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UNIDADE IV AR DO SOLO E TEMPERATURA DO SOLO 1. AERAÇÃO O QUE É..? POR QUE É IMPORTANTE..? Processo por meio do qual ocorrem as trocas gasosas entre ar do solo e a atmosfera Exaure-se o O2 e satura-se com CO2!!! 2. CAUSAS DA AERAÇÃO DEFICIENTE NO SOLO EXCESSO DE UMIDADE DEFICIÊNCIA NA TROCA GASOSA SOLO SATURADO • DRENAGEM IMPERFEITA • TEXTURA MUITO ARGILOSA • CHUVAS EXCESSIVAS • PORÇÕES BAIXAS DE RELEVO • SOLO COMPACTADO COMO.. ? REAÇÕES BIOQUÍMICAS NO SOLO ESTÃO OCORRENDO EM INTENSIDADE MUITO ALTA: - MUITO RESÍDUO ORGÂNICO + - TEMPERATURA ELEVADA + - ALTA POPULAÇÃO MICROBIANA DEFICIÊNCIA NA TROCA GASOSA... FLUXO DE GASES ESTÁ LENTO: - BAIXA POROSIDADE - CONTINUIDADE DEFICIENTE DOS POROS Como os gases se movimentam..? 3. MOVIMENTAÇÃO DOS GASES NO SOLO 2 PROCESSOS ... FLUXO DE MASSA DIFUSÃO DECORRE DA DIFERENÇA DE PRESSÃO ENTRE A ATMOSFERA E O AR DO SOLO PEQUENA IMPORTÂNCIA PARA O SOLO DECORRE POR DIFERENÇA DE CONCENTRAÇÃO MUITO IMPORTANTE PARA O FLUXO DE GASES NO SOLO DIFUSÃO FLUXO DE MASSA DIFERENÇA NA PRESSÃO PARCIAL DOS GASES DIFERENÇA NA PRESSÃO TOTAL 4. FATORES QUE INFLUENCIAM A AERAÇÃO POROSIDADE TOTAL PRECIPITAÇÃO PLUVIAL x O2 TEMPERATURA x ATIVIDADE MICROBIANA ELEMENTOS CLIMÁTICOS APLICAÇÃO DE MAT. ORG. x AERAÇÃO NÍVEL DE ATIVIDADE BIOLÓGICA TEXTURA x PROFUNDIDADE x AERAÇÃO DISTRIBUIÇÃO DE POROS POR TAMANHO 5. EFEITOS DA AERAÇÃO DEFICIENTE SOBRE AS ATIVIDADES BIOLÓGICAS Falta O2... Vegetais Superiores Microrganismos Vegetais Superiores RESTRIÇÃO NO CRESCIMENTO VEGETAL • VARIÁVEL C/ ESTÁDIO DE CRESCIMENTO • VARIÁVEL COM AS ESPÉCIES ... PODE ATÉ CAUSAR A MORTE DO VEGETAL... Mas por que..? Solo está saturado... Todos os poros, com água!.. As folhas fazem fotossíntese..? Os fotoassimilados são translocados para as sementes..? SIM!!! SIM!!! As raízes continuam a absorver água e nutrientes..? NÃO!!! Por que para de absorver NUTRIENTES..? Por que para de absorver ÁGUA, se o solo está encharcado..? O QUE É QUE ESTÁ ACONTECENDO COM AS CÉLULAS DA RAIZ..? O Óbvio... 1) Faltou O2 A respiração aeróbica continua acontecer nas células da raiz? Não..! 2) Há menor produção de ATP..? Sim..! 3) A água continua penetrar nas células da raiz...? Não..! Por que..? Se o solo está encharcado, por que a planta não consegue absorver água..? • A membrana plasmática perde sua permeabilidade... Natureza Lipo-protéica ..? Proteína desnatura Altera a permeabilidade da membrana A planta “morre de sede” em solo encharcado... E os nutrientes..? Por que deixam de ser absorvidos? • Parte da absorção dos nutrientes é PASSIVA Não depende de ATP.. Mas... Parte é ATIVA precisa de ATP!!! Faltou