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01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 1 NOÇÕES DE COMPOSIÇÃO DO SOLO Aula ministrada pelo Prof. Marcelo Ricardo de Lima, do Departamento de Solos e Engenharia Agrícola da Universidade Federal do Paraná. BIBLIOGRAFIA OBRIGATÓRIA MEURER, E.J. (Ed.). Fundamentos de química do solo. 3. ed. Porto Alegre: Evangraf, 2006. p. 18-21, 31-53, 63-81, 91-95. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR KÄMPF, N.; MARQUES, J.J.; CURI, N. Mineralogia dos solos brasileiros. In: KER, J.C.; CURI, N.; SCHAEFER, C.E.G.R.; VIDAL- TORRADO, P. (Eds.). Pedologia: fundamentos. Viçosa: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2012. p. 81-145. LEPSCH, I. Dezenove lições de pedologia. São Paulo: Oficina de Textos, 2011. Capítulos 2, 4, 5, 6 e 8. COMPOSIÇÃO DO SOLO COMPONENTES DO SOLO FASE SÓLIDA MATÉRIA MINERAL a) Minerais primários: provenientes das rochas ígneas e metamórficas b) Minerais secundários: provenientes da alteração dos minerais primários MATÉRIA ORGÂNICA a) Viva: raízes, microorganismos, fauna do solo b) Morta: restos de animais e vegetais decompostos ou em decomposição FASE LÍQUIDA SOLUÇÃO DO SOLO Água do solo + íons orgânicos e inorgânicos em solução FASE GASOSA AR DO SOLO O2, CO2, N2, vapor d´água, e outros gases Ar do solo 37% Matéria orgânica 2% Minerais 51% Solução do solo 10% Solução do solo 39% Ar do solo 35% Matéria orgânica 8% Minerais 18% Solo 01 Solo 02 SÓLIDOS DO SOLO 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 2 Classificação dos sólidos do solo quanto ao tamanho das partículas (granulometria): a) Esqueleto do solo (ø > 2mm) b) Terra fina (ø < 2mm) Matacão (> 20 cm) Calhaus (2 a 20 cm) Cascalho (0,2 a 2 cm) ESQUELETO DO SOLO { Este solo tem grande quantidade de cascalho e calhaus Este solo tem grande quantidade de calhaus Este solo tem grande quantidade de calhaus e matacão Areia (0,05 a 2 mm) Silte (0,002 a 0,05 mm) Argila (<0,002 mm) { TERRA FINA 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 3 Tamanho relativo das partículas de areia, silte e argila Areia Silte Argila Menos que Este é um solo que tem bastante areia, mas também tem argila e silte Em muitos lugares do planeta a areia é escura, devido a sua mineralogia Imagem de partícula de argila obtida através de microscopia eletrônica 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 4 Este é um solo que tem bastante argila, mas também tem areia e silte Matéria orgânica Minerais SÓLIDOS DO SOLO { MINERAIS DO SOLO ROCHA MINERAIS PRIMÁRIOS Exemplo: Granito (rocha) Feldspato (rosado) Quartzo (claro) Mica (preto) 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 5 INTEMPERISMO FÍSICO E QUÍMICO ROCHA MINERAIS PRIMÁRIOS SOLO MINERAIS SECUNDÁRIOS MINERAIS PRIMÁRIOS ÍONS Intemperismo do basalto, com a formação de minerais secundários Minerais primários Minerais primários e secundários Conforme a origem os minerais do solo são classificados em: a) Minerais primários b) Minerais secundários Conforme a origem os minerais do solo são classificados em: a) Minerais primários: são minerais remanescentes de rochas ígneas ou metamórficas, que podem permanecer no perfil dos solos intemperizados (velhos) se forem resistentes Conforme a origem os minerais do solo são classificados em: a) Minerais primários: normalmente são encontrados na fração areia do solo Ampliação da fração areia de um solo no qual predomina o quartzo, mas se observa a presença de outros minerais primários 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 6 Conforme a origem os minerais do solo são classificados em: b) Minerais secundários: são resultantes da decomposição parcial de outro mineral, ou formados a partir de produtos de