As Dificuldades no Ensino-Aprendizagem das Ciências da Terra

O trabalho ora apresentado sobre o tema, Dificuldades no Ensino/Aprendizagem das Ciências da Terra, vem na sequência de uma investigação para apresentação de um trabalho científico do final da Curso em Geologia, constituindo um requisito parcial para obtenção do grau de licenciatura. A motivação para a realização deste trabalho, foi o despertar do gosto pelos conteúdos de Geologia que vim adquirindo ao longo da formação, mas também, como optei pela área de ensino, queria constactar no terreno, como se ensina esta ciência, o interesse dos alunos, as dificuldades tanto do professor como do aluno no processo Ensino/ Aprendizagem da mesma. Tem como objectivo principal conhecer as principais dificuldades no processo Ensino/ Aprendizagem desta ciência de modo a contribuir com algumas sugestões de superação, caso sejam necessárias. No entanto, há que evidenciar também o papel da Geologia e o seu contributo na compreensão da história da Terra, no desenvolvimento, etc. Com efeito, julgamos, que com este trabalho podemos não só, aumentar o nosso conhecimento sobre o tema, mas também contribuir com sugestões que podem ser úteis tanto para as futuras formações como para melhorar o Ensino/Aprendizagem no terreno.

Local-scale spatial variation in diversity of social wasps in an Amazonian rain forest in Caxiuanã, Pará, Brazil (Hymenoptera, Vespidae, Polistinae)

Polistine wasps are important in Neotropical ecosystems due to their ubiquity and diversity. Inventories have not adequately considered spatial attributes of collected specimens. Spatial data on biodiversity are important for study and mitigation of anthropogenic impacts over natural ecosystems and for protecting species. We described and analyzed local-scale spatial patterns of collecting records of wasp species, as well as spatial variation of diversity descriptors in a 2500-hectare area of an Amazon forest in Brazil. Rare species comprised the largest fraction of the fauna. Close range spatial effects were detected for most of the more common species, with clustering of presence-data at short distances. Larger spatial lag effects could also be identified in some species, constituting probably cases of exogenous autocorrelation and candidates for explanations based on environmental factors. In a few cases, significant or near significant correlations were found between five species (of Agelaia, Angiopolybia, and Mischocyttarus) and three studied environmental variables: distance to nearest stream, terrain altitude, and the type of forest canopy. However, association between these factors and biodiversity variables were generally low. When used as predictors of polistine richness in a linear multiple regression, only the coefficient for the forest canopy variable resulted significant. Some level of prediction of wasp diversity variables can be attained based on environmental variables, especially vegetation structure. Large-scale landscape and regional studies should be scheduled to address this issue.

Extracção de areia na praia de Calhetona (Ilha de Santiago, Cabo Verde): causas, processos e consequências