ATP..? Diminui ou cessa a entrada de nutrientes.. NÍVEL DO LENÇOL FREÁTICO MONTAN- TE DE O2 A 23 cm ( % ) RENDIMEN TO DO ALGODÃO (g/ PLANTA) ABSORÇÃO DE NUTRIENTES POR 5 PLANTAS (mg) N P K 30 1,6 57 724 85 1.091 60 8,3 108 1.414 120 2.069 90 13,2 157 2.292 156 3.174 INFLUÊNCIA DO NÍVEL DO LENÇOL FREÁTICO SOBRE O MONTANTE DE O2 NO AR DO SOLO [ ARGILO – SILTOSO] E SOBRE O RENDIMENTO DE ALGODÃO E A ABSORÇÃO DE N – P - K FONTE: BRADY ( 1989) SE PROLONGAR A SATURAÇÃO, HAVERÁ... 1) menor produção de ATP nas células da raiz... 2) menor absorção de nutrientes pela raiz... 3) menor absorção de água... E 4) absorção de “elementos tóxicos” O que estará ocorrendo com os microrganismos..? Fe 2+ / Mn 2+ Alta disponibilidade TOXIDEZ 5) absorção de substâncias tóxicas presentes no solo NO SOLO, SE PROLONGAR A SATURAÇÃO... NO SOLO, SE PROLONGAR A SATURAÇÃO... 1) REDUÇÃO NA INTENSIDADE DA DECOMPOSIÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA • Processo OXIDATIVO Solos com aeração deficiente ACÚMULO DE MATÉRIA ORGÂNICA 2) REDUÇÃO EM PROCESSOS ESPECÍFICOS • NITRIFICAÇÃO especificidades do microrganismo 3) PERDA DE MATERIAIS NO3 NO2 NO N2O N2 NH4 + NO2 - NO3 - • DESNITRIFICAÇÃO Pseudomonas sp 5) DECOMPOSIÇÃO DOS RESÍDUOS ORGÂNICOS GERANDO PRODUTOS TÓXICOS 4) AUMENTO DA POPULAÇÃO DE MICRORGANISMOS ANAERÓBICOS ÁCIDOS: LÁCTICO, BUTÍRICO, CÍTRICO CONCLUSÃO: A planta precisa ser adaptada às condições de longa saturação 6. USO E MANEJO DO SOLO RELACIONADOS À AERAÇÃO CONTROLE DA AERAÇÃO MANEJO DA ÁGUA 1) REMOÇÃO DO EXCESSO DE UMIDADE • DRENAGEM SUPERFICIAL • DRENAGEM SUBTERRÂNEA 2) MANUTENÇÃO OU MELHORIA DA ESTRUTURAÇÃO DO SOLO • AGREGADOS ESTÁVEIS MANEJO DA MATÉRIA ORGÂNICA • TRABALHO MECÂNICO x UMIDADE ADEQUADA 3) USO DE CULTURAS ADAPTADAS • ARROZ x FRUTÍFERAS PERENES 7. TEMPERATURA DO SOLO Fenômenos como... Intemperismo Físico Intemperismo Químico Ação de Microrganismos Nitrificação > 5 º C .............. ÓTIMO: 27-32 º C Germinação de Sementes Absorção e Transporte de Água/Nutrientes pela planta ... sofrem influência da temperatura do solo! 8. DETERMINANTES DA TEMPERATURA DO SOLO SALDO LÍQUIDO DO CALOR ABSORVIDO PELO SOLO CALOR ESPECÍFICO DO SOLO CALOR DE VAPORIZAÇÃO 8.1 SALDO LÍQUIDO DE CALOR ABSORVIDO PELO SOLO Q QUANTIDADE DE CALOR IRRADIADA PELO SOL: REFLEXÃO POR NUVENS ABSORÇÃO PELOS GASES DA ATMOSFERA DISPERSÃO PELA ATMOSFERA GASTO PELA FOTOSSÍNTESE GASTO PELA TRANSPIRAÇÃO DAS PLANTAS REFLEXÃO PELAS PARTÍCULAS DO SOLO Q’ QUANTIDADE DE CALOR QUE CHEGA AO SOLO LOCALIZAÇÃO NO GLOBO TERRESTRE ÉPOCA DO ANO DECLIVIDADE COR DO SOLO COBERTURA VEGETAL 8.2 CALOR ESPECÍFICO DO SOLO RELAÇÃO ENTRE A QUANTIDADE DE CALOR NECESSÁRIA