solubilização de outros minerais Conforme a origem os minerais do solo são classificados em: b) Minerais secundários: normalmente são encontrados na fração argila do solo MINERAIS SILICATOS (tem Si) NÃO SILICATOS (não tem Si) MINERAIS SILICATOS (tem Si) NÃO SILICATOS (não tem Si) MINERAIS NÃO SILICATOS HALETOS (Sais com Cl,F,I,Br) Ex.: Halita (NaCl) Silvinita (KCl) Fluorita (CaF) 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 7 FLUORITA SILVINITA MINERAIS NÃO SILICATOS SULFATOS Exemplo: Gipsita (CaSO3) GIPSITA MINERAIS NÃO SILICATOS CARBONATOS E NITRATOS Ex.: Calcita (CaCO3) Dolomita (CaMg(CO3)2) Magnesita (MgCO3) Salitres (NaNO3 e KNO3) CALCITA MAGNESITA 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 8 MINERAIS NÃO SILICATOS SULFETOS Ex.: Pirita (FeS2) Blenda (ZnS) Galena (PbS). PIRITA MINERAIS NÃO SILICATOS ÓXIDOS E HIDRÓXIDOS Ex.: Anatásio (TiO2) Coríndon(Al2O3) Hematita (Fe2O3) Magnetita (Fe3O4) Goetita (Fe2O3.H2O) Brucita (Mg(OH)2) Gibsita (Al(OH)3) HEMATITA MAGNETITA GOETITA 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 9 MINERAIS NÃO SILICATOS FOSFATOS Ex.: Vivianita Variscita Apatitas APATITA MINERAIS NÃO SILICATOS BORATOS Ex.: Bórax (Na2B4O7 . 10H2O) BÓRAX MINERAIS SILICATOS (tem Si) NÃO SILICATOS (não tem Si) SILICATOS •São formados basicamente pela combinação de átomos de silício e oxigênio. 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 10 TETRAEDRO DE SILÍCIO (estrutura básica dos silicatos) TETRAEDRO DE SILÍCIO (estrutura básica dos silicatos) 1 Si+4 = 1 x (+4) = +4 4 O-2 = 4 x (-2) = -8 -4 SILICATOS a) NESOSSILICATOS (NESO = ILHA) Exemplo: Olivina (Mg, Fe)2SiO4) , Granada, Topázio OLIVINA OLIVINA: é um mineral com estabilidade muito baixa no solo. 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 11 SILICATOS b) SOROSSILICATOS (SORO = PAR) Ex.: melilitas, epidoto HEMIMORFITA SILICATOS c) INOSSILICATOS (INO = CORRENTE) Exemplo: Piroxênios, Anfibólios. PIROXÊNIO (augita) PIROXÊNIOS E ANFIBÓLIOS: são minerais que fornecem Ca e Mg quando intemperizados, e contribuem para a formação de solos mais férteis. SILICATOS d) CICLOSSILICATOS (CICLO = CÍRCULOS) Exemplo: Turmalina, Berilo. http://mineral.galleries.com/minerals/silicate/hemimorp/hemimorp.jpg 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 12 TURMALINA SILICATOS e) TECTOSSILICATOS (TECTO = ENGRADAMENTO): formam estruturas tridimensionais SILICATOS e) TECTOSSILICATOS (TECTO = ENGRADAMENTO) Exemplos: Quartzo, Feldspatos QUARTZO QUARTZO: é um mineral de difícil intemperização, permanecendo nas frações areia e silte dos solos. Teor no solo depende do material de origem Solo com predominância de quartzo http://mineral.galleries.com/minerals/silicate/schorl/schorl.htm http://mineral.galleries.com/minerals/gemstone/rock_cry/roc-65.jpg http://mineral.galleries.com/minerals/gemstone/rock_cry/roc-65.jpg 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 13 Imagem ampliada da fração areia de um solo na qual predomina o quartzo FELDSPATO FELDSPATO FELDSPATOS: são minerais com intemperização mais fácil que o quartzo, liberando K e Ca para o solo ao se intemperizar. SILICATOS f) FILOSSILICATOS(FILO = LÂMINA) Exemplo: Talco, Serpentina, Micas, Caulinita, Montmorilonita, Ilita, Vermiculita. MICAS 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 14 MICAS: a biotita tem fácil intemperização e libera K, enquanto a muscovita tem decomposição mais difícil. Os principais minerais da fração argila do solo são: Argilominerais (filossilicatos) Oxihidróxidos ARGILOMINERAIS ARGILOMINERAIS São silicatos formados pela superposição de lâminas tetraedrais e octaedrais, que ocorrem predominantemente na fração argila TETRAEDRO DE SILÍCIO (estrutura básica dos argilominerais) TETRAEDRO