alta proporção de areia, mas com quantidade suficiente de 
limo e argila, o que dá a consistência. Os grãos de areia podem ser vistos e sentidos. 
Quando úmido forma torrões que pode ser moldado com facilidade, mas se desintegra 
com facilidade. 
Barrento (ou Barro): É o solo que apresenta frações de areia limo e argila em proporções 
equilibradas. Quando umedecido apresenta-se macio e ligeiramente plástico, formando 
torrões que podem ser manuseados com facilidade sem, no entanto, se desintegrarem. 
Quando seco suporta manuseio suave. 
Barro-Limoso: É o tipo de solo com pouca areia e argila e predominância de limo. Quando 
seco forma torrões que são facilmente quebrados. Quando pulverizado, apresenta-se 
macio e na forma de pó que se integra quando molhado. Forma crosta que pode ser 
facilmente manuseado sem se quebrar e não torna-se borrachudo quando apertado entre 
os dedos. 
Barro-Argiloso: É um solo que possui frações equilibradas de argila e areia e a diferença 
em limo. Quando seco apresenta torrões duros e quando molhados esses torrões se 
apresentam plásticos, podendo ser manuseados sem se romper. 
Argiloso: É o solo cuja predominância é a argila. Apresenta textura fina, porém quando 
seco forma torrões duros e quando molhado esses torrões se apresentam plásticos. 
 
 
 
 
 
 
3 
 
Proporções médias de argila, limo e areia de cada um dos tipos de solo acima, de 
acordo com o diagrama textural dos solos (Fig.1), são mostrados na tabela abaixo: 
 
 
SOLO 
PROPORÇÕES MÉDIAS DOS COMPONENTES (%) 
AREIA LIMO ARGILA 
Arenoso 85-100 0-15 0-10 
Barro-Arenoso 50-85 0-50 0-20 
Barrento 35-50 25-50 7-27 
Barro-Limoso 0-50 50-80 0-27 
Barro-Argiloso 20-45 15-50 27-40 
Argiloso 0-45 0-40 40-100 
 
2. Um solo apresenta uma composição física de 28% de argila, 37% de areia e 35% 
de limo. Como deve ser classificado esse solo? Quais as características 
observacionais de campo que o identificam. 
R. A partir do diagrama textural traça-se paralelas internas ao lado do triângulo 
correspondente à argila e ao lado correspondente à areia tendo partido das respectivas 
porcentagens de limo e argila, obtém-se um solo classificado como barrento. As 
características observacionais de campo que o identificam são: 
 Quando umedecido apresenta-se macio e ligeiramente plástico, formando 
torrões que podem ser manuseados com facilidade sem, no entanto, se 
desintegrarem. 
 Quando seco suporta manuseio suave. 
3. Uma amostra de solo, coletada num anel volumétrico de 300 cm3, a uma 
profundidade de 20cm, apresentou massa úmida de 400g e após ser secada em estufa 
a 105º C, apresentou um volume constante de 200 cm3 e uma de solo seco de 320g. 
Determinar: 
a) massa específica global de solo () 
R.
3067,1
300
320
3
cm
g
t
s
cm
g
V
m






 Onde: ms - massa seca e Vt - volume total. 
Tabela 1. Proporções médias dos três principais componentes do solo utilizados na sua 
classificação. 
4 
 
b) umidade (teor d’água/massa) - m 
R. 
s
l
m
m
m
 Onde: ml - é a massa líquida do solo e ms -é a massa do solo seco. 
stlslt mmmmmm  

