Leitura 2 - AULA 1

Prévia do material em texto

<p>Lição 1 HISTÓRICO E FUNDAMENTOS DA CIÊNCIA DO SOLO (...) graças à conhecida posição do nosso planeta em relação ao Sol, graças à sua rotação e à sua forma esférica, o clima, a vegetação e a vida animal estão distribuídos na superfície da Terra, de norte a sul, em uma ordem estritamente determinada (...) que permite a divisão da esfera em zonas: polar, temperada, equatorial e assim por diante. E, uma vez que os agentes formadores do solo estão sujeitos a leis conhecidas que regem a sua distribuição, seus resultados (...) devem estar distribuídos na esfera terrestre em zonas definidas, que se situam mais ou menos (somente com alguns desvios) paralelas aos círculos das latitudes. (Dokuchaev, em Nossas estepes: passado e presente, 1892).</p><p>Vasilii V. Dokuchaev (1846-1903) Vamos começar revendo um pouco a história da Ciência do Solo e do seu ramo que mais completamente o estuda: a Pedologia. desenvolvimento dos estudos do solo pode ser entendido como passando por dois estágios: o primeiro, muitos séculos atrás, em que referências às práticas agrícolas são encontradas na literatura de antigos povos, muitas vezes com um sentido religioso; o segundo refere-se a tempos mais recentes, aos últimos dois séculos, fundamentado na experimentação e aplicação do método científico. No processo de revisão desses estágios poderemos entender melhor a evolução dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciência é dinâmico e tem</p><p>passado por muitas resistências a novas ideias. Trata-se de uma ciência relativamente nova, pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do século XIX a reconhecessem. Veja algo sobre esse assunto no Boxe 1.1. ALGUMAS DEFINIÇÕES IMPORTANTES Alquimia: forma da química na Idade Média que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns em ouro e obter o elixir da longa vida, um remédio que curaria todas as doenças e daria vida longa àqueles que o ingerissem. Atmosfera: camada de ar que recobre a Terra. A atmosfera não possui limite superior preciso, mas, para fins práticos, seu topo pode ser considerado como estando aproximadamante a 200 km de altitude. Biosfera: porção do ambiente da Terra na qual os organismos vivos habitam e interagem para produzir um sistema em estado de equilíbrio. Efetivamente, é um ecossistema de todo o planeta, ou seja, o conjunto de organismos em nível mundial. Ciência do Solo: ciência que considera o solo como recurso natural da superfície da Terra, incluindo: modo de formação, classificação, mapeamento, propriedades físicas, químicas, biológicas e fertilidade. Além disso, estuda essas propriedades em relação ao uso e manejo dos solos. Ecologia: estudo das relações entre seres vivos e seu ambiente. Edafologia: ciência que trata da influência dos solos em seres vivos, particularmente plantas, incluindo o uso da terra pelo homem para cultivar plantas. Hidrosfera: todos os corpos de água que estão na superfície da Terra ou próximos dela. Litosfera: camada sólida, oceânica ou continental, mais externa do planeta Terra, constituída por rochas e solo. É também denominada de crosta terrestre. Mecânica dos solos: em engenharia civil, é definida como o estudo do comportamento dos materiais que podem ser escavados em função das leis da mecânica, com vistas a projetos de construção e conservação de edificações neles fundamentadas. Método científico: conjunto sequencial de etapas comuns a toda a investigação científica, que passa por observações dos fatos, coleta de dados e formulação de uma hipótese que é testada com experimentos, podendo esta hipótese, no final, tornar-se uma lei universal. Ou seja:</p><p>fenômenos da natureza são observados, hipóteses são formuladas, experimentalmente testadas e conclusões são tiradas. Pedologia: (1) Estudo científico do solo no seu hábitat. (2) Parte da Ciência do Solo que trata da origem, morfologia, mapeamento e classificação do solo. (3) Sinônimo de Ciência do Solo. Pedosfera: camada mais externa da Terra que é composta por solo e sujeita a seus processos de formação. Assim, designa o conjunto dos solos em nível mundial. A pedosfera resulta da interação entre litosfera, atmosfera, hidrosfera e biosfera. Solo: (1) O material mineral ou orgânico inconsolidado imediatamente abaixo da superfície da Terra e que serve como meio natural para o crescimento das plantas terrestres. (2) O material mineral ou orgânico inconsolidado sob a superfície da Terra, o qual, durante certo tempo, sofreu a influência de fatores genéticos e ambientais do clima, de macro e micro-organismos, e foi condicionado pelo relevo. Boxe 1.1 POR QUE O SOLO EA CIÊNCIA DO SOLO-NOS IMPORTAM Muitas religiões antigas reconheciam a importância dos solos, e os costumes de seus seguidores evoluíram em uma especial ligação à mãe terra, como doadora da vida. Contudo, muitos dos estudiosos da natureza não deram a merecida atenção ao solo. Antigos cientistas famosos também o ignoