LISTA exercício física do solo água no solo

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
INSTITUTO DE AGRONOMIA
DEPARTAMENTO DE SOLOS
DISCIPLINA DE MORFOLOGIA E FÍSICA DO SOLO
EXERCÍCIOS DE APLICAÇÃO (ÁGUA DO SOLO)
Alexandre Ravelli Neto
Marcos Bacis Ceddia
Marcos Gervasio Pereira
�
1ª PARTE:
1- Calcule a quantidade de água (em m3) necessária para saturar os primeiros 50 cm de uma área de 1 ha, cujo solo tem as seguintes características:
	Horizonte
	Profundidade (cm)
	Ds (g/cm3)
	Dp (g/cm3)
	Ug %
	Ap
	0-28
	1,34
	2,61
	12,1
	AB
	28-58
	1,48
	2,66
	13,3
2- Em dado instante coletaram-se amostras de terra em uma cultura de cana de açúcar e obtiveram-se os seguintes resultados:
	Profundidade (cm)
	Ds
	Ug %
	0-5
	1,25
	12,3
	5-10
	1,30
	13,2
	10-15
	1,30
	13,8
	15-20
	1,15
	15,2
	20-25
	1,10
	18,6
	25-30
	1,10
	16,3
A) Determine o armazenamento de água na camada de 0-30 cm. Coletaram-se amostras de terra cinco dias após a primeira determinação e obtiveram-se os seguintes resultados:
	Profundidade (cm)
	Ug %
	(
	0-5
	10,3
	
	5-10
	12,2
	
	10-15
	11,8
	
	15-20
	14,2
	
	20-25
	16,6
	
	25-30
	16,3
	
B) Calcule o total de água perdida até a profundidade de 20 cm nesse período de cinco dias.
3- Coletou-se uma amostra de terra a profundidade de 20 cm com anel volumétrico de diâmetro 7,5 cm e altura de 8,0 cm. O peso úmido do solo foi de 560g e após 48h em estufa a 105(C, seu peso permaneceu constante e igual a 458g. Qual a densidade do solo? Qual a umidade gravimétrica e volumétrica?
4- Dada uma extensão de solo de 10ha, considerada homogênea quanto à densidade do solo e à umidade até os 30 cm de profundidade, qual o peso do solo seco em toneladas nesta seção? Quantos litros de água estão retidos nesta seção de solo?
AB-Ug%=20%
Ds = 1,43 g/cm3
5- Numa cultura de milho em pleno desenvolvimento, foram determinados três perfis de umidade durante um período sem chuvas. Os perfis foram determinados às 8 horas da manhã, em 5, 11 e 17 de novembro. Os dados obtidos foram:
	Profundidade
	( %
	(cm)
	Dia 5
	Dia 11
	Dia 17
	0-5
	32,0
	28,3
	25,3
	5-10
	34,0
	28,5
	24,5
	10-15
	35,1
	27,4
	23,4
	15-20
	36,3
	26,5
	22,2
	20-25
	37,4
	26,0
	20,0
A) Calcule a variação de ( % na profundidade de 8 cm no período de 5 a 11 de novembro.
B) Calcule o total de água perdida até a profundidade de 25 cm no período de 5 a 17 de novembro.
C) Calcule a perda média diária a profundidade de 25 cm.
6- O horizonte superficial de um solo apresenta as seguintes características:
C.C = 0,36 cm3. cm-3; ( = 0,27 cm3. cm-3; Profundidade de 35 cm.
Quantos mm de chuva deverão cair para que se atinja a capacidade de campo (C.C.)?
7- Foi realizado um experimento para avaliar o efeito da umidade do solo na velocidade de crescimento do milho. Utilizou-se quatro níveis de água no solo, cuja a capacidade de campo é de 0,18 cm3 . cm-3 . Vinte dias após a emergência, os seguintes dados foram obtidos?
	( %
	Velocidade de crescimento (mm/h)
	9-12
	0,6
	12-15
	1,1
	15-18
	2,0
	21-24
	0,5
Interprete os resultados
8- Nos dias 5/5/97 coletaram-se amostras de terra em uma cultura de tomates e obtiveram-se os seguintes resultados:
	Profundidade (cm)
	Ds (g/cm3)
	Ug% (g.g-1)
5/05/97
	( (cm3.cm-3)
12/05/97
	0-8
	1,23
	0,214
	0,244
	8-16
	1,28
	0,230
	0,276
	16-24
	1,35
	0,238
	0,308
	24-32
	1,40
	0,245
	0,343
	32-40
	1,45
	0,254
	0,369
Calcule a variação de armazenamento neste período, em mm/dia, para a profundidade de 40 cm.
9- Em dado instante, coletaram-se amostras de terra em um canavial e obtiveram-se os seguintes dados:
	Horizonte
	Profundidade (cm)
	Ds (g/cm3)
	Dp (g/cm3)
	Ug % (g.g-1)
	Ap
	0-10
	1,20
	2,65
	0,260
	AB
	10-24
	1,25
	2,63
	0,227
	BA
	24-27
	1,40
	2,66
	0,187
	Bt2
	27-50
	1,43
	2,68
	0,183
Com base nestes dados responda:
A) Qual o horizonte que está armazenando a maior quantidade de água no momento? Justifique.
B) Qual a quantidade de água em litros, necessária para saturar os primeiros 50 cm de solo?
10- Coletou-se uma amostra de solo à profundidade de 60 cm com anel volumétrico de diâmetro de 7,5 cm e altura de 7,5 cm. O peso úmido do solo foi de 560g e após 48h em estufa a 105(C, seu peso permaneceu constante e igual a 458g. Qual a densidade do solo? Qual sua umidade na base de peso e volume?
11- O solo do problema anterior após 48h em estufa a 105(C foi colocado em uma proveta contendo 100 cm3 de água. O volume de leitura da proveta altera para 269 cm3. Qual a densidade da partícula deste solo?
12- Qual a porosidade total livre de água deste solo?
13- No mesmo local de coleta deste solo, coletou-se mais 5 amostras à mesma profundidade e com o mesmo anel volumétrico. Os dados obtidos encontram-se no quadro abaixo. Determine para cada uma a Densidade do solo e umidade volumétrica (( %).
	Amostra
	Um
	Ms
	Ds
	( %
	1
	560
	458
	