A extracção clandestina de areia, nas faixas costeiras e nos leitos das ribeiras, tem sido prática de muitos agregados familiares cabo-verdianos. Nas últimas décadas, a praia de Calhetona (Ilha de Santiago) foi um dos muitos locais que sofreram degradação ambiental significativa, devido à realização desta actividade sem quaisquer planos de extracção e de posterior recuperação das áreas degradadas. Este trabalho, através da conjugação de recolha de dados por inquérito, observação directa e pesquisa documental e bibliográfica, teve como objectivos a caracterização da comunidade (que habita no bairro de Ponta Calhetona) que se dedica à extracção de areia na praia de Calhetona, a descrição da dinâmica da actividade extractiva, a avaliação da percepção que a comunidade tem relativamente às consequências da sua actividade e a descrição do impacte ambiental resultante da extracção de areia. Da análise dos inquéritos, efectuados em Fevereiro de 2012, a 25 chefes de agregados familiares que efectuam a extracção de areia na praia de Calhetona, constata-se que estes são maioritariamente mulheres, predominantemente com idade compreendida entre os 40 e os 59 anos, domésticas, com baixa escolaridade, com famílias numerosas e/ou alargadas a seu cargo e dedicando-se à extração de areia à mais de 10 anos. Os inquiridos, face à situação de vulnerabilidade económica, à falta de emprego e à grande procura de areia para a construção civil, vêem nesta actividade uma fonte de rendimento. Contudo, o proveito obtido desta actividade difícil e potencialmente perigosa é reduzido. Quem efectivamente beneficia são os camionistas que compram a areia a quem procede à extracção e a vendem ao consumidor final pelo dobro do preço. Os inquiridos demonstram uma consciência generalizada dos diversos impactes ambientais negativos resultantes da sua actividade, mas alegam que a extracção de areia é uma das poucas alternativas existentes para providenciar o sustento dos seus agregados familiares. Com base na comparação do estado actual da praia de Calhetona com relatos de habitantes locais, relativos às características da mesma no passado, verifica-se que nos últimos 40-50 anos, desde que se iniciou a intensa extracção de areia nesta praia, o seu aspecto físico se degradou claramente. Essa degradação caracteriza-se principalmente pelo recuo da linha de costa, pela quase ausência de areia e pela salinização dos solos localizados nas proximidades da praia, para além dos consequentes impactes negativos sobre a desova das tartarugas e o turismo balnear.

Superfícies geomórficas e atributos de Latossolos em uma seqüência Arenítico-Basáltica da região de Jaboticabal (SP)

Em um segmento de vertente com substrato de arenito em contato com basalto, regionalmente muito freqüente, pretendeu-se não só relacionar as superfícies geomórficas com os atributos físicos, químicos e mineralógicos dos Latossolos nelas encontrados, mas também testar métodos geoestatísticos para localização de limites dessas superfícies. Usando critérios geomorfológicos, três superfícies foram identificadas e topograficamente caracterizadas. Os solos foram amostrados, a intervalos regulares de 25 m, na profundidade de 0,6 a 0,8 m (topo do horizonte B), em uma transeção de 1.700 m perfazendo 109 pontos. Nas amostras, foram analisados: densidade de partículas, granulometria, CTC do solo, CTC da argila, Fe total da argila (ataque por H2SO4) e óxidos de Fe "livres" (por dissolução seletiva). A fração argila desferrificada foi analisada por difração de raios X. Com base na estratigrafia e variações do relevo local, foram identificadas e diferenciadas, no campo, três superfícies geomórficas. Analisaram-se também o perfil altimétrico e o modelo de elevação digital do terreno. Observou-se que as três diferentes superfícies estão bem relacionadas com os atributos físicos, químicos e mineralógicos dos seus respectivos solos. Na parte inferior desta vertente, superfície mais recente e sobre basalto, em Latossolo Vermelho eutroférrico típico, foram encontradas as maiores variabilidades da declividade, da argila e de Fe. As variações da inclinação do terreno, quando analisadas sistematicamente pelo "split moving windows dissimilarity analysis" (análise estatística de dissimilaridade, em segmentos móveis), mostraram que este método estatístico pode ser usado para ajudar a localizar os limites entre superfícies geomórficas. As variações dos solos da transeção, e arredores, mostraram-se relacionadas com idade, inclinação do terreno e litologia. O trabalho geomórfico detalhado forneceu importantes informações para subsidiar os trabalhos de levantamento de solos e de pedogênese.

Decomposição e liberação de nitrogênio de resíduos culturais de plantas de cobertura em um solo de cerrado

A produção de massa seca, a taxa de decomposição e a liberação de nitrogênio (N) foram avaliadas em um experimento com sete tipos de cobertura vegetal: milheto pérola (Pennisetum americanum sin. tiphoydes), braquiária (Brachiaria brizantha), sorgo forrageiro (Sorghum bicolor L. Moench), guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp), crotalária juncea (Crotalarea juncea) e aveia-preta (Avena strigosa Schreb), em pousio e em área de cultivo convencional (testemunha), em solo de cerrado, em Uberaba, região do Triângulo Mineiro. Dentre as coberturas avaliadas, o milheto e a crotalária foram as que apresentaram a maior produção de massa seca, maior acúmulo e a maior liberação de N. A braquiária foi a cobertura que apresentou a maior taxa de decomposição. Todas as coberturas apresentaram a maior taxa de liberação de N até 42 dias após dessecação.

