Avaliação de conhecimentos

avaliação dos conhecimentos teóricos e práticos lecionados na disciplina

Esclarecimento de dúvidas sobre a matéria teórica.

Resolução de problemas sobre toda a matéria das práticas.

Conversão entre unidades. Unidades fertilizantes. Equivalente de acidez e de basicidade. Valor neutralizante. Recomendações de fertilização. Azoto - premissas do método da suficiência. Exemplos. Fósforo e potássio - premissas do método de enriquecimento do solo e manutenção

Principais funções na planta e formas no solo. Deficiência e toxicidade.

Conversão entre unidades. Unidades fertilizantes. Equivalente de acidez e de basicidade. Valor neutralizante. Recomendações de fertilização. Azoto - premissas do método da suficiência. Exemplos. Fósforo e potássio - premissas do método de enriquecimento do solo e manutenção

Determinação das concentrações de N Kjeldahl e de fósforo e potássio nas amostras tratadas na aula 3. Cálculos relativos aos elementos nas amostras

Azoto no solo

Amonificação. Destinos do ião amónio. Perda por volatilização do amoníaco. Nitrificação. Destinos do ião nitrato. Perdas por lixiviação e desnitrificação. Balanço do azoto. Fixação biológica do azoto: nitrogenase. 

Azoto na planta

Absorção do azoto. Acumulação de nitratos nas folhas. Azoto amoniacal versus nítrico. Teores normais. Deficiência e excesso de azoto.

Determinação das concentrações de N Kjeldahl e de fósforo e potássio nas amostras tratadas na aula 3. Cálculos relativos aos elementos nas amostras

Problemas sobre transporte de nutrientes na solução do solo.

Problemas sobre a absorçõa de nutrientes utilizando a Equação de Nernst.

Dimensão das raízes. Paredes celulares: capacidade de troca catiónica radicular. Proteínas de transporte: canais, bombas e transportadores. Transporte passivo e activo. Carregamento no xilema. Mobilidade no floema. Remobilização de nutrientes. Sintomas de deficiência.

Ciclagem dos nutrientes: organismos do solo. Mineralização e imobilização. 

Problemas sobre transporte de nutrientes na solução do solo.

Problemas sobre a absorçõa de nutrientes utilizando a Equação de Nernst.

Colheita de amostras de solo, do ensaio em vasos instalado pelos alunos. Secagem, pesagem e preparação de amostras para a determinação do azoto, fósforo e potássio. Extrações para determinação NKjeldhal, N mineral, e P e K Rhiem.

Definição de fertilizantes e correctivos. Adubos. Fertilizantes orgânicos: estrumes e chorumes, biosólidos, compostos. Adubos: elementares, compostos, especiais. Unidades fertilizantes. Reacção fisiológica: equivalente de acidez e equivalente de basicidade. Calagem: valor neutralizantes. Correctivos acidificantes. Aplicação de fertilizantes e correctivos.

Colheita de amostras de solo, do ensaio em vasos instalado pelos alunos. Secagem, pesagem e preparação de amostras para a determinação do azoto, fósforo e potássio. Extrações para determinação NKjeldhal, N mineral, e P e K Rhiem.

Determinação do azoto nas plantas e nos solos. Explicação do funcionamento de equipamentos de Laboratório utilizados para a determinação de azoto. Colheita de amostras de plantas. Épocas de colheita e forma de acondicionamento de amostras. Metodologias de extração de azoto das amostras. Kjeldhal, digestão, destilação e titulação das amostras. Determinação de N e de P com autoanalizador de fluxo segmentado. Determinação do carbono orgânico total em solos.

Crescimento e desenvolvimento. Lei do mínimo e Lei dos Acréscimos de Rendimento Decrescentes. Curvas de resposta. Análise de plantas. Deficiência, deficiência latente, concentração adequada, consumo de luxo, toxicidade. Limiares críticos e gama de concentrações adequadas.

Determinação do azoto nas plantas e nos solos. Explicação do funcionamento de equipamentos de Laboratório utilizados para a determinação de azoto. Colheita de amostras de plantas. Épocas de colheita e forma de acondicionamento de amostras. Metodologias de extração de azoto das amostras. Kjeldhal, digestão, destilação e titulação das amostras. Determinação de N e de P com autoanalizador de fluxo segmentado. Determinação do carbono orgânico total em solos.