	
	2
	581
	447
	
	
	3
	573
	461
	
	
	4
	555
	457
	
	
	5
	561
	452
	
	
	6
	556
	463
	
	
14- Coletou-se uma amostra de solo com anel volumétrico de 200 cm3 a uma profundidade de 10 cm. Obteve-se Mu = 332g e Ms = 281g. Após a coleta, fez-se um teste de compactação do solo passando-se sobre ele um rolo compressor. Nova amostra coletada com o mesmo anel e à mesma profundidade, apresentou Mu = 360g e Ms = 305g. Determine antes e depois da compactação a densidade do solo, Ug% e ( %. A densidade real é 2,70 g/ cm3.
15- No problema anterior, porque Ug % deu igual para os dois casos e não para (( %)? E com a porosidade total (X), o que aconteceu?
16- Dada uma extensão de solo de 10 ha. Considerada homogênea quanto à densidade do solo, umidade, até os 30 cm de profundidade, qual o peso seco em toneladas existente na camada 0-30 cm de profundidade? A umidade do solo é 0,2 g . g-1 e sua Densidade do solo = 1,7 g/cm3. Quantos litros estão retidos pela mesma camada de solo?
17- Um pesquisador necessita de exatamente 100g de solo e dispõe de uma amostra úmida com ( % = 0,25 cm . cm-3 e densidade do solo = 1,2 g/cm3. Quanto solo úmido deve pesar para obter o peso de solo desejado?
18- Em dado instante coletaram-se amostras de solo em uma cultura de cana e obtiveram-se os seguintes resultados:
	Profundidade (cm)
	Ds (g/cm3)
	U%
	0-15
	1,25
	12,3
	15-30
	1,30
	13,2
	30-45
	1,30
	13,8
	45-60
	1,15
	15,2
	60-75
	1,10
	18,6
	75-90
	1,10
	16,3
	90-105
	1,05
	13,7
	105-120
	1,00
	13,7
Determine os armazenamentos nas camada 0-40 cm, 0-80 cm, 0-120 cm, 35-40 cm e 40-110 cm.
19- Coletaram-se amostras de terra em uma cultura de repolho e obtiveram-se os seguintes resultados:
	Horizonte
(cm)
	Ds
(g cm-3)
	Dp
(g cm-3)
	Cc
(cm3cm-3)
	Ug
(g g-1)
	