2525,0
320
320400





g
g
mm
s
st
m
g
gg
m
mm


 
c) umidade (teor d’água/volume) - v 
R. 
t
l
v
V
V
 Onde: Vl - é volume da parte líquida do solo e Vt - é o volume total da amostra de solo. 
Temos que 
V
m
 e que a densidade da água é 1g/cm3. Assim, o volume da parte líquida 
do solo é equivalente à massa líquida do solo. 
t
st
t
l
V
V
mm
V
m 

 
o
o
Vcm
cm
V
V
cm
cmggg
6,26266,0
300
1)320400(
3
3
3
3






 
d) porosidade do solo (P0) 
R. 
t
gl
o
V
VV
P

 Onde: Vg é o volume ocupado pelo ar 
stlslt VVVVVV  
o
o
cm
cm
o
t
st
o
P
cm
cmcm
V
VV
P
3,33333,0
300
200300
3
3
3
33





 
 
5 
 
e) grau de saturação (S) 
R. 
st
l
gl
l
VV
V
VV
V
S



 como ll mV  se  =1g/cm
3 
o
o
cm
cm
st
su
st
l
S
cmcm
cmggg
S
VV
mm
VV
m
S
808,0
200300
1320400
3
3
33
3










 
f) porosidade livre de água 
R. 
o
o
cm
cm
cm
cm
cm
cm
VoP
7,6067,0
266,0333,0
3
3
3
3
3
3




 
4. A superfície de um solo úmido está em equilíbrio com o ar atmosférico (Ta = 30ºC 
e P = 1000 mb) e a pressão do O2 é 200 mb. Qual é a concentração de O2 no solo? 
R. Da Lei de Henry, a concentração(C) de gás dissolvido é determinada pela relação 
entre a pressão do gás (Pi) e a pressão atmosférica local (P), levando-se em consideração 
um coeficiente de solubilidade (S) do gás. 
C = S (Pi / P); 
Para T = 30º C 
Temos, S = 0,0261 g.l-1 
C = 0,0261g.l-1 (200 mb/ 1000mb) 
C = 5,22.10-3 g.l-1 
5. a) Descreva sobre os termos: 
- Limite superior de água disponível no solo (CC) 
R. Limite superior de água disponível no solo ou Capacidade de Campo (CC) é o 
conteúdo d’água no solo (fração do volume) depois que o solo saturado inicia o processo 
de drenagem por gravidade, isto é, máxima retenção d’água pelo solo. Seja uma camada 
de solo em estudo a qual se encontra em condições de capacidade de campo (CC). A 
lâmina de água armazenada nesse solo pode ser calculada pela equação: 
  LCCA ccL   
6 
 
Onde: AL é a lâmina de água armazenada no solo (cm), em condições de CC; L é a 
espessura da camada de solo em estudo (cm); e OCC é a umidade do solo, à base de 
volume, para o solo em condições de CC (cm3/cm3). 
- Limite inferior de água disponível no solo (PMP) 
R. A água armazenada pelo solo na capacidade de campo não é totalmente disponível vez 
que quando o fluxo de água no solo não atende mais à demanda atmosférica, a planta 
entra em murcha. O Limite inferior de água disponível no solo ou porcentagem de 
murchamento permanente (PMP) é o estágio de um solo, em processo de secagem, em 
que as plantas nele contidas atingem um estágio de murchamento, a partir do qual não se 
recuperarão pelo restabelecimento da umidade no solo. Portanto, é o máximo teor de 
umidade solo em que as plantas permanecem murchas, não recuperando da murcha, 
mesmo que seja adicionada água ao solo. Seja uma camada de solo em estudo a qual se 
encontra em condições de ponto de murcha permanente (PMP). A lâmina de água 
armazenada nesse solo pode ser calculada pela equação: 
  LPMPA PMPL  
Onde: AL é a lâmina de água armazenada no solo (cm), em condições de PMP; L é a 
espessura da camada de solo em estudo (cm); e OPMP é a umidade do solo, à base de 
volume, para o solo em condições de PMP (cm3/cm3). 
- Capacidade de água disponível (CAD) 
R. Capacidade de água disponível (CAD) ou capacidade máxima de retenção de água 
pelo é a diferença entre a capacidade de campo (CC) e o ponto de murcha permanente 
(PMP). Quando o solo atinge sua capacidade máxima de retenção, o potencial da água no 
solo é máximo, estando esta água disponível prontamente para absorção pelas plantas. À 
medida que esta água armazenada no solo diminui, diminui também o potencial, 
ocasionando o aumento da sucção, tornando–se difícil a absorção da água pelas raízes das 
plantas até que quando exercida pela planta, cessando, virtualmente a absorção pelas 
raízes. Dessa forma, o pequeno conteúdo de água que entra na planta após ser atingido o 
PMP, é insuficiente para desencadear os processos metabólicos no interior das plantas. 
b) Como se determina a lâmina máxima dearmazenamento de água no solo (CAD)? 
7 
 
