Relatório de Ecologia (Salvo Automaticamente) (1)

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Aula Prática nº 1: UMIDADE RELATIVA, TEOR DE MATÉRIA ORGÂNICA E POTENCIAL HÍDRICO QUANTO ÀS DIFERENTES POSIÇÕES DO SOLO
Instituto Federal do Rio de Janeiro (IFRJ) – Campus Nilópolis
Prof.: João José (Ecologia)
Turma: CAM 141
Grupo: 
Evellyn Macedo 	__________________________________________________
Laís Ribeiro	__________________________________________________
Miqueias Dias 	__________________________________________________
Natalie Batista	__________________________________________________
Tayssa Farias	__________________________________________________
Introdução:
 	A umidade e a temperatura do solo são grandezas variáveis e heterogêneas e suas variações podem ocorrer de acordo com os diferentes meios em que ele está situado e ter como possíveis interferentes alguns fatores, como: as condições meteorológicas, tipo de solo, teor de água, textura, clima e topografia locais, o tratamento que aquele solo recebe, a área de superfície coberta, a proximidade ou distância de copas de árvores – que será tratada neste experimento –, entre outros. 
Segundo Alvalá et al. (2002), nos processos de interação solo-atmosfera os perfis de temperatura e umidade de solos dependem, dentre outros fatores, das características físicas e das trocas de calor e vapor d’água com a atmosfera que, por sua vez, dependem do clima e da cobertura vegetal local.
Podemos definir a temperatura do solo como sendo uma função da disponibilidade de radiação solar na superfície do solo e das suas propriedades térmicas, com efeito significativo sobre o crescimento e o desenvolvimento das plantas; suas funções metabólicas podem interagir na nutrição, absorção da água, na produção dos compostos e no estoque de carboidratos (Parton & Logan, 1981).
A temperatura do solo tem influência no crescimento das plantas, com seu efeito na atividade fisiológica e, indiretamente, na disponibilidade de nutrientes do solo (Paul et al., 2003). As flutuações diárias e anuais da temperatura do solo têm influência nos processos biológicos e químicos do solo, nas taxas de decomposição e de mineração da matéria orgânica do solo e da liberação de CO2, além de ser um dos principais fatores de influência da respiração do solo, particularmente nas florestas tropicais (Graham et al., 2010).
Já a umidade, segundo Odum (1983), representa a quantidade de vapor d’água no ar. A umidade absoluta é a quantidade real de água no ar expressa como peso de água por unidade de ar (e.g., gramas por quilogramas de ar). Como a quantidade de vapor d’água contida em ar saturado varia com a temperatura e a pressão, a umidade relativa representa a percentagem de valor realmente presente comparada com a saturação sob condições existentes de temperatura e pressão.
A umidade, então, seria como a quantidade de quantidade de vapor de água que um determinado solo é capaz de reter, entretanto, assim, como a temperatura, ela é afetada por alguns fatores, tais como a textura do solo (argiloso ou arenoso), a quantidade de matéria orgânica (que aumenta a capacidade de retenção de água direta e indiretamente), a estrutura do solo (capilaridade, tamanho dos poros, etc) e sua compactação.
Também segundo Odum (1983), a interação de temperatura e umidade, como no caso da interação da maioria dos fatores, depende dos valores, tanto relativo como absoluto, de cada fator. Assim, a temperatura exerce um efeito limitante mais grave sobre os organismos sob condições ou de muita umidade ou de muito pouca do que sob condições moderadas. De forma semelhante, a umidade é crítica sob extremos de temperatura.
O potencial hídrico, que também foi trabalhado nesta aula prática, também é de suma importância, e corresponde ao potencial químico da água em um sistema, expresso em unidades de pressão e comparado ao potencial químico da água pura em pressão atmosférica e mesma temperatura e altura, com o potencial químico de referência sendo estabelecido como zero.
Também cabe ressaltar o teor de matéria orgânica, que também varia de solo para solo, e também foi determinado durante a aula prática. O teor de matéria orgânica pode ser entendido resultado das taxas de produção e incorporação, decomposição ou alteração de resíduos orgânicos e mineralização, de acordo com as condições do ambiente. Nos solos hidromórficos (que se encontram saturados por água ou excesso de umidade, permanentemente ou em determinado período do ano), a dinâmica da matéria orgânica é influenciada pelo déficit de oxigênio, o que diminui a taxa de decomposição e gera produtos diferenciados em relação aos solos bem drenados.
A matéria orgânica do solo apresenta influência reconhecida no comportamento dos solos, nos aspectos físicos, químicos e biológicos. Seus teores e características são dependentes de uma série de fatores, como pH, temperatura e disponibilidade de água e nutrientes, muitos deles condicionados pelo uso e manejo dos solos.