	A1 0-14
	1,23
	2,65
	0,383
	0,143
	
	A2 14-25
	1,28
	2,64
	0,354
	0,185
	
	A3 25-56
	1,35
	2,70
	0,411
	0,171
	
a) Calcule o armazenamento, em mm, para a profundidade de 40 cm.
b) Calcule a quantidade de água necessária para saturar os primeiros 40 cm de uma área de 1 ha, em metros cúbicos.
c) Calcule a quantidade de chuva, em mm, para chegar a capacidade de campo (Cc) nos primeiros 50 cm.
20- Coletaram-se amostras de terra em uma cultura de repolho e obtiveram-se os seguintes resultados:
	Horizonte
(cm)
	Ds
(g cm-3)
	Dp
(g cm-3)
	Cc
(mm)
	Ug
(g g-1)
	
	Ap 0-14
	1,23
	2,65
	
	0,146
	
	A2 14-35
	1,28
	2,65
	
	0,186
	
	A3 35-55
	1,35
	2,70
	
	0,176
	
a) Qual o horizonte que está armazenamento a maior quantidade de água no momento?
b) Calcule a quantidade de água necessária para saturar os primeiros 35 cm de uma área de 1 ha, em litros.
c) Calcule a dose de rega paraos primeiros 35 cm sabendo-se que o potencial matricial crítico da cultura é 0,6 atm. Utilize as curvas características de umidade do solo em anexo, sendo as curvas "m", "n" e "p" dos horizontes Ap, A2 e A3, respectivamente.
21- Um Latossolo Amarelo Eutrófico textura média, localizado em Porto Real RJ, foi irrigado em excesso e, depois de drenar por três dias, processou-se à determinação da densidade do solo e umidade gravimétrica, obtendo-se os seguintes dados:
	Horizonte
(cm)
	Ds
(g cm-3)
	Ug
(g g-1)
	Cc
(g g-1)
	Cc
(cm3cm-3)
	Cc
(mm)
	A1 0-18
	1,22
	0,250
	
	
	
	AB 18-25
	1,28
	0,243
	
	
	
	BA 25-29
	1,32
	0,225
	
	
	
	Bw 29-60
	1,34
	0,235
	
	
	
Calcule a capacidade de campo deste perfil acima g g-1, cm3cm-3, mm até a profundidade de 60 cm.
22- Dê valores numéricos de um solo hipotético para as seguintes propriedades físicas, antes e logo após sofrer aração e gradagem.
	% Silte
	
	
	% Areia
	
	
	Dp (g/cm3)
	
	
	Ko ou VIB (mm/h)
	
	
	Capacidade de Campo (cm3/cm3)
	
	
	DMP (mm)
	
	
2ª PARTE:
23- Em um dado instante coletaram-se amostras de terra em um cafezal e obtiveram-se os seguintes resultados:
	Horizonte
(cm)
	Ds
(g cm-3)
	Dp
(g cm-3)
	Ug
(g g-1)
	Cc
(cm3cm-3)
	
	Ap 0-17
	1,25
	2,61
	0,143
	
	
	AB 17-38
	1,35
	2,61
	0,185
	
	
	BA 38-69
	1,35
	2,71
	0,151
	
	
Calcule a dose de rega para os primeiros 38 cm sabendo-se que o potencial matricial crítico da cultura é 0,7 atm. Utilize as curvas características de umidade do solo em anexo, sendo as curvas “m”, “n”, “p” dos horizontes Ap, AB e BA respectivamente.
24- Descreva sobre a curva característica de umidade do solo, abordando o uso das mesmas em projetos de irrigação.
25- O esquema que se segue corresponde a uma cultura de feijão, solo Aluvial distrófico, no Município de Itaperuna, RJ. Os pontos “A” e “B” estão dentro do lençol freático e a concentração salina da água do lençol é de 0,6 dS/m a 25ºC. Nos pontos “C” e “D” foram instalados tensiômetros, cujas cubas de mercúrio ficaram a 27cm da superfície. Em determinado instante, as leituras dos tensiômetros foram 26 e 35cm, respectivamente para C e D. A concentração salina no ponto C é de 3.10-3 mol/l a 27ºC e em D é de 0,5 dS/m a 25ºC. Determine o potencial total da água nos diferentes pontos e analise os resultados encontrados.
26- Em um dado instante coletaram-se amostras de terra em um campo cultivado e obtiveram-se os seguintes resultados:
	Horizonte
(cm)
	Ds
(g cm-3)
	Dp
(g cm-3)
	Ug
(g g-1)
	