DE SILÍCIO (estrutura básica dos argilominerais) 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 15 TETRAEDRO DE SILÍCIO (estrutura básica dos silicatos) 1 Si+4 = 1 x (+4) = +4 4 O-2 = 4 x (-2) = -8 -4 TETRAEDROS DE SILÍCIO (estruturas básicas dos argilominerais) OCTAEDRO DE ALUMÍNIO (estrutura básica dos argilominerais) OCTAEDRO DE ALUMÍNIO (estrutura básica dos argilominerais) ARGILOMINERAIS 1:1 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 16 Argilomineral 1:1 Si Al O H Argilomineral 1:1 Lâmina octaedral Lâmina tetraedral Representação esquemática de argilomineral 1:1 LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) Vários tetraedros de Si Vários octaedros de Al Argilomineral 1:1 não expansivo (caulinita) Argilomineral 1:1 d= distância basal Representação esquemática de argilomineral 1:1 LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) d= distância basal 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 17 ARGILOMINERAIS 1:1 1:1 •Não expansivos: Caulinita,Haloisita. CAULINITA •Argilomineral 1:1 Mineral 1:1 não expansivo (caulinita) Lâmina octaedral Lâmina tetraedral CAULINITA •Argilomineral 1:1 •Distância basal (d) = 0,72 nm LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) d= distância basal=0,72 nm CAULINITA •Argilomineral 1:1 •Não expansivo •Distância basal (d) = 0,72 nm 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 18 CAULINITA •Argilomineral 1:1 •Não expansivo •Distância basal (d) = 0,72 nm •Al2Si2O5(OH)4 Mineral 1:1 não expansivo (caulinita) Si Al O H CAULINITA Al2Si2O5(OH)4 2 Al+3 = 2 x (+3) = +6 2 Si+4 = 2 x (+4) = +8 9 O-2 = 9 x (-2) = -18 4 H+1 = 4 x (+1) = +4 0 CAULINITA •Argilomineral 1:1 •Não expansivo •Distância basal (d) = 0,72 nm •Al2Si2O5(OH)4 •É o principal argilomineral dos solos ácidos das regiões tropicais e subtropicais úmidas 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 19 CAULINITA •Apresenta cargas na superfície lateral Superfície lateral da caulinita - - - - - - - - CAULINITA •Apresenta cargas na superfície lateral •ASE = 5 a 30 m2/g ASE = área superficial específica CAULINITA •Apresenta cargas na superfície lateral •CTC = 1 a 5 cmolc/kg CTC = capacidade de troca de cátions HALOISITA •Argilomineral 1:1 •Morfologia tubular ou esférica •Al2Si2O5.4H2O •Distância basal (d) = 1,0 nm ARGILOMINERAIS 2:1 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 20 O Si Al Argilomineral 2:1 Lâmina octaedral Lâmina tetraedral Lâmina tetraedral Argilomineral 2:1 Representação esquemática de argilomineral 2:1 LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) Vários tetraedros de Si Vários octaedros de Al Vários tetraedros de Si Representação esquemática de argilomineral 2:1 LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) d= distância basal ARGILOMINERAIS 2:1 2:1 •Não expansivos (distância basal fixa) •Expansivos (distância basal variável) ARGILOMINERAIS 2:1 2:1 •Não expansivos: Micas, Ilita, Clorita •Expansivos: Vermiculita, Esmectitas 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 21 MICAS •Argilominerais 2:1 não expansivos MICAS •Presença de K+ entre as camadas •Argilominerais 2:1 não expansivos MICAS •Biotita: K(Mg+2,Fe+2)3(Si3Al)O10(OH)2 •Muscovita: KAl2(Si3Al)O10(OH)2 O Si Al O, OH O, OH O Si Fe, Mg Muscovita Biotita LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) K+ K+ K+ K+ K+ MICAS - Muscovita LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Fe, Mg, O, H) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Fe, Mg, O, H) K+ K+ K+ K+ K+ MICAS - Biotita 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 22 MICAS •Presença de K+ entre as camadas •Argilominerais 2:1 não expansivos •d= 1,0 nm LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) d= distância