Introdução à nutrição vegetal experimental.Definição de ensaio com milho para avaliação de condição nutricional da cultura e carências de nutrientes. Cálculos de fertilização e instalação do ensaio no Horto. Visita ao Horto e explicação dos ensaios em curso.

Nutrientes vegetais. Critérios de Arnon e Stout. Macro e micronutrientes. Elementos benéficos. Formas dos nutrientes no solo. Difusão e fluxo de massa.

Introdução à nutrição vegetal experimental.Definição de ensaio com milho para avaliação de condição nutricional da cultura e carências de nutrientes. Cálculos de fertilização e instalação do ensaio no Horto. Visita ao Horto e explicação dos ensaios em curso.

 Movimento da água no solo em condições de saturação. Demonstração da determinação da condutividade hidráulica, através de permeâmetros, utilizando diferentes amostras de solo. Cálculo pelos alunos das constantes de permeabilidade obtidas para cada um dos solos. Interpretação da variação da condutividade hidráulica ao longo do processo de determinação.

Demonstração do movimento ascencional da água em colunas de terra, sua interpretação e consequências práticas.

Resolução de mais problemas envolvendo cálculos de água armazenada no solo, água utilizável, determinação do ponto de rega, porosidade de arejamento e espessura de solo humedecida por uma rega ou chuvada.

6. A ÁGUA DO SOLO

6.1. Considerações gerais. Estrutura e propriedades da água: polaridade, coesão e adesão, tensão superficial. Adsorção de água no solo.

6.2. A capilaridade e a retenção de água no solo. Mecanismo capilar e ascensão da água no solo.

6.3. Conceito de energia da água do solo. Energia cinética e energia potencial. Forças determinantes da energia da água no solo. Potencial de água no solo. Potencial gravitacional, potencial mátrico e potencial osmótico. Unidades de expressão do potencial da água no solo.

6.4. Teor de humidade e potencial da água no solo. Medição do potencial de água no solo. Curvas características de humidade.

6.5. Movimento da água no solo

6.5.1. Movimento em condições de saturação. Condutividade hidráulica. Factores determinantes da condutividade hidráulica do solo. Movimento preferencial.

6.5.2. Movimento em condições de insaturação. Gradiente do potencial mátrico. Relação entre potencial mátrico e condutividade hidráulica.

6.6. Descrição qualitativa do estado de humidade do solo. Capacidade máxima para a água. Capacidade de retenção de água nas condições naturais: Capacidade de campo. Coeficiente de emurchecimento. Capacidade utilizável. Factores determinantes da capacidade para água utilizável: textura e matéria orgânica.

 Movimento da água no solo em condições de saturação. Demonstração da determinação da condutividade hidráulica, através de permeâmetros, utilizando diferentes amostras de solo. Cálculo pelos alunos das constantes de permeabilidade obtidas para cada um dos solos. Interpretação da variação da condutividade hidráulica ao longo do processo de determinação.

Demonstração do movimento ascencional da água em colunas de terra, sua interpretação e consequências práticas.

Resolução de mais problemas envolvendo cálculos de água armazenada no solo, água utilizável, determinação do ponto de rega, porosidade de arejamento e espessura de solo humedecida por uma rega ou chuvada.

Modos de expressão e metodologias para a determinação do teor e do potencial de água no solo.

Curvas características de humidade. Constantes de humidade. Demonstração dos métodos de obtenção das curvas de tensão de humidade.

Capacidade de retenção de água no solo, nas condições naturais. Conceitos importantes: capacidade de campo; coeficiente de emurchecimento; capacidade utilizável; e sua relação com a macro e a microporosidade.

Resolução de problemas envolvendo cálculos de água armazenada no solo, água utilizável, determinação do ponto de rega, porosidade de arejamento e espessura de solo humedecida por uma rega ou chuvada.

5. ARQUITECTURA E PROPRIEDADES FÍSICAS DO SOLO

5.1. Estrutura do solo.

5.1.1 Conceitos gerais. Estrutura e agregação. Unidades de organização. níveis de organização: micro e macroagregados.

5.1.3. Génese da agregação do solo. Acções de ligação, acções de separação e acções de estabilização. Importância relativa dos factores intervenientes consoante o nível de organização considerado.