Dinâmica do potássio nos resíduos vegetais de plantas de cobertura no Cerrado

A produção de biomassa, a manutenção dos resíduos vegetais sobre o solo e sua posterior decomposição são fatores de grande importância no estudo da ciclagem de nutrientes. Este estudo foi desenvolvido na área experimental do CEFET-Uberaba-MG, onde foram avaliados oito tipos de coberturas vegetais: milheto (Pennisetum americanum sin. tiphoydes), braquiária (Brachiaria brizantha), sorgo-forrageiro (Sorghum bicolor L. Moench), guandu (Cajanus cajan (L.) Mill sp.), crotalária (Crotalarea juncea), aveia-preta (Avena strigosa Schreb), pousio e área em preparo convencional de solo (testemunha) em área de Cerrado, na região do Triângulo Mineiro. Avaliaram-se a fitomassa seca (FS), a decomposição dos resíduos em bolsas de decomposição, e a liberação de K. Utilizou-se um modelo matemático para descrever a decomposição dos resíduos e a liberação de K, e calcularam-se a constante de decomposição (k) e o tempo de meia-vida (T½). O milheto, o sorgo e a crotalária foram as coberturas que apresentaram maiores produções de matéria seca. O maior acúmulo de K ocorreu em gramíneas e a maior liberação de K ocorreu no milheto, aveia, braquiária e crotalária nos primeiros 42 dias após manejo, nos dois períodos avaliados. A braquiária apresentou o menor T½ vida e a maior taxa de liberação de K.

Indução da fitoextração de chumbo por ácido cítrico em solo contaminado por baterias automotivas

A fitoextração - uso de plantas para extrair contaminantes do solo - é uma técnica promissora de recuperação de solos contaminados. Como alternativa aos quelantes sintéticos, ácidos orgânicos naturais estão sendo propostos para induzir a fitoextração por serem rapidamente degradados no solo, evitando risco de poluição secundária. Este trabalho objetivou avaliar o desempenho do ácido cítrico aplicado em doses crescentes, total e parceladamente, na fitoextração induzida de Pb em solo contaminado por resíduos de baterias automotivas. O ácido cítrico, nas doses de 0, 20, 40, 60 e 80 mmol kg-1, foi aplicado de forma total no 30° dia de cultivo de milho (Zea mays) e, parceladamente, no 30º e 34º dias de cultivo. Para efeito comparativo, um tratamento adicional com EDTA na concentração de 10 mmol kg-1 foi utilizado. Nas amostras de solo após aplicação dos tratamentos, foram determinados os teores de Pb solúvel e ligado a frações do solo. Pode-se concluir que o parcelamento das doses de ácido cítrico não influenciou a eficiência da fitoextração, sendo a aplicação única da dose total mais indicada para indução da acumulação de Pb pelas plantas. A remediação da área com fitoextração induzida pela aplicação de ácido cítrico é exequível em período relativamente curto e sem problemas secundários quanto à lixiviação de Pb. A aplicação de ácido cítrico provocou mobilização de Pb das frações menos solúveis (matéria orgânica e óxidos) para a forma trocável. A distribuição de Pb nas frações do solo após aplicação do ácido apresentou a seguinte ordem: trocável > matéria orgânica > óxido de Fe cristalino > óxido de Fe amorfo.