	Ap 0-17
	1,28
	2,78
	0,143
	
	AB 17-38
	1,33
	2,77
	0,185
	
	BA 38-69
	1,35
	2,70
	0,171
	
a) Calcule o horizonte que está armazenando a maior quantidade de água no momento.
b) Calcule a quantidade de água necessária para saturar os primeiros 35 cm de uma área de 1 ha, em litros.
c) Calcule a quantidade de chuva, em mm, para chegar a capacidade de campo (Cc) nos primeiros 60 cm. Utilize as curvas características de umidade do solo em anexo, sendo as curvas “m”, “n”, “p” dos horizontes Ap, AB e BA respectivamente.
d) Calcule a dose de rega para os primeiros 35cm sabendo-se que o potencial matricial crítico da cultura é 0,5 atm.
27- Foram instalados em um campo 3 tensiômetros de diferentes modos. O tensiômetro 1 possui um medidor de vácuo e está marcando -0,2 atm. Quantos cm a coluna de mercúrio do tensiômetro 2 está marcando, neste instante? Qual o potencial matricial no ponto C?
 ( ( (
28- Dado o esquema abaixo de uma cultura em solos de baixada, onde foram feitos canais de drenagem, determine o potencial total da água nos diversos pontos. A concentração salina é desprezível. Em D e E instalou-se dois tensiômetros cujas leituras foram -244 cm H2O e -699 cm H2O, respectivamente. Tomar como referência gravitacional a superfície do solo.
29- Determinou-se a curva característica de um solo não salino, na qual foi estabelecida uma cultura de feijão (gráfico abaixo).
Em dado instante coletaram-se amostras a diversas profundidades e obteve-se:
	Profundidade (cm)
	( (cm3 cm-3)
	0
	0,513
	30
	0,490
	60
	0,260
	90
	0,304
	120
	0,325
A) Trace o gráfico (t (cm H2O) x profundidade;
B) Verifique o movimento de água nas diversas camadas.
30- Calcule o potencial total de água para os diversos pontos, considerando o esquema abaixo (arrozal inundado).
31- Foi realizado um experimento para avaliar o efeito do potencial matricial e do potencial osmótico sobre o crescimento do feijão. As plantas foram divididas em duas séries:
Série A - Receberam irrigação quando o teor de umidade diminuia de 1/3 da capacidade de campo.
Séria B - Receberam irrigação quando o teor de umidade diminuia de ½ da capacidade de campo.
Cada série de irrigação (A e B) foi subdividida em dois grupos: um que recebeu 0,4 % de NaCl e outro que não recebeu.
Os resultados foram:
	