5.1.4. Significado e importância da agregação do solo.

5.2. Massa volúmica e porosidade do solo.

5.2.1. Massa volúmica das partículas do solo. Massa volúmica aparente do solo. Valores extremos. Variação com a textura e a estrutura do solo.

5.2.2. Porosidade do solo. Macro e microporosidade. Factores determinantes da porosidade do solo: textura, estrutura e teor de matéria orgânica.

Modos de expressão e metodologias para a determinação do teor e do potencial de água no solo.

Curvas características de humidade. Constantes de humidade. Demonstração dos métodos de obtenção das curvas de tensão de humidade.

Capacidade de retenção de água no solo, nas condições naturais. Conceitos importantes: capacidade de campo; coeficiente de emurchecimento; capacidade utilizável; e sua relação com a macro e a microporosidade.

Resolução de problemas envolvendo cálculos de água armazenada no solo, água utilizável, determinação do ponto de rega, porosidade de arejamento e espessura de solo humedecida por uma rega ou chuvada.

Cor do solo. Explicação dos fundamentos do Sistema Munsell para classificação da cor do solo. Exercício prático, pelos alunos, de classificação da cor de diferentes amostras de solo, no estado seco e no estado húmido.

Estrutura do solo. Conceito de estrutura e sua importância. Explicação prática do sistema de classificação da macroagregação de Nikiforoff, em função do tipo, classe e grau dos agregados. Breve referência ao método de determinação de coeficientes de agregação, por avaliação da proporção de agregados estáveis em água, e aos estudos micromorfológicos.

Massa volúmica e porosidade do solo. Massa volúmica das partículas e massa volúmica aparente do solo. Explicação e análise crítica dos diversos métodos de determinação. Definição da porosidade do solo e sua relação com a massa volúmica. Valores de referência da massa volúmica e da porosidade do solo e sua variação com a textura e a estrutura do mesmo.

4. REACÇÃO DO SOLO – ACIDEZ E ALCALINIDADE DO SOLO

4.1. Noções gerais.

4.1.1. Significado do pH do solo. Reacção do solo. Fontes dos iões H⁺ e OH^-.

4.1.2. Tipos de acidez do solo. Acidez activa, acidez de troca e acidez residual. Determinação da acidez de troca.

4.1.4. O controlo da reacção do solo. Grau de saturação em bases, natureza dos constituintes coloidais, natureza das bases e concentração de sais neutros.

4.1.5. Valores de pH nos solos.

4.1.6. Tamponização dos solos. Mecanismos de tamponização: troca catiónica, formas de alumínio e sistema carbonatos/bicarbonatos. A Importância da capacidade de troca catiónica e do grau de saturação em bases na capacidade tamponizante dos solos.

Cor do solo. Explicação dos fundamentos do Sistema Munsell para classificação da cor do solo. Exercício prático, pelos alunos, de classificação da cor de diferentes amostras de solo, no estado seco e no estado húmido.

Estrutura do solo. Conceito de estrutura e sua importância. Explicação prática do sistema de classificação da macroagregação de Nikiforoff, em função do tipo, classe e grau dos agregados. Breve referência ao método de determinação de coeficientes de agregação, por avaliação da proporção de agregados estáveis em água, e aos estudos micromorfológicos.

Massa volúmica e porosidade do solo. Massa volúmica das partículas e massa volúmica aparente do solo. Explicação e análise crítica dos diversos métodos de determinação. Definição da porosidade do solo e sua relação com a massa volúmica. Valores de referência da massa volúmica e da porosidade do solo e sua variação com a textura e a estrutura do mesmo.

Execução, pelos alunos, do protocolo de demonstração da natureza da carga eléctrica do solo, através do uso de indicadores corados (violeta de genciana e vermelho de eosina).

Fundamento e metodologia para determinação da capacidade de troca catiónica, das bases de troca e da acidez de troca do solo: Demonstração da determinação da capacidade de troca catiónica e das bases de troca do solo pelo método do acetato de amónio a pH 7.

Reacção do solo - Acidez e alcalinidade do solo. Execução do protocolo de determinação do pH do solo, em água e em KCl, pelo método potenciométrico.

Resolução de exercícios sobre o complexo de troca do solo envolvendo, nomeadamente, o cálculo da Capacidade de Troca Catiónica (CTC), da Soma de Bases de Troca, da Acidez de Troca e do Grau de Saturação em Bases (GSB) de um solo.