R. Em termos numéricos, água disponível ou a capacidade de campo pode ser 
determinada pela seguinte expressão: 
 
100
..
PMPCC
hCAD ap

  
Onde: ap é a densidade aparente do solo; h é profundidade do solo considerado sendo 
expresso em unidade de lâmina de água (mm) por camada de solo (m); CC é teor de 
umidade do solo em CC (%); e PMP é o teor de umidade do solo em PMP (%). 
6. Qual deve ser a concentração de sais no solo para que o potencial osmótico da 
água no solo corresponda a uma coluna d’água de 50cm? 
R. Se for colocada uma membrana semipermeável entre água pura e uma solução, a 
membrana deixa passar o solvente e retém o soluto, a água pura deve difundir-se através 
da membrana. A pressão osmótica corresponde à pressão que deve ser aplicada à solução 
para evitar a passagem da água pura para a solução. A água adquire uma energia potencial 
osmótica (o) também denominada de potencial osmótico, que contribui para o potencial 
total da água no solo. O potencial osmótico resulta da interação da água com os campos 
de força emanados de substâncias dissolvidas. Observa-se que quanto mais concentrada 
a solução, menor o estado de energia da água e, portanto, mais negativo o valor de o. 
O potencial osmótico pode ser calculado pela expressão: 
 ψ0s = - R. T. C → C = -ψ0s/ R.T 
Onde: R é a constante universal dos gases, cujo valor é 0,082 atm.l/K.mol; T é a 
temperatura absoluta da solução, em K; C é a concentração do soluto na solução. 
1 atm → 1033 cm de H2O 
ψ0s → -50 cm de H2O 
ψ0s = - 0,048 atm 
Para que ψ0s seja igual a 50cm, considerando-se uma temperatura de 32°C = 305K, 
encontremos C: 
C = - ψ0s / R.T = -0,048 atm / (0,082 atm.l/K.mol . 305ºK) 
8 
 
C=1,92 x 10-3 mol/l 
7. Qual deve ser o diâmetro de um vessel de xilema para que a água atinja uma 
altura de 20m numa árvore, fazendo considerações sobre o ângulo () que o menisco 
de água forma com a parede do vaso capilar? 
R. O potencial de pressão da água na planta é o resultado da pressão externa que é 
diferente da pressão de referência de uma superfície livre de água, isto é, p é igual a 
pressão hidrostática no sistema. Uma pressão mais elevada está presente num sistema a 
um potencial positivo relativo a pressão de referência. Em células de plantas, os potenciais 
de pressão e osmótico torna-se mais importantes. A pressão da água nas raízes pode 
também gerar pressões positivas no xilema e nos tecidos nas folhas. Dessa forma, o 
movimento da água no interior da planta, é feito através dos vasos condutores de seiva, 
chamados de vasos lenhosos e liberianos (constituídos de feixe de células, em forma de 
tubos capilares) que por sua vez sofrem o processo de capilaridade (condução de líquidos 
das células das raízes a células mais altas até os estômatos) que tem funções específicas 
na condução da água. 
 O potencial matricial da água m está relacionado com os efeitos da tensão 
superficial (), e para um vaso capilar de raio R: 
R
m


2
 
No nível da superfície livre de água p = - m e no nível de máxima ascensão 
da água no capilar p=0 então m= -g: 
 hg
R
w  
2
 → 
hg
R
w 