As análises do solo são de suma importância, pois, através delas, podemos avaliar sua fertilidade, ou seja, inferir sobre a disponibilidade potencial dos nutrientes para as plantas. Também auxilia no monitoramento hídrico de áreas agrícolas, bem como em estudos que enfoquem a relação solo-água-planta. Existem vários métodos diretos e indiretos para essa determinação, os quais apresentam diferentes vantagens e limitações. 
Com base nisto e nos conhecimentos adquiridos em sala, foi realizada uma experiência visando determinar quantitativamente os valores de umidade relativa, potencial hídrico e teor de matéria orgânica nas regiões coberta e não coberta pela copa de uma planta, a fim de obter conclusões objetivas e que relacionem as diferentes posições do solo aos valores obtidos.
Materiais e métodos:
Materiais:
Amostras de sedimento coberto e não coberto pela copa de uma planta;
1 termômetro;
2 recipientes de plástico;
2 placas de Petri;
1 balança analítica;
1 estufa;
2 béqueres;
1 proveta graduada;
1 kitassato;
2 papéis de filtro;
1 múfula;
1 estufa;
1 funil;
1 cadinho de porcelana;
1 espátula;
Métodos experimentais:
Na primeira semana, encontrou-se, na área da escola, um limoeiro, e mediu-se, com o auxílio de um termômetro de mercúrio, a temperatura do solo nas regiões distante e coberta pela copa dele (mantendo-se, aproximadamente, 50 cm de distância de uma região à outra).
Posteriormente, também foram colhidas amostras do solo destas duas regiões. As mesmas foram colocadas em recipientes de plástico e em placas de Petri, e, em ambos os recipientes, fez-se uma identificação das amostras (como “embaixo da copa” ou “fora da copa”). As amostras contidas nas placas de Petri foram levadas à balança e o peso determinado foi devidamente anotado.
Feito isso, tanto os recipientes quanto as placas de Petri foram levados à estufa e lá deixados por uma semana. Passada esta semana, as amostras que estavam contidas nas placas de Petri foram novamente colocadas em uma balança, a fim de observar uma mudança em relação ao seu peso anterior. Novamente, o valor encontrado foi anotado. 
Na semana seguinte, as amostras contidas nas placas de Petri foram descartadas. Após isto, pesou-se aproximadamente 5 g da amostra do sedimento embaixo da copa, o mesmo foi colocado em um cadinho e levado até uma múfula, a qual foi configurada a fim de atingir-se a temperatura de 550ºC. Desta forma, os componentes com ponto de ebulição abaixo de 550 ºC que haviam ali entrariam em combustão e volatizariam, e assim, seria possível determinar o teor de matéria orgânica presente naquele solo. 
Depois, passou-se os sedimentos contidos nos recipientes de plástico para dois béqueres (um com o sedimento abaixo da copa e outro com o sedimento distante) e pesou-se os dois. Para realizar uma espécie de filtração, despejou-se água em uma proveta graduada até seu limite volumétrico (250 mL) e adaptou-se um filtro (já contendo o papel de filtro) em um kitassato. Assim, o sedimento e, posteriormente, a água contida na proveta foram despejados sobre o funil e o líquido não retido foi capturadono kitassato. 
Após o processo, o líquido retido no kitassato fora devolvido à proveta, a fim de medir seu volume após o experimento. O volume encontrado foi de 210 mL.
Em seguida, realizou-se o mesmo procedimento com a amostra de sedimento distante da copa, e o valor de líquido obtido ao final pela proveta foi de 209 mL.
Resultados:
Na primeira semana, quando mediu-se as temperaturas dos sedimentos embaixo e fora da região da copa, encontrou-se 24°C e 25,5°C, respectivamente. 
Ao pesar-se as amostras contidas nas placas de Petri antes de serem levadas à estufa, encontrou-se os valores de 5 g (embaixo da copa) e 5,03 g (fora da área da copa).
Após serem deixadas na estufa por uma semana, as amostras apresentaram massas de 4,45 g (fora da copa) e 4,55 g (embaixo da copa).
Na semana seguinte, quando se transferiu, aproximadamente, 5 gramas de sedimento embaixo da copa, do recipiente para o cadinho, este foi levado à múfula, e, depois de ser submetido à uma temperatura de 550°C, apresentou g ao ser pesado novamente.
Quanto aos sedimentos restantes nos recipientes plásticos, que passaram por uma espécie de filtração, percebeu-se eu, enquanto o valor de líquido que havia na proveta – antes de passar pelo funil – era de 250 mL, o volume do líquido após o procedimento foi de 210 mL (para o sedimento embaixo da copa) e de 209 mL (para o sedimento fora da copa). Assim, sabe-se que os valores de líquido que ficou retido foram de 40 mL (sedimento embaixo da copa) e 41 mL (sedimento fora da copa). 