basal= 1,0 nm K+ K+ K+ K+ K+ MICAS •As micas apresentam substituição isomórfica nos tetraedros (Al+3 substitui parcialmente o Si+4) O Si ou Al Al MICAS •As micas apresentam substituição isomórfica nos tetraedros (Al+3 substitui parcialmente o Si+4) • CTC = 20 a 50 cmolc/kg ILITA •Resultante da alteração das micas (saída parcial do K+) • CTC = 5 a 15 cmolc/kg 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 23 CLORITA • Similar à mica, porém com uma lâmina hidróxido entrecamada, constituída por Mg(OH)2 ou Al(OH)3 • CTC = 10 a 40 cmolc/kg Lâmina octaedral Lâmina tetraedral Lâmina tetraedral Lâmina tetraedral Al(OH)3 VERMICULITA •d= 1,0 a 1,5 nm •Argilomineral 2:1 expansivo LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) d= distância basal= 1,0 nm LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) d= distância basal= 1,5 nm Água VERMICULITA •Ocorre substituição isomórfica parcial nos tetraedros (Al+3 substitui parcialmente o Si+4) •d= 1,0 a 1,5 nm •Argilomineral 2:1 expansivo 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 24 O Si ou Al Al VERMICULITA •Ocorre substituição isomórfica parcial nos tetraedros •d= 1,0 a 1,5 nm •Argilomineral 2:1 expansivo •Confere elevada plasticidade e pegajosidade ao solo VERMICULITA •CTC = 100 a 200 cmolc/kg •ASE = 750 m2/g LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) - - - - - - - - - - - - - - - - LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) - - - - - - -- - - - - - - - - LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) - - - - - - - - - - - - - - - - LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) - - - - - - - - - - - - - - - - K+ Ca+2 Mg+2 K+ Ca+2 Mg+2 K+ Ca+2 K+ Mg+2 Ca+2 VERMICULITA •Pode reter o K+ •CTC = 100 a 200 cmolc/kg •ASE = 750 m2/g •Ocorre em solos pouco intemperizados (jovens) •Em solos intemperizados pode ocorrem a VHE 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 25 ESMECTITAS •d= 1,0 a 2,0 nm •Argilominerais 2:1 expansivos LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) d= distância basal= 1,0 nm LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) d= distância basal= 2,0 nm Água Mineral 2:1 expansivo (esmectita) ESMECTITAS •d= 1,0 a 2,0 nm •Mais comum: montmorilonita •Argilominerais 2:1 expansivos ESMECTITAS •Apresentam substituição isomórfica parcial na lâmina octaedral (Mg+2 substitui parcialmente o Al+3) 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 26 O Si Al ou cátion divalente ESMECTITAS •ASE= 800 m2/g Mineral 2:1 expansivo (esmectita) Mineral 2:1 expansivo (esmectita) ESMECTITAS •CTC= 50 a 160 cmolc/kg •ASE= 800 m2/g LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) - - - - - - - - - - - - - - - - LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) - - - - - - - - - - - - - - - - 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 27 LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) - - - - - - - - - - - - - - - - LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA TETRAEDRAL (Si, O) LÂMINA OCTAEDRAL (Al, O, H) - - - - - - - - - - - - - - - - K+ Ca+2 Mg+2 K+ Ca+2 Mg+2 K+ Ca+2 K+ Mg+2 Ca+2 ESMECTITAS •Confere elevada plasticidade, pegajosidade, fendilhamento e dureza aos solos •CTC= 80 a 120 cmolc/kg •ASE= 800 m2/g Solo com predominância de esmectitas ESMECTITAS •Confere elevada plasticidade, pegajosidade, fendilhamento e dureza aos solos •CTC= 150 cmolc/kg •ASE= 800 m2/g •Ocorre em solos pouco intemperizados (jovens) MINERAIS 2:1 HE •Vermiculitas (VHE) ou esmectitas (EHE) com intercalação de AlOH na entrecamadas. •Este aspecto reduz a ASE, CTC, expansão e contração. ARGILOMINERAIS INTERESTRATIFICADOS •Apresentam simultaneamente estruturas de dois ou mais minerais distintos •Exemplos: mica-ilita, mica-ilita- vermiculita, etc. 