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Processos Múltiplos ou Mecanismos de Formação HELENA SARAIVA KOENOW PINHEIRO PROF. ADJUNTO, IA – DEP. SOLOS LENASK@GMAIL.COM Gênese de Solos SOLO: Reflexo das interações entre ... Gênese de Solos Relembrando... Fatores de Formação + Mecanismos/Processos = Horizontes do solos Gênese de Solos – Caracterização De forma prática, utilizamos o perfil de solo (bidimensional – 2D) para caracterizar os horizontes, que em conjunto, refletem os processos pedogenéticos condicionados pelos fatores de formação atuantes Processos Múltiplos Simonson (1959) – Solos são formados com a ação integrada de processos internos complexos, que são caracterizados mediante as distintas combinações dos seguintes mecanismos de formação: ▪ Adição ▪ Perdas ▪ Transformação ▪ Translocação ➢ Mecanismos de Formação também são conhecidos como Processos Múltiplos de Formação dos solos Compostos do solo que sofrem os efeitos: ◦ Orgânico ◦ Mineral ◦ Nutrientes ◦ Água/Ar Processos Múltiplos Processos Múltiplos Adição (+) Definição: Entrada de material do meio externo no perfil. ▪ Superficial ▪ Subsuperficial ▪ Lateral Adição Causas: ◦ Queda de folhas (aporte) ◦ Chuva e neve (precipitação) ◦ Deposição (sedimentos – eólicos, fluviais, coluviais,...) ◦ Fertilização, Fertirrigação (antrópicas)* *Depósito de lixo, aterro, ... Adição Adição ➢Influenciada pela posição na paisagem - relevo (encostas, sopés, terraços,...) ➢Influenciada pelo clima (infiltração – traz elementos da atmosfera e superfície, evaporação – adição de elementos do lençol freático, intemperismo ou material de origem em decomposição) ➢Influenciada pela presença do homem e tipo de uso do solo ➢Influenciada pelo tipo de formação vegetal e estágio de desenvolvimento - organismos Processos Múltiplos Translocação (↕) Definição: Mudança de posição do material dentro do perfil de solo Exemplo de materiais: Argila, Ácidos orgânicos, Sais, etc. Translocação Eluviação/Iluviação ◦ Coloides orgânicos ◦ Coloides inorgânicos ◦ Íons em solução (capilaridade+evaporação- >eflorescência de sais/ crostas salinas) Exemplo: Acúmulo de argila em sub-superfície (Bt) nos argissolos (com gradiente textural), nitossolos (sem gradiente, com cerosidade notável). Translocações dirigidas pela água Translocação A biota do solo pode criar dutos facilitadores para material dos horizontes superiores “migrar” preenchendo os espaços vazios deixados. Animais (meso e macro fauna) ◦ Minhocas, cupins, formigas ◦ Tatu, coelho, toupeira Translocação ➢Influenciada pela posição na paisagem - relevo (topos de elevação, planícies,...) ➢Influenciada pelo clima (presença de água como facilitador para translocar material para os horizontes subsuperficiais; ou elevada evapotranspiração promovendo a ascensão de solutos para as camadas mais superficiais do perfil) ➢Influenciada pelo material de origem que confere ao solo caráter arenoso ou argiloso (facilitando ou não a movimentação de material) Translocação Exemplo: A folhagem de coníferas tem caráter ácido e com eluviação extrema promove o acumulo de ácidos orgânicos em sub-superfície. O solo resultante apresenta horizonte eluvial (Horizonte E) e sobre horizonte iluvial com acúmulo de material húmico e/ou óxidos de Fe, Al (Horizonte Bh, Bs, Bhs) Processos Múltiplos Perdas (-) Definição: Saída de material do perfil de solo ▪ Superficial ▪ Subsuperficial ▪ Lateral Perdas Causas: ◦ Lixiviação ◦ Erosão natural ◦ Exportação pela planta ◦ Evaporação ◦ Evapotranspiração (ET) Antropogênicas Erosão acelerada por manejo inadequado Colheita Exploração de material para construção Perdas ➢Influenciada pela posição na paisagem – relevo (encostas declivosas, escarpas de falha, picos, dolinas,...) ➢Influenciada pelo clima (precipitação, clima seco – torrenciais, clima úmido - escoamento superficial; ventos intensos...) ➢Influenciada pelo material de origem (relevos cársticos,...) ➢Influenciado pelos organismos (tipo de vegetação – proteção do solo e exportação de nutrientes) Perdas Exemplos: Erosão eólica - costa da África (Saara) Erosão eólica - década de 1930 (EUA). Embora haja remoção de material (solo e sedimentos) pela ação eólica em determinado local, quando a corrente se desfaz a poeira que se deposita torna-se uma adição ao solo em outro local Processos Múltiplos Transformação (↔) Definição: Alteração físico-química do material no perfil de solo Tipos: ▪ Decomposição e incorporação da matéria orgânica ▪ Decomposição da rocha e alteração mineral ▪ Precipitação de substancias (sais, óxidos) Transformação Causas: ◦ Decomposição e incorporação da matéria orgânica no solo ◦ Congelamento e descongelamento (elevada altitude ou temperados) ◦ Intemperismo químico (minerais primários em secundários) ◦ Dissolução de sólidos (relevo cárstico – rochas carbonáticas) ◦ Precipitação de sais (solutos -> sólido) ◦ Neoformação mineral (óxidos e hidróxidos) Transformação ➢ Influenciada pela posição na paisagem – relevo (condições de redução ou oxidantes, e alternância entre estas) ➢ Influenciada pelo clima (presença da agua como meio para as reações, ocorrência de gelo e degelo – alterações físicas, amplitude de variação) ➢ Influenciada pelo material de origem (estrutura da rocha – fraturas e planos de fraqueza, natureza química do material e tipos de íons,...) ➢ Influenciado pelos organismos (microrganismos presentes – aeróbios ou anaeróbios) ➢Fator tempo! Exposição do material, alternância entre ciclos climáticos Transformação Ciclos de congelamento e degelo promove a transformação de água em cristais de gelo no solo, incluindo sedimentos e solutos na agua. Promove diferente tipo de agregação e transformação dos materiais devido à pressão do gelo. Transformação Em climas muito secos o sal acumula na superfície devido à alta evaporação. Primeiramente ocorre a translocação para trazer o sal dissolvido na solução do solo, que posteriormente se precipita (Transformação) ocasionando as eflorescências ou ‘crostas salinas’ Processos Precipitação e solutos, aerosóis e particulados Lixiviação de Íons dissolvidos e MO E(i)luviação de argila CaCO3 Íons dissolvidos MO dissolvida Capilaridade íons dissolvidos (sais) Capilaridade íons dissolvidos Processos Múltiplos ou Mecanismos de Formação do Solo Adaptado de Stewart (1990) A d iç õ es A d içõ es P er d as Processos específicos Processos que concorrem para a diferenciação dos horizontes no interior do perfil do solo. Possuem maior relevância para fins de classificação dos solos com base na gênese e condições distintas de formação. Para fins desta disciplina, serão apresentados os principais processos específicos e respectivos solos formados, destacando-se dentro desses os principais mecanismos ou processos múltiplos atuantes. A cada um destes processos pedogenéticos correspondem pedons característicos, identificados pela presença de um ou mais horizontes diagnósticos, que estão na base dos sistemas de classificação* Gênese de Solos – Caracterização Cline (1949) caracteriza o indivíduo solo como “o menor corpo natural, definível por si próprio e indivisível ”. ▪ Perfil: face exposta do solo – 2D, classificação e descrição ▪ Pedon: Unidades básicas de referência taxonômica – 3D, e elementos de representação do indivíduo solo ▪ Polipedon: agrupamento de pedons semelhantes – área, representada espacialmente • Perfil de Solo •Pedon •Polipedon Processos específicos -Mal drenados: -Gleissolos -Organossolos -Espodossolos - Não hidromórficos: -Latossolos -Argissolos -Cambissolos -Nitossolos -Luvissolos -Chernossolos -Drenagem imperfeita: -Planossolos -Plintossolos -Vertissolos Neossolos* O tipo de solo resultante depende da predominância de processo específico de formação, onde ocorre a diferenciaçãode horizontes pela ação conjunta de processos múltiplos ou mecanismos de formação condicionados pelos fatores de formação. Processos específicos Latossolização (mobilização – transporte) Processo: intensa perda de bases e sílica, com aumento relativo das concentrações do óxidos de ferro e de alumínio, devido a lixiviação (ambientes com precipitação e temperaturas altas) e a boa drenagem interna do perfil de solo (posição na paisagem). → Principais solos formados: Latossolos → Principais processos múltiplos (transformação, perdas) Processos específicos Plintitização - transformação do Fe devido a variação de umidade. Em ambiente redutor o ferro se reduz adquirindo elevada mobilidade, e transloca sendo acumulado em camadas mais profundas do perfil. Com posterior período seco com o abaixamento do lençol freático, o ferro se precipita na forma de concreções (óxidos) *Plintita –mistura de material, pobre em compostos orgânicos e rico em ferro, que sob ciclos de umedecimento e secagem consolida-se irreversivelmente em petroplintita. → Principais solos formados: Plintossolos → Principais processos múltiplos (transformação, translocação) Benedetti et al. (2011) Processos específicos Formação de solos com horizonte B textural (Bt) -> Eluviação/ Iluviação (dispersão-transporte-deposição) Eluviação = Translocação de material de solo. Iluviação = Acúmulo de material eluviado, formação de horizonte iluvial. -> Lessivage (Eluviação intensa formando E) – Bt e B planico → Principais solos formados: Argi e Nitossolo, Luvissolo, Planossolo* → Principais processos múltiplos (translocação) * Ferrólise: acidificação do solo e destruição das argilas Processos específicos Formação de solos com horizonte B espódico (Bs, Bh, Bhs) -> Podzolização = Movimentação de Fe, Al e colóides orgânicos dos horizontes superficiais para o horizonte subsuperficial B espódico (mobilização, transporte, deposição) ◦ Características: ▪ Presença de horizonte E ▪ Saturação do complexo de troca (Fe e Al); ▪ Contato com o lençol freático → Principais solos formados: Espodossolos → Principais processos múltiplos (translocação, transformação) Processos específicos Formação de horizontes do solo em condições de má drenagem Predomínio de mecanismos (processos múltiplos) ◦ Transformação (condições de redução) ◦ Perdas (lençol freático) ◦ Translocação (movimento de colóides orgânicos e minerais) ◦ Adição (aporte de material orgânico e sedimentos) Principais horizontes formados; - Horizonte Glei (comumente C, mas pode ser B, e raramente A) - Hísticos (H) Processos específicos -> Gleização Formação de solos em ambiente de drenagem imperfeita ou impedida, resultando em redução do ferro, de maior solubilidade. O grau de hidromorfismo varia com as condições da paisagem ou de flutuação do lençol freático (presença de mosqueados; concreções de óxidos de Fe, Mn; tipos de organismos anaeróbios...) Outros processos... - Sulfidização e Sulfurização: formação de solos como caráter tiomórfico (principal processo geral - transformação) Figura 1. Perfil de Organossolo em Santa Cruz, RJ (Fonte: Mendonça.,1999). Hdp1 Hdp2 Hj1 Hj2 Hj3 Processos específicos Formação de horizontes do solo em condições de elevada evaporação (clima árido e semiárido) Predomínio de mecanismos (processos múltiplos) ◦ Transformação (intemperismo físico, precipitação de sais) ◦ Translocação (movimentação de sais e argila no perfil) Principais horizontes formados; - Horizonte Cálcico e Petrocálcico (herança de rochas carbonáticas) - Horizonte Vértico (C ou B, menos comum; argila de alta atividade) - Horizonte A chernozêmico (rico em Ca, Mg; pode ter argila 2:1) Processos específicos - Calcificação: acúmulo de carbonatos de cálcio em horizontes subsuperficiais (dissolução, transporte, deposição/precipitação- transformação, translocação) - Salinização: acúmulo de sais na superfície, salinização natural, (aguas salinas), ascenção capilar, ou por atividade antrópica (adição) - Solonização e Solodização: saturação do completo de troca por íon Na; intensa lixiviação (Na substituído por H, acidificando o solo) – perdas, translocação, transformação Figura 1: Vertissolo Háplico Carbonático chernossólico www.agencia.cnptia.embrapa.br Processos específicos -> Pedoturbação: mistura de material no perfil do solo, retarda diferenciação de horizontes e evolução pedogenética ◦ Faunopedoturbação ◦ Argilopedoturbação ◦ Sismiopedoturbação ◦ Antropedoturbação ◦ Criopedoturbação Sintetizando... Fatores de Formação + Mecanismos/Processos = Horizontes do solos → ➢ Adição ➢ Perdas ➢ Translocação ➢ Transformação Classificação Taxonômica ➢ Clima ➢ Organismos ➢ Relevo ➢ Material de Origem ➢ Tempo Exercício de Fixação • Dê dois exemplos de horizontes diagnósticos formados sob condições de má drenagem? • Cite os principais mecanismos de formação desses horizontes (processos múltiplos)? • Destaque quais os principais fatores de formação do solo nesses locais. Próximas aulas ... - Classificação de Solos (SiBCS) - Solos do Brasil (Relações Solo-Paisagem) Slide 1: Processos Múltiplos ou Mecanismos de Formação Slide 2: Gênese de Solos Slide 3: Gênese de Solos Slide 4: Gênese de Solos – Caracterização Slide 5: Processos Múltiplos Slide 6: Processos Múltiplos Slide 7: Processos Múltiplos Slide 8: Adição Slide 9: Adição Slide 10: Adição Slide 11: Processos Múltiplos Slide 12: Translocação Slide 13: Translocações dirigidas pela água Slide 14: Translocação Slide 15: Translocação Slide 16: Translocação Slide 17: Processos Múltiplos Slide 18: Perdas Slide 19: Perdas Slide 20: Perdas Slide 21: Processos Múltiplos Slide 22: Transformação Slide 23: Transformação Slide 24: Transformação Slide 25: Transformação Slide 26: Processos Slide 27: Processos específicos Slide 28: Gênese de Solos – Caracterização Slide 29 Slide 30: Processos específicos Slide 31: Processos específicos Slide 32 Slide 33: Processos específicos Slide 34 Slide 35: Processos específicos Slide 36 Slide 37: Processos específicos Slide 38: Processos específicos Slide 39: Processos específicos Slide 40 Slide 41: Processos específicos Slide 42: Processos específicos Slide 43 Slide 44: Processos específicos Slide 45: Sintetizando... Slide 46: Exercício de Fixação Slide 47: Próximas aulas ...