3. ADSORÇÃO E TROCA DE IÕES NO SOLO

3.1. Conceitos gerais: adsorção, adsorvido e adsorvente. Complexo adsorvente do solo.

3.2. Adsorção e troca de catiões no solo. Interacção entre a fase sólida do solo e a solução do solo. Camada dupla difusa (Modelo de Stern). Variação da concentração de catiões com a distância à superfície coloidal.

3.3. Catiões de troca. Catiões em solução, permutáveis e estruturais. Reacção de troca catiónica: equivalência, reversibilidade e velocidade. Poder de substituição dos catiões. Influência da valência, do raio iónico e do grau de hidratação. Concentração da solução. Princípio do ião complementar.

3.4. Parâmetros do complexo de troca catiónica do solo. Capacidade de troca catiónica, soma de bases de troca, grau de saturação em bases, capacidade de troca catiónica efectiva (CTCE). Influência dos constituintes do solo. Proporção de Ca, Mg, K e Na no complexo de troca.

3.5. Adsorção e troca de aniões no solo. Capacidade de troca aniónica (CTA). Origem da CTA. Reacção de troca aniónica. Energia de adsorção de aniões. Adsorção específica.

Execução, pelos alunos, do protocolo de demonstração da natureza da carga eléctrica do solo, através do uso de indicadores corados (violeta de genciana e vermelho de eosina).

Fundamento e metodologia para determinação da capacidade de troca catiónica, das bases de troca e da acidez de troca do solo: Demonstração da determinação da capacidade de troca catiónica e das bases de troca do solo pelo método do acetato de amónio a pH 7.

Reacção do solo - Acidez e alcalinidade do solo. Execução do protocolo de determinação do pH do solo, em água e em KCl, pelo método potenciométrico.

Resolução de exercícios sobre o complexo de troca do solo envolvendo, nomeadamente, o cálculo da Capacidade de Troca Catiónica (CTC), da Soma de Bases de Troca, da Acidez de Troca e do Grau de Saturação em Bases (GSB) de um solo.

Importância da matéria orgânica e sua influência nas propriedades e no desempenho das diferentes funções do solo. Formas de caracterização da matéria orgânica do solo.

Determinação do carbono orgânico do solo: Demonstração do método de combustão por via húmida (Springer & Klee) e breve referência ao método de combustão por via seca (Ströhlein). Cálculo do teor de matéria orgânica a partir do teor de carbono.

Caracterização da matéria orgânica do solo: matéria orgânica humificada e matéria orgânica não humificada. Execução, pelos alunos, do protocolo de fraccionamento da matéria orgânica de diferentes amostras de solo, para observação dos resíduos orgânicos, dos ácidos fúlvicos e dos ácidos húmicos. Discussão do método aplicado e sua relação com a estrutura das moléculas húmicas.

Nota: Esta matéria, por o docente estar ausente, em acompanhamento de uma visita de estudo de alunos da licenciatura em Biologia, será leccionada no dia 17 de Outubro, em aula extra acordada com alunos.

2. CONSTITUINTES DO SOLO

2.3. Matéria orgânica do solo.

2.3.1. A origem da matéria orgânica do solo. Constituição dos resíduos orgânicos.

2.3.2. Decomposição dos resíduos orgânicos. Mineralização e humificação. Factores determinantes da taxa de decomposição dos resíduos orgânicos: factores ambientais (temperatura, humidade e oxigenação) e natureza dos resíduos. Razão C/N e razão lenhina/N.

2.3.3. Processo geral de formação da molécula húmica. Características gerais da molécula húmica. Constituintes da matéria orgânica do solo: substâncias não húmicas (resíduos e substâncias de transição) e húmus (biomoléculas e substâncias húmicas). Características dos ácidos fúlvicos, ácidos húmicos e humina. Substâncias húmicas e propriedades do solo

2.3.4. Caracterização da matéria orgânica do solo: matéria orgânica total, matéria orgânica humificada e matéria orgânica não humificada, fraccionamento das substâncias húmicas.

2.3.5. Distribuição e quantidade de matéria orgânica no perfil do solo. Funções da matéria orgânica no solo.

Importância da matéria orgânica e sua influência nas propriedades e no desempenho das diferentes funções do solo. Formas de caracterização da matéria orgânica do solo.