PARA ELEVAR A TEMPERATURA DE UMA SUBSTÂNCIA DE 15 PARA 16 º C E AQUELA EXIGIDA PARA A MESMA ELEVAÇÃO DE TEMPERATURA DE IGUAL MASSA DE ÁGUA. SOLO X ELEVADO CALOR ESPECÍFICO SOLO Y BAIXO CALOR ESPECÍFICO RECEBENDO A MESMA QUANTIDADE DE ENERGIA CALORÍFICA... QUEM APRESENTARÁ ELEVAÇÃO DE TEMPERATURA MAIS RÁPIDA, NUM MESMO INTERVALO DE TEMPO ..? SOLO Y O CALOR ESPECÍFICO DO SOLO DEPENDE... DE SEUS CONSTITUINTES! MATERIAL CALOR ESPECÍFICO, cal/g QUARTZO 0,189 – 0,209 CAOLINITA 0,224 – 0,233 FELDSPATO 0,190 – 0,220 MICA 0,206 – 0,208 APATITA 0,183 – 0,220 AL2O3 0,217 Fe2O3 0,163 – 0,165 HUMUS 0,443 – 0,477 MINERAIS MAT. ORGÂNICA ÁGUA ! ! ! FONTE: BAVER, L. D. et al.1973 VALOR MÉDIO 0,2 cal / g 200 cal/kg de solo DE QUANTO É O CALOR ESPECÍFICO DE UM SOLO COM 10 % DE UMIDADE EM PESO ? 1 kg DE SOLO 0,1 kg DE ÁGUA x 1000 cal / kg 100 cal 1 kg DE SOLO x 200 cal /kg DE SOLO 200 cal 300 cal 1,1 kg DE (SOLO+ ÁGUA) 300 / 1,1 273 cal/kg E SE O TEOR DE ÁGUA AUMENTAR PARA 20 % ..? A ÁGUA EXERCE UM PODER TAMPÃO ... 8.3 CALOR DE VAPORIZAÇÃO SÃO NECESSÁRIAS 583 cal PARA EVAPORAR 1 g DE ÁGUA A 25 º C. EM SOLO ÚMIDO O CALOR ABSORVIDO É GASTO PRIMEIRO PARA EVAPORAR A ÁGUA... EM UMA MESMA REGIÃO, POR QUE SOLOS MAIS ÚMIDOS SÃO MAIS FRIOS..? SOLOS ESCUROS X SOLOS CLAROS QUAL DELES SE AQUECE MAIS? DEPENDE!!! 9. MOVIMENTAÇÃO DE CALOR NO SOLO CONDUTIVIDADE TÉRMICA Propriedade do solo em transmitir o calor SOLOÁGUA ....... 150 VEZES MAIS FÁCIL!! SOLO AR AUMENTA A QUANTIDADE DE ÁGUA DO SOLO DIMINUI A QUANTIDADE DE AR NO SOLO AUMENTA A TRANSFERÊNCIA DE CALOR MAS... SE AUMENTAR MUITO A QUANTIDADE DE ÁGUA..? REDUÇÃO NA CONDUTIVIDADE TÉRMICA! 10. VARIAÇÕES NA TEMPERATURA DO SOLO VARIAÇÕES SAZONAIS MENSAIS DIÁRIAS AS PORÇÕES SUPERFICIAS DO SOLO SÃO AS QUE SOFREM ALTERAÇÕES MAIS INTENSAS EM GRANDES PROFUNDIDADES, OS VALORES SÃO QUASE CONSTANTES COMPARANDO COM T DO AR ATRASO VARIAÇÃO SAZONAL DA TEMPERATURA DO SOLO, EM FUNÇÃO DA PROFUNDIDADE FONTE: BRADY, 1989 H N O R T E VARIAÇÃO MENSAL DA TEMPERATURA DO AR E DA TEMPERATURA DO SOLO, EM DIFERENTES PROFUNDIDADES FONTE: BRADY, 1989 H N O R T E VARIAÇÃO DIÁRIA DA TEMPERATURA DO SOLO SEM COBERTURA E COM COBERTURA FONTE: BRADY, 1989 H N O R T E 11. CONTROLE DA TEMPERATURA DO SOLO COBERTURA DO SOLO CONTROLE DA UMIDADE Região Temperada Drenagem de área úmida Abaixa calor específico O solos esquenta mais rápido na primavera PALHA !!! EFEITOS DE RESÍDUOS SOBRE O SOLO OU INCORPORADOS SOBRE A TEMPERATURA DO SOLO H N O R T E FONTE: BRADY, 1989 INVERNO SOLO NÃO ABAIXA TANTO A TEMPERATURA VERÃO SOLO NÃO ELEVA TANTO A TEMPERATURA SPD MULCHING CEIFA DO MATO
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