	Série A
	Série B
	
	S/NaCl
	C/NaCl
	S/NaCl
	C/NaCl
	Peso verde (g/planta)
	62
	46
	39
	25
	(m + (o (atm)
	-1,8
	-3,4
	-6,0
	-10,2
A) Discutir os resultados obtidos
B) No seu entender, este tipo de experimento tem importância prática? Justifique sua resposta.
32- O esquema abaixo representa uma cultura de milho subirrigada em um solo aluvial em Mossoró-RN. Nos pontos C e D dentro do lençol freático a concentração salina da água é de 1,0 x 10-2 mol/l e 30(c. Em A e B instalou-se tensiômetros cujas cubas de mercúrio ficaram a 24 cm da superfície. Em dado instante as leituras foram de 32 e 46 cm respectivamente. A concentração salina em A e B é de 3,6 x 10-2 e 2,5 x 10-2 mol/l a 30(C respectivamente. Determine o potencial total da água nos diferentes pontos e analise os resultados encontrados. Justifique as respostas.
33- O esquema abaixo representa uma cultura de jojoba, em solos salinos do nordeste brasileiro. Em A e B instalou-se tensiômetros, cujas cubas de mercúrio ficaram a 25 cm da superfície. Em dado instante as leituras (h) foram de 36 cm e 30 cm, respectivamente. Considerando-se uma temperatura de 302 K, determine o potencial total da água nos pontos A e B. A água esta se movendo? Em que direção? (utilize como referência gravitacional a superfície do solo).
3ª PARTE:
34- A água está se movendo com fluxo constante através de uma coluna de solo composta de duas camadas uniformes. A condutividade hidráulica da camada A é 5,0 mm/h e a camada B, 2,0 mm/h. Qual é o fluxo da água através da coluna de solo?
35- Dois tensiômetros foram instalados a 10 e 30 cm de profundidade. No ponto A (10 cm) a leitura no manômetro foi de 18 cm de Hg e no ponto B (30 cm) de 37 cm de Hg. O nível da cuba de mercúrio está a 21 cm em ambos os tensiômetros. Há fluxo de água de A para B? Calcule o fluxo, considerando uma condutividade hidráulica de 6,0 mm/h.
36- Um solo saturado tem-se uma condutividade hídrica saturada de 3 mm/h.. Na presença de um gradiente de -3,5 cm H2O. cm-1. Qual o fluxo de água?
37- Mediu-se o potencial total de água em dois pontos no solo, um na superfície e obteve-se -1058 cm H2O e outro a 30 cm de profundidade e obteve-se -645 cm H2O. O fluxo de água é de 2 mm/h. Qual a condutividade hidráulica do solo nas condições reinantes?
38- Na determinação da condutividade hidráulica (fluxo saturado) dos horizontes de um perfil de solo, obtiveram-se os seguintes dados:
	Horizonte
	Leitura de volume em 4 min (ml)
	Ap
	36
	34
	32
	31
	31
	31
	Cg
	12
	09
	07
	07
	07
	07
Outros dados:
Diâmetro das amostras: 7,4 cm
Altura das amostras: 6,0 cm
Lâmina de água: 2,0 cm
Com base nestes dados, responda:
A) Qual o valor da condutividade Hidráulica nos horizontes Ap e Cg?
B) Numa situação de terreno plano, por ocasiãode uma chuva de longa duração com intensidade de 30 mm/hora, que fenômeno ocorreria?
39- Sabendo-se que no instante considerado no exercício 32, o fluxo mínimo necessário para não haver “stress” hídrico na cultura do milho é de 3,85 x 10-5 cm/s, responda:
A cultura está recebendo o fluxo mínimo necessário? Justifique sua resposta. Considere os seguintes valores de Ko:
Trecho: BA-K = 9,4 x 10-6 cm/s
	 CB-K = 5,2 x 10-7 cm/s
	 DC-K = 8,0 x 10-4 cm/s
40- Considerando os dados do problema anterior, calcule o valor do fluxo de água, se houver, entre os pontos A e B. Considere o valor da condutividade, para tal situação, 7,6 x 10-7 cm . s-1.
41- Um solo saturado tem condutividade hidráulica saturada de 2,1 mm/h. Na presença de um gradiente de -3,5 cm H2O . cm-1. Qual o fluxo de água?
42- No laboratório fez-se a montagem da figura abaixo, para determinar a Ko saturada de um solo. A coluna de solo tem comprimento de 50 cm e diâmetro de 5 cm. O nível de água acima de A é mantido por uma torneira que mantém o fluxo no solo. Para manter estes níveis são necessários 328 cm3 de água por hora. Pede-se:
A) O potencial total da água em A e B;
B) O gradiente de potencial ao longo da coluna de solo;
C) O fluxo de água no solo;
D) A Ko saturada do solo.
� EMBED PBrush ���
� EMBED PBrush ���
� EMBED PBrush ���
( (cm3 cm-3)
 (cm H2O) (m
� EMBED PBrush ���
� EMBED PBrush ���
� EMBED PBrush ���
�PAGE �
�PAGE �13�
_961939590/ole-[42, 4D, 4E, 93, 01, 00, 00, 00]
_961941676/ole-[42, 4D, DE, 51, 00, 00, 00, 00]
_1006000873/ole-[42, 4D, 4E, 93, 01, 00, 00, 00]
_961943967/ole-[42, 4D, F6, 83, 00, 00, 00, 00]
_961941331/ole-[42, 4D, 5E, 6F, 00, 00, 00, 00]
_961938273/ole-[42, 4D, 56, F8, 00, 00, 00, 00]