Determinação do carbono orgânico do solo: Demonstração do método de combustão por via húmida (Springer & Klee) e breve referência ao método de combustão por via seca (Ströhlein). Cálculo do teor de matéria orgânica a partir do teor de carbono.

Caracterização da matéria orgânica do solo: matéria orgânica humificada e matéria orgânica não humificada. Execução, pelos alunos, do protocolo de fraccionamento da matéria orgânica de diferentes amostras de solo, para observação dos resíduos orgânicos, dos ácidos fúlvicos e dos ácidos húmicos. Discussão do método aplicado e sua relação com a estrutura das moléculas húmicas.

 Noção de textura e classe textural. Apresentação dos fundamentos e demonstração da análise mecânica ou granulométrica, para separação dos lotes de terra fina do solo (métodos de crivagem, sedimentação/decantação e pipetagem), com vista à determinação da textura de uma amostra de terra fina, de acordo com a escala de Atterberg.

Realização dos cálculos de uma análise granulométrica, apresentação dos resultados da textura e sua interpretação em termos de classe textural, através do Diagrama Triangular.

Breve referência à determinação expedita da “textura de campo”.

Nota: Esta matéria, por o docente estar ausente, em acompanhamento de uma visita de estudo de alunos da licenciatura em Biologia, será leccionada no dia 10 de Outubro, em aula extra acordada com alunos.

2. CONSTITUINTES DO SOLO

2.2. Constituintes minerais do solo.

2.2.1. Classificação geral das rochas e natureza dos minerais constituintes

2.2.2. Alteração das rochas e produtos de alteração (minerais primários e minerais secundários).

2.2.2.1. Constituição mineralógica das fracções granulométricas da fracção fina.

2.2.2.1.1. Mineralogia das fracções areia e limo. Significado dessa mineralogia

2.2.2.1.2. Mineralogia da fracção argilosa. Minerais de argila. Minerais do tipo 1:1, 2:1. e 2:1:1 ou 2:2. Estrutura e propriedades. Alofanas. Óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio.

2.2.2.1.3. A mineralogia da. fracção argilosa e as propriedades e o comportamento do solo.

 Noção de textura e classe textural. Apresentação dos fundamentos e demonstração da análise mecânica ou granulométrica, para separação dos lotes de terra fina do solo (métodos de crivagem, sedimentação/decantação e pipetagem), com vista à determinação da textura de uma amostra de terra fina, de acordo com a escala de Atterberg.

Realização dos cálculos de uma análise granulométrica, apresentação dos resultados da textura e sua interpretação em termos de classe textural, através do Diagrama Triangular.

Breve referência à determinação expedita da “textura de campo”.

Introdução ao estudo do solo através da observação de amostras de solo no laboratório. Breve referência aos parâmetros a observar e às análises laboratoriais a realizar para uma caracterização do solo.

Distinção entre horizontes orgânicos e horizontes minerais.

Exercícios de classificação de horizontes e camadas, de acordo com o sistema de classificação preconizado pela FAO, em perfis de diferentes solos, através da observação da colecção de monólitos existente no laboratório.

APRESENTAÇÃO

Apresentação do programa e normas de avaliação do módulo.

1. NOÇÕES GERAIS SOBRE O SOLO

1.1. Conceito de solo

1.2. Factores de formação do solo: clima, rocha-mãe, relevo, organismos e tempo; a acção do Homem.

1.3. As acções gerais de formação do solo e diferenciação do solo e de horizontes

1.4. Classificação geral dos horizontes do solo (nomenclatura da FAO- Unesco);

1.5. Constituição geral do solo. Funções gerais do solo

2. CONSTITUINTES DO SOLO

2.1. Constituintes minerais e granulometria do solo.

2.1.1. Elementos grosseiros e fracção fina

2.1.2. Granulometria e superfície específica

2.1.3. Lotes da fracção fina. Escala Europeia e Escala Americana.

2.1.4. Textura do solo. As fracções granulométricas e o comportamento do solo. 

Introdução ao estudo do solo através da observação de amostras de solo no laboratório. Breve referência aos parâmetros a observar e às análises laboratoriais a realizar para uma caracterização do solo.

Distinção entre horizontes orgânicos e horizontes minerais.

Exercícios de classificação de horizontes e camadas, de acordo com o sistema de classificação preconizado pela FAO, em perfis de diferentes solos, através da observação da colecção de monólitos existente no laboratório.