Com base nos valores encontrados após as medições, foi possível determinar a umidade relativa, teor de matéria orgânica e potencial hídrico dos dois sedimentos, através das seguintes fórmulas:
Umidade relativa = 1 – x 100 ⇒ %
Embaixo da copa: 1 – x 100 ⇒ 9%
Fora da copa: 1 – x 100 ⇒ 11,5%
Potencial hídrico = 
Embaixo da copa: 40/78,576 = 0,50906 mL/g PS
 Fora da copa: 41/75,666 = 0,541854 mL/g PS
Teor de matéria orgânica = 1 – x 100 ⇒ %
O teor de M.O. foi medido apenas com o sedimento colhido embaixo da copa, logo: 
1 – x 100 ⇒ 46,86%
(*) Peso úmido (PU): massa do sedimento antes de passar pela estufa
 Peso seco (PS): massa do sedimento após passar pela estufa 
 Peso final (PF): massa do sedimento ante de passar pela múfula
 Peso inicial (PI): massa do sedimento após passar pela múfula
Discussão:
	Apesar das divergências nos resultados encontrados, percebeu-se que os valores de potencial hídrico, temperatura e umidade relativa, predominantemente, são maiores nas regiões cobertas pela área da copa.
	Logo, baseando-se nos resultados obtidos e também nos conhecimentos adquiridos, pudemos notar que a umidade relativa possui relação direta com a temperatura, a medida que, quanto menor for a temperatura, maior deverá ser o volume da umidade relativa. 
	Em relação às temperaturas encontradas na superfície dos solos, verificou-se que a diferença entre a exposta ao Sol (25,5°C) e a área sombreada pela copa do limoeiro (24°C) foi de 1,5°C. 
Conclusão:
Observando-se os resultados, pudemos concluir que, por ter relação direta com a temperatura (quanto menor for uma, maior será a outra), a umidade relativa também tenderá a ser maior no inverno do que no verão, à noite do que durante o dia, e em regiões frias do que nas quentes. Assim, deduziu-se que a umidade relativa também se tornará maior no inverno. 
Porém, vale notar que, além da temperatura, há uma diversidade de fatores que influem no valor da umidade relativa. Em altitude, por exemplo, a variação da umidade relativa também dependerá da pressão, atingindo um valor máximo durante as manhãs de inverno e um mínimo durante as tardes de verão.
Outro fator que também interfere diretamente na umidade relativa é a evaporação, e ela pode variar a medida que o vento arrasta o vapor d’água, pois isto gera um aumento no índice de evaporação.
Também notamos que um dos fatores que influi nas temperaturas embaixo e fora da copa – e foi bem observado durante a prática – é a exposição ao Sol devido ao bloqueio da radiação feito pela folhagem da planta. Assim, quanto mais densa for a folhagem, maior deverá ser a diferença entre as temperaturas nas áreas cobertas e não cobertas pela copa.
Já o teor de matéria orgânica varia bastante em função das características definidas através de fatores do meio em que o solo se insere, como clima, litologia, temperatura, radiação, relevo, litologia, umidade do ar, precipitação pluvial, tipo de solo, vento, composição atmosférica, etc. Quanto ao aumento do teor de matéria orgânica, ele pode estar relacionado ao aumento na eficiência de utilização dos nutrientes.
Referências bibliográficas:
Parton, W. J.; Logan, J. A. A model for diurnal variation in soil and in temperature. Agricultural Meteorology, v.23, p. 205- 216, 1981
ODUM, E. P. Ecologia. Rio de janeiro, Ed. Guanabara S.A., 1983. 434 p.
http://seer.sct.embrapa.br/index.php/pab/article/viewFile/13795/7833 - Acessado em 19/11/2015, às 23:46
http://www.scielo.br/pdf/rbeaa/v18n1/v18n1a13.pdf - Acessado em 20/11/2015, às 23:49
http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/soja/arvore/CONT000fv6nbppz02wx5eo0c9slraul3i53p.html - Acessado em 20/11/2015, às 00:37
http://www.seb-ecologia.org.br/2009/resumos_ixceb/1320.pdf - Acessado em 20/11/2015, às 13:01
https://www.agro.ufg.br/up/68/o/APOSTILA_-_RELA__ES_SOLOS__GUA_PLANTA.pdf - Acessado em 23/11/2015 às 09:58
http://www.conhecer.org.br/enciclop/2013b/CIENCIAS%20AGRARIAS/materia%20organica.pdf - Acessado em 23/11/2015, às 10:32
http://www.webartigos.com/artigos/determinacao-da-umidade-relativa-do-solo-pelo-metodo-da-porcentagem-e-sua-aplicacao-na-agricultura/34208/ - Acessado em 23/15/2015, às 11:40
http://www.scielo.br/pdf/rbcs/v34n2/v34n2a07.pdf - Acessado em 23/11/2015, às 11:49
http://www.biomania.com.br/bio/conteudo.asp?cod=2946 - Acessado em 25/11/2015, às 20:26
http://www.usp.br/nutau/CD/29.pdf - Acessado em 25/11/2015, às 21:13