Liberação de macronutrientes das palhadas de milheto solteiro e consorciado com feijão-de-porco sob cultivo de feijão

A ciclagem de nutrientes está relacionada com a capacidade de absorção das diferentes espécies de plantas de cobertura. Já as velocidades de decomposição e liberação de nutrientes, das palhadas produzidas pelas mesmas, têm com fator principal a relação C/N, com diferença marcante entre gramíneas e leguminosas. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de matéria seca, teor, acúmulo, decomposição e liberação de macronutrientes da palhada de milheto (Pennisetum typhoides (Burm.) Stapf) solteiro e consorciado com feijão-de-porco (Canavalia ensiformes (L.) DC.), em ambiente de campo, sob a cultura do feijoeiro, semeada em agosto de 2005 (inverno/primavera), em um Latossolo Vermelho distroférrico típico. A liberação de nutrientes foi determinada por meio da distribuição de bolsas confeccionadas com telas de náilon, com malha de 1 mm, de dimensões de 0,2 x 0,2 m, preenchidas com quantidades de palha proporcionais à área da bolsa. O delineamento utilizado foi o de blocos casualizados, com quatro repetições, em esquema de parcelas subdivididas. As parcelas foram constituídas pelos dois tipos de palhadas (milheto e milheto + feijão-de-porco), e as subparcelas, pelas épocas de avaliação ao longo do cultivo do feijoeiro (0, 8, 16, 24, 40, 56 e 72 dias após o manejo das plantas de cobertura). Os resíduos coletados foram secos em estufa de circulação forçada de ar, a 65 ºC, até atingirem peso constante, para determinação da matéria seca remanescente, sendo posteriormente moídos e encaminhados para a determinação dos teores de macronutrientes. Com base nos teores e na matéria seca remanescente, foram calculadas as quantidades remanescentes dos macronutrientes, sendo elas expressas em percentagem do valor inicial. Os valores foram ajustados a modelos não lineares, escolhendo-se aqueles com melhor ajuste em cada situação. A palhada de milheto + feijão-deporco apresentou maior quantidade de matéria seca e maiores teores de N e Ca, ciclando maior quantidade de todos os macronutrientes. A palhada de milheto + feijão-de-porco apresentou maiores velocidades de decomposição e liberação de N, Ca e Mg.

Deficiency symptoms and uptake of micronutrients by castor bean grown in nutrient solution

Castor bean is a nutrient-demanding species, but there is still little information on its micronutrient requirements. The objectives of this study were to evaluate the effects of levels of B (2.5, 12.5 and 25.0 µmol L-1), Cu (0.05, 0.25 and 0.50 µmol L-1), Mn (0.2, 1.0 and 2.0 µmol L-1) and Zn (0.2, 1.0 and 2.0 µmol L-1) in a nutrient solution on plant B, Cu, Mn and Zn concentrations and uptake, vegetative growth and fruit yield of castor bean "Iris", grown in greenhouse. The experiment was arranged in a completely randomized block design with three replicates. The first deficiency symptoms were observed for B, followed by Zn, Cu and Mn. The main changes in the cell ultrastructure due to lack of B were thickening of the cell walls and middle lamellae, distorted chloroplasts and tightly stacked thylakoids, besides the absence of starch grains. The Mn, Zn and Cu deficiencies led to disruption of chloroplasts, disintegration of thylakoids and absence of amyloplasts. The concentration and uptake of B, Cu, Mn, and Zn in castor bean plants increased with micronutrient supply in the solution. Fruit yield was drastically reduced by B and Mn deficiencies. On the other hand, the dry matter yield of the shoot and root of castor bean plants was not. In the treatment with full nutrient solution, the leaves accumulated 56 and 48 % of the total B and Mn taken up by the plants, respectively, and the seeds and roots 85 and 61 % of the total Cu and Zn taken up, respectively. This shows the high demand of castor bean Iris for B and Mn for fruit yield.

Soil and phytosociological characterization of an area with predominance of arnica (Lychnophora pohlii sch. bip.)