2
 
 ,- equivale a 71,1 g.s-2 para T = 30ºC; 
 R - é o raio do tubo capilar ou do vessel do xilema (cm); 
 ρw - é a densidade da água = 1,003g.cm-3; 
 g - é a aceleração da gravidade = 9,81m.s-2 = 981cm.s-2; 
 h - é a altura da elevação no capilar. 
9 
 
mmRcmR
cm
R
s
cm
cm
g
s
g
45 102,71022,7
2000981003,1
1,712
23
2
 



 
 Como o diâmetro é o dobro do raio: 
D = 2.R 
 D = 1,44.10-3mm 
Quando um tubo capilar é imerso em uma superfície de um líquido, este formará um 
menisco resultante do ângulo de contato entre as paredes do tubo e o líquido. A curvatura 
do menisco será tanto maior, quanto menor for o diâmetro do tubo e, devido a esta 
curvatura, estabelece uma diferença de pressão na interface líquido-gás. Um líquido com 
ângulo () agudo, formará um menisco côncavo para o lado do gás (água e vidro) e um 
líquido com ângulo () obtuso, formará um menisco convexo para o lado do gás 
(mercúrio e vidro). No primeiro caso a pressão sob o menisco é menor que a pressão 
atmosférica, enquanto que no segundo caso, a pressão atmosférica é menor que a pressão 
sob o menisco. Devido a isto, no primeiro caso o líquido é repelido pelo capilar. Se o 
ângulo de contato é nulo, o menisco será um hemisfério e o raio de curvatura do menisco 
será igual ao raio do tubo. O ângulo de contato para a água pura sobre superfícies planas, 
inorgânicas é geralmente próximo de zero, mas rugosidades ou impurezas absorvidas pela 
superfície, geralmente fazem () diferir de zero. 
8. Descrever os métodos mais empregados e simples, do ponto de vista de 
experimento de campo, para medir o potencial total de água no solo e na planta. 
R. O potencial de água no solo representa o trabalho (energia) requerido para 
contrabalancear as forças atuantes na água do solo. Dependendo da interação o potencial 
pode ser: 
 Potencial Matricial (m) → resultantes da atração da matriz do solo pela água; 
 Potencial Osmótico (o) → da presença de solutos; 
 Potencial de Pressão (p) → da carga hidrostática e pressão externa dos gases. 
10 
 
 Potencial de gravidade (g) → da gravidade 
O potencial total da água do solo (t) pode ser dado, então, por: 
... pgosmt  
 Vejamos alguns instrumentos para medir o potencial total da água no solo: 
Método do Tensiômetro 
Esse equipamento mede diretamente o potencial matricial da água do solo em 
condições de campo por medições de pressões negativas ou forças de sucção no solo. É 
um aparelho que consiste de uma cápsula de cerâmica porosa, conectada a um manômetro 
através de um tubo, completamente cheio de água. Quando colocado no solo, se a água 
contida na cápsula está inicialmente à pressão atmosférica e a umidade do solo a uma 
pressão negativa, exercendo uma sucção sobre a cápsula do instrumento e retirando dele 
certa quantidade de água. Com isto, a água se moverá através da cápsula porosa, no 
sentido do solo, tendendo a entrar em equilíbrio com a tensão da água, no solo, ao seu 
redor. Qualquer mudança no teor de água do solo e consequentemente em seu estado de 
energia, será transmitida à água no interior da cápsula, sendo indicada rapidamente pelo 
manômetro. Essa cápsula funciona como uma membrana semipermeável, permitido a 
livre passagem de água e íons, não permitindo a passagem de ar nem de partículas de 
solo. O tensiômetro pode permanecer no solo por um longo período e como a cápsula 
porosa é permeável à água e sais, a água dentro do tensiômetro fica com a mesma 
composição e concentração da água do solo. 
Assim, o potencial matricial pode ser expresso pela equação: 216,12 hhhm  
 h - é a altura de mercúrio lida no tensiômetro; 
 h1 - é a altura do manômetro com relação à superfície do solo; 
 h2 - é a profundidade da cápsula porosa em relação à superfície do solo. 
Método dos Blocos e Resistência Elétrica 
Os blocos de resistência elétrica contêm um par de eletrodos envolvidos por gesso 
(Boyoucos & MicK, 1940), náilon ou fibra de vidro (Coleman & Hendrix, 1949). Os 
blocos podem ser calibrados com o teor de umidade ou com o potencial matricial do solo, 
sendo este mais utilizado. A condutibilidade elétrica do solo depende não somente do teor 
11 
 