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 28 ALUMINOSSILICATOS MAL CRISTALIZADOS •Dominantes em solos desenvolvidos de cinzas vulcânicas •Principais: alofana, imogolita •CTC até 100 cmolc/kg •Elevada fixação de ânions Os principais minerais da fração argila do solo são: Argilominerais (filossilicatos) Oxihidróxidos OXIHIDRÓXIDOS PRINCIPAIS OXIHIDRÓXIDOS •Mn: Birnesita, Litioforita •Al: Gibsita •Fe: Goetita, Hematita, Lepidocrocita, Maghemita, Magnetita. •Ti: Anatásio, Rutilo ÓXIDOS DE Fe •Conferem cores vermelhas, amarelas, alaranjadas, brunadas ao solo (indicam condições de formação do solo) ÓXIDOS DE Fe •Teor de óxidos de Fe varia no solo conforme o material de origem •Exemplo: 40 g/kg (solos formados de arenitos) até 450 g/kg (solos formados de itabirito) 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 29 ÓXIDOS DE Fe •Podem ocorrer distribuídos no perfil de solo, ou concentrados na forma de plintita, concreções ou laterita. ÓXIDOS DE Fe •Apresentam carga variável pH cargas negativas pH cargas positivas ÓXIDOS DE Fe •CTC muito baixa •São agentes de estabilidade estrutural no solo •Promovem retenção de P ÓXIDOS DE Fe: Goetita • a-FeOOH Goetita (em microscopia eletrônica) ÓXIDOS DE Fe: Goetita • a-FeOOH •Confere cores amarelas aos solos. 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 30 Solo com ocorrência de goetita ÓXIDOS DE Fe: Goetita • a-FeOOH •Presente em condições frias e/ou úmidas, com elevado teor de matéria orgânica e baixo pH •Confere cores amarelas aos solos. ÓXIDOS DE Fe: Hematita • a-Fe2O3 •Confere cores vermelhas aos aos solos. Solo com ocorrência de hematita ÓXIDOS DE Fe: Hematita • a-Fe2O3 •Usual em solos tropicais. •Confere cores vermelhas aos aos solos. ÓXIDOS DE Fe: Magnetita •Fe3O4 •Apresenta atração magnética •Normalmente é um mineral primário 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 31 Solo+ água Imã ÓXIDOS DE Fe: Lepidocrocita • -FeOOH •Presente em alguns solos hidromórficos, na forma de mosqueados (manchas) alaranjados. ÓXIDOS DE Fe: Maghemita • -Fe2O3 •Confere cor vermelha ao solo •Presente em solos tropicais •Apresenta atração magnética Cores dos óxidos de ferro ÓXIDOS DE MANGANÊS • Mais comuns são: Birnessita e litioforita •Podem conter Co, Cu, Zn, Mo. •Adsorvem fortemente elementos poluentes como Pb e Cd. ÓXIDOS DE Al • Principal: gibsita (-Al(OH)3) 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 32 Gibsita (estrutura) Gibsita (em microscopia eletrônica) ÓXIDOS DE Al • Principal: gibsita (-Al(OH)3) •Apresenta carga variável (+ ou -) conforme o pH •CTC muito baixa ÓXIDOS DE Al • Principal: gibsita (-Al(OH)3) •Formam-se em solos muito intemperizados (velhos) e dessilicatados (que perderam Si) Matéria orgânica Minerais SÓLIDOS DO SOLO { MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 33 MATÉRIA ORGÂNICA •VIVA (Biomassa) •MORTA (liteira, fração leve, substâncias húmicas e não húmicas) VIVA (2 a 5% da m.o. do solo) •Microorganismos (60-80%) (Fungos, bactérias, vírus) •Fauna (15-30%) (microfauna: protozoários, nematóides) (mesofauna: ácaros) (macrofauna: minhocas, térmitas) •Raízes (5-10%) MORTA •Resíduos orgânicos (não decomposta) e “fração leve” •Substâncias não húmicas (compostos de baixo peso molecular) •Substâncias húmicas (ácidos fúlvicos, ácidos húmicos, humina) ANIMAIS VEGETAIS MATÉRIA ORGÂNICA NÃO DECOMPOSTA ANIMAIS VEGETAIS MATÉRIA ORGÂNICA NÃO DECOMPOSTA Liteira http://images.google.com.br/imgres?imgurl=wwwalu.por.ulusiada.pt/~21529800/arvore derrubada.jpg&imgrefurl=http://wwwalu.por.ulusiada.pt/~21529800/pagina3.htm&h=865&w=585&sz=144&tbnid=1wj-rinbZCkJ:&tbnh=143&tbnw=97&prev=/images?q%3D%C3%A1rvore%2Bderru 