Lychnophora pohlii Sch. Bip. (Asteraceae), known as "Arnica mineira", is widely used in folk medicine and very abundant in the altitude vegetation of rocky grassland. The aim of this work was to study the density of this species and its relationship with soil parameters in rocky grassland in Diamantina, in the Upper Jequitinhonha region, Minas Gerais. Ten contiguous 20 x 50 m plots were marked (total sampled area 10,000 m²) on the campus Juscelino Kubitschek of the Federal University of Jequitinhonha and Mucuri Valleys (UFVJM). The plants in these plots were evaluated for frequency, dominance and density. The relationship between the density of this species with nine soil physical and chemical properties was analyzed by means of canonical correspondence analysis (CCA). The highest plant abundance (I) of the species Lychnophora pohlii Sch. Bip. was found in the vegetation sampling areas: plot 6 with 255 plants, plot 7 with 173, plot 8 with 189, plot 9 with 159, and plot 1 with 151 plants. In these areas, the floristic soil characteristics were similar, resulting in spatial proximity in the ACC diagrams. The density of Lychnophora pohlii was higher in plots with higher pH, P-rem and base saturation, the variables most strongly correlated with the first axis of canonical correspondence analysis.

Variabilidade espacial de atributos físicos em um cambissolo háplico, sob diferentes usos na região sul do Amazonas

Considerando a importância do conhecimento da distribuição espacial dos atributos do solo, o objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade espacial de atributos físicos em um Cambissolo Háplico, sob diferentes usos na região sul do Amazonas. O estudo foi realizado em três propriedades rurais com cultivo de mandioca, cana-de-açúcar e agrofloresta, localizadas na região de Humaitá, sul do Estado do Amazonas. Nessas áreas, foram estabelecidas malhas de 70 x 70 m, com espaçamento regular de 10 x 10 m, totalizando 64 pontos e, em seguida, coletadas amostras de solos na profundidade de 0,0-0,10 m. Determinaram-se a textura (areia, silte e argila), macroporosidade, microporosidade, porosidade total, densidade do solo e estabilidade de agregado. Os dados foram analisados, utilizando-se técnicas de estatística descritiva e geoestatística. Verificou-se que os atributos estudados apresentaram variabilidade espacial, e os alcances foram diferentes entre os usos, evidenciando que o manejo de cana-de-açúcar apresentou maior variabilidade dos dados.

Physical quality of an Oxisol after different periods of management systems

Management systems may lead to a loss of soil physical quality as a result of removal of the plant cover and excessive agricultural mechanization. The hypothesis of this study was that the soil aggregate stability, bulk density, macro- and microporosity, and the S index and saturated hydraulic conductivity may be used as indicators of the soil physical quality. The aim was to study the effects of different periods and managements on the physical attributes of a medium-textured Red Oxisol under soybean and corn for two growing seasons, and determine which layers are most susceptible to variations. A completely randomized experimental design was used with split plots (five treatments and four layers), with four replications. The treatments in 2008/09 consisted of: five years of no-tillage (NTS5), seven years of no-tillage (NTS7), nine years of no-tillage (NTS9), conventional tillage (CTS) and an adjacent area of native forest (NF). The treatments were extended for another year, identified in 2009/10 as: NTS6, NTS8, NTS10, CTS and NF. The soil layers 0-0.05, 0.05-0.10, 0.10-0.20 and 0.20-0.30 m were sampled. The highest S index values were observed in the treatment CTS in the 0-0.05 m layer (0.106) and the 0.05-0.10 m layer (0.099) in 2008/09, and in the 0-0.05 m layer (0.066) in 2009/10. This fact may be associated with soil turnover, resulting in high macroporosity in this treatment. In contrast, in the NTS, limiting macroporosity values were observed in some layers (below 0.10 m³ m-3). Highest aggregate stability as well as the highest saturated hydraulic conductivity (Kθ) values were observed in NF in relation to the other treatments. In 2009/10, the Kθ in NF differed only from NTS10. This study showed that the use of the S index alone cannot be recommended as an absolute indicator of the soil physical quality, even at values greater than 0.035.