de água, mas também da textura e concentração de sais solúveis. Materiais inertes como 
a fibra de vidro são altamente sensíveis às variações na salinidade da solução do solo, 
enquanto que os blocos de gesso mantêm uma concentração eletrolítica constante 
correspondente a uma solução saturada de sulfato de cálcio que funciona como “buffer”, 
resistindo a pequenas variaçõesna salinidade do solo. 
 Método da Placa e Membrana de Pressão 
Consiste de um disco de porcelana colocado numa célula de pressão, em que a 
parte inferior do disco sempre se encontra sob pressão atmosférica e parte superior, onde 
se encontram as amostras de solo, sob pressão conhecida de ar, superior à atmosférica. 
Essas placas deixam de funcionar quando o ar sob pressão expulsa a água retida nos poros, 
ocupando o seu lugar. Em lugar da placa porosa, pode-se usar uma membrana de acetato 
de celulose, principalmente para pressões superiores a 20 bars. 
Método do Psicrômetro 
Este método diz que o potencial de água no solo é proporcional ao logaritmo natural 
da umidade relativa do ar do solo. Este método não é muito recente e a maior dificuldade 
apresentada é que a umidade relativa do ar de um solo saturado a 20°C é 100% e o seu 
potencial é zero. Para um solo em PMP a aproximadamente –15 atm, a umidade relativa 
é em torno de 98,88% a 20°C. Nota-se que do ponto de vista agronômico, o intervalo útil 
de umidade relativa situa-se entre 99 e 100%. Daí as dificuldades técnicas. 
 Vejamos alguns métodos utilizados para determinação do teor de umidade do 
solo, já que o potencial matricial do solo está fortemente ligado com o teor de 
umidade do solo: 
Método do Gravimétrico 
Este consiste da coleta de amostras de solo com volume constantes, as quais são 
pesadas e posteriormente secadas em estufa a uma temperatura de aproximadamente 105º 
C, até atingirem peso constante. Então, o teor de umidade pode ser expresso pela relação: 
 
s
l
s
su
m
m
m
m
mm


 
Onde: um, ms e ml são, respectivamente, os pesos da amostra úmida, seca e da água 
12 
 