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 34 MATÉRIA ORGÂNICA NÃO DECOMPOSTA ANIMAIS VEGETAIS ORGANISMOS DO SOLO CO2 H20 Energia Nutrientes A MINERALIZAÇÃO é a decomposição da matéria orgânica em compostos inorgânicos (CO2, água, e nutrientes inorgânicos). MATÉRIA ORGÂNICA NÃO DECOMPOSTA ANIMAIS VEGETAIS ORGANISMOS DO SOLO CO2 Húmus H20 Energia Nutrientes O HÚMUS consiste de uma série de substâncias ácidas, de elevado peso molecular, contendo vários grupos funcionais ativos (carboxílicos, fenólicos, carbomil, amino, etc.) que permitem suareação com outros colóides do solo (KER et al., 1997) A HUMIFICAÇÃO é a formação de húmus promovida pelos organismos do solo à partir da matéria orgânica em decomposição. 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 35 a) Fonte de nutrientes: a M.O. libera nutrientes ao ser mineralizada (principalmente N, S, P) PROCESSOS QUÍMICOS DO SOLO AFETADOS PELA MATÉRIA ORGÂNICA b) Troca de cátions: a M.O. aumenta capacidade do solo em armazenar cátions (Ca+2, Mg+2, K+, etc.) PROCESSOS QUÍMICOS DO SOLO AFETADOS PELA MATÉRIA ORGÂNICA 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 36 c) Poder de tamponamento da acidez: a M.O. aumenta resistência do solo a mudanças do pH PROCESSOS QUÍMICOS DO SOLO AFETADOS PELA MATÉRIA ORGÂNICA d) Complexação de metais: a formação de quelatos pode aumentar a solubilidade de alguns micronutrientes (Zn+2, Cu+2, Mn+2) PROCESSOS QUÍMICOS DO SOLO AFETADOS PELA MATÉRIA ORGÂNICA e) A M.O. reage com outras moléculas orgânicas (como agrotóxicos, resíduos urbanos e industriais, etc.) PROCESSO QUÍMICOS DO SOLO AFETADOS PELA MATÉRIA ORGÂNICA PROCESSOS FÍSICOS DO SOLO AFETADOS PELA MATÉRIA ORGÂNICA a) Atua como agente cimentante das unidades estruturais b) Promove aumento na infiltração e retenção de água do solo PROCESSOS FÍSICOS DO SOLO AFETADOS PELA MATÉRIA ORGÂNICA c) Confere cores escuras ao solo PROCESSOS FÍSICOS DO SOLO AFETADOS PELA MATÉRIA ORGÂNICA 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 37 d) Reduz a dureza e pegajosidade do solo PROCESSO FÍSICOS DO SOLO AFETADOS PELA MATÉRIA ORGÂNICA e) Reduz a erodibilidade do solo PROCESSOS FÍSICOS DO SOLO AFETADOS PELA MATÉRIA ORGÂNICA a) Fonte de energia e nutrientes para os microorganismos do solo PROCESSOS BIOLÓGICOS DO SOLO AFETADOS PELA MATÉRIA ORGÂNICA a) Fonte de energia e nutrientes para os microorganismos do solo b) Atividade enzimática c) Desenvolvimento de plantas (fitohormônios, compostos tóxicos) PROCESSOS BIOLÓGICOS DO SOLO AFETADOS PELA MATÉRIA ORGÂNICA ESPAÇO POROSO DO SOLO POROSIDADE DO SOLO A porosidade total (Pt) é o volume do solo ocupado pelo espaço poroso 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 38 POROSIDADE DO SOLO POROS DO SOLO MACROPOROS (poros>0,05 mm) MICROPOROS (poros<0,05 mm) Poros visíveis Imagem dos microporos do solo com microscópio eletrônico •Solução do solo (fase líquida) •Ar do solo (fase gasosa) ESPAÇO POROSO DO SOLO { SOLUÇÃO DO SOLO SOLUÇÃO DO SOLO SOLUÇÃO DO SOLO = água + íons inorgânicos e orgânicos •A solução do solo ocupa o espaço poroso do solo, principalmente os microporos. •As plantas absorvem a água e os nutrientes essenciais da solução do solo. 01/03/2017 GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - UFPR - PROF. MARCELO RICARDO DE LIMA 39 SOLUÇÃO DO SOLO SOLUÇÃO DO SOLO •Os principais íons encontrados na solução do solo são: Ca+2, Mg+2, K+, Na+, NH4 +, Al+3, H+, NO3 -, SO4 =, Cl-, HCO3 - e CO3 = • Em geral a concentração de íons na solução é menor que 10-2 mol dm-3 • Na solução do solo também há o chamado Carbono Orgânico Dissolvido (COD) AR DO SOLO AR DO SOLO Ar do solo: ocupa o espaço poroso do solo, principalmente os macroporos
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