ATRIBUTOS FÍSICOS DE UM LATOSSOLO VERMELHO CULTIVADO COM PLANTAS DE COBERTURA, EM SEMEADURA DIRETA

A utilização do sistema de semeadura direta associado ao uso de plantas de cobertura e à rotação de culturas altera alguns atributos físicos do solo e pode indicar mudança em sua qualidade. Este estudo objetivou utilizar o índice de estabilidade de agregados (IEA) e o índice de sensibilidade (IS) para avaliar alterações nos atributos físicos do solo com o uso de diferentes plantas de cobertura após 12 anos de semeadura direta. Com delineamento de blocos ao acaso, utilizaram-se as coberturas: crotalária, milheto, sorgo, braquiária, pousio (vegetação espontânea), amostradas no ano de 2012, mais uma testemunha sem cobertura (semeadura convencional) desde o ano de 2000, em que foram coletadas três amostras por parcela, perfazendo um total de 12 amostras por tratamento, com quatro repetições. Foram avaliadas a densidade do solo (Ds), macroporosidade (Ma), microporosidade (Mi), porosidade total (PT), estabilidade dos agregados (EA), diâmetro médio geométrico (DMG) e ponderado (DMP), índice de sensibilidade (Is) e índice da porcentagem de agregados com diâmetro superior a 2 mm (AGRI). A utilização das diferentes coberturas e a introdução do sistema de semeadura direta após 12 anos causaram alterações positivas nos atributos físicos na camada superficial do solo. As correlações positivas e negativas significativas entre densidade do solo e os outros atributos físicos avaliados evidenciaram a sua importância como bom indicador da qualidade do solo. Por meio do índice de sensibilidade, constatou-se que microporosidade aumentou mais do que os outros atributos físicos após a implantação do sistema de semeadura direta na área.

Germinação de sementes de jenipapo: temperatura, substrato e morfologia do desenvolvimento pós-seminal

O presente trabalho teve como objetivos definir o tipo de substrato e a temperatura mais adequados à germinação de sementes de jenipapo (Genipa americana L.), conhecer a morfologia das sementes e seu desenvolvimento pós-seminal, caracterizando as plântulas normais, o tipo de germinação e os padrões de anormalidade. Para tanto, realizou-se um experimento colocando-se as sementes sobre os seguintes substratos: papel, vermiculita e solo, nas temperaturas constantes de 20°C, 25°C, 30°C, e 35°C e alternada de 20°C-30°C. O delineamento estatístico empregado foi o inteiramente casualizado (5 x 3), com quatro repetições de 50 sementes. Foram analisados os parâmetros germinação normal (%) e velocidade de germinação. Os melhores resultados foram obtidos nas temperaturas constantes de 25°C, 30°C e 35°C, e nos substratos vermiculita e solo.

Características físicas de um latossolo vermelho-escuro no Cerrado de Planaltina, DF, submetido à ação do fogo

Os principais efeitos do fogo como manejo de solo estão relacionados a alterações biológicas e químicas do solo. A queima pode ainda alterar a umidade do solo em razão de mudanças na taxa de infiltração, na taxa de transpiração, na porosidade e na repelência do solo à água. O objetivo deste trabalho foi avaliar as características físicas de um Latossolo Vermelho-Escuro muito argiloso, plano, fase campo cerrado, submetido à ação do fogo, após ser utilizado durante 20 anos em pastagem nativa sem queima. Uma área de 1,25 ha foi submetida à ação bienal do fogo, e uma área adjacente, do mesmo tamanho, foi mantida protegida da ação do fogo. Após seis anos, não houve variações marcantes nas características físicas do solo induzidas pelo fogo, exceto no aumento da umidade do solo nas parcelas não queimadas. Nas parcelas onde se aplicou o fogo, observou-se tendência para o aumento da microporosidade, que pode ser atribuída à compactação promovida pelo impacto das gotas de chuva no solo desnudado pelo fogo. Conclui-se, entretanto, que a queima bienal não foi suficiente para provocar degradação no período estudado.