Este método também denominado “gravimétrico padrão” serve de referência para 
os demais. É simples, absoluto e utiliza equipamentos não arenosos. Por outro lado, é 
trabalhoso e demorado. Deve-se proceder a coleta de amostras de solo em latinhas a serem 
transportadas do campo para o laboratório de modo a não perder umidade até a primeira 
pesagem. Logo, os recipientes devem ser hermeticamente fechados ou, então, as possíveis 
perdas de água devem ser evitadas por refrigeração. 
Método das Pesagens 
Baseado na saturação da amostra de solo. Este método desenvolvido por Klar et 
al., 1966, fundamenta-se na obtenção de um “padrão”, que servirá de referência às demais 
determinações. Esse padrão obtém-se em um frasco especial que pode ser um balão ou 
um erlenmeier, preferencialmente de 500 ml, no qual adiciona-se água pela metade e 100g 
de terra secada em estufa a 105°C. agita-se bem para homogeneização água-solo, 
podendo-se adaptar uma bomba de vácuo, com vistas à retirada do ar, completa-se o 
volume em 500ml. Pesa-se o conjunto. Repete-se a operação com a amostra, cuja umidade 
se quer conhecer. Tendo-se o valor do peso específico real do solo, determina-se o teor 
de umidade com base no peso úmido. 
Método do Acetileno 
Esse método fundamenta-se na reação da água com o carbureto de cálcio, 
originando-se gás acetileno. Coloca-se a amostra de solo em um recipiente 
hermeticamente fechado juntamente com o carbureto de cálcio em excesso. Do acetileno 
produzido resultará em pressão, que será lida num manômetro que, por sua vez, é 
diretamente proporcional ao teor de umidade da amostra de solo. Esse método é rápido 
simples, barato e indicado onde não se exija muita precisão. 
Método da Bomba de Nêutrons 
Este método dá uma medida direta do teor volumétrico de umidade do solo, 
registrado no campo. Uma fonte radiativa é introduzida no solo através de um buraco 
previamente perfurado, onde mesma emite nêutrons em todas as direções. As colisões 
desses nêutrons com os núcleos de hidrogênio da água do solo são registrado no detector 
do instrumento. Esse registro dos nêutrons suavizados pelos núcleos de hidrogênio da 
água, dependerá do número de núcleos de hidrogênio presente e fornece uma medida da 
quantidade de água no solo. Esse instrumento utilizado neste método é chamado de 
13 
 
“Sonda de Nêutrons – Nêutrons Probe”. As medições são realizadas em várias 
profundidades no solo de preferência a intervalos de 15 cm, visando obter o perfil do teor 
de umidade do solo. Este método é importante principalmente para áreas onde necessita 
de medições regulares do teor de umidade. 
9. Qual o comportamento da “curva característica” para solos arenoso e argiloso? 
Fazer gráfico demonstrativo. 
R. O potencial matricial da água no solo (m) varia com o teor de umidade () e é 
característica de cada tipo de solo. Essa variação é chamada de curva característica da 
umidade do solo ou curva de retenção de cada tipo de solo. Essa curva depende do arranjo 
e dimensões dos poros, principalmente, para altos teores de umidade, quando os efeitos 
capilares são predominantes. A figura abaixo mostra as curvas características para um 
solo arenoso e um solo argiloso: 
 
Observa-se que, para um valor fixo do potencial matricial (m), o teor de umidade () é 
maior para solos argilosos do que para solos arenosos, por isso, os solos arenosos 
armazenam menos água que os solos argilosos. 
10. Uma mesma cultura é implantada, em sistema de cultivo irrigado, num solo 
franco-argiloso e num solo franco-arenoso. Se a área cultivada e a densidade do 
plantio são iguais nos dois tipos de solo, determinar: 
a) Qual das parcelas irrigadas consome mais água, mantendo-se o solo em condições 
de umidade ótima ao desenvolvimento e produtividade das plantas? 
R. A textura do solo tem grande influência no volume de água que pode ser armazenado 
para utilização pelas plantas e na velocidade de infiltração. Quanto maior o diâmetro das 
14 
 
partículas que compõem a parte sólida do solo, mais poroso ele será, o que ocasionará 
maior velocidade de infiltração e menor capacidade de armazenamento. Um solo franco-
argiloso possui frações equilibradas de argila e areia e a diferença em limo. Já um solo 
franco-arenoso é um solo com alta proporção de areia e menores proporções de limo e 
argila, sendo ainda menor no caso da argila. Assim, o solo franco-argiloso, possui maior 
capacidade de armazenamento de água, devido a maior quantidade de argila em sua 
composição, oferecendo melhores condições ao desenvolvimento para as plantas. 
b) Qual das parcelas exigira menor turno de rega e consequentemente maior número 
de irrigações ao longo de ciclo vegetativo das plantas? 
R. O solo franco-arenoso exigirá maior número de irrigações, pois devido a sua maior 
porosidade, tem menor capacidade de retenção de água que o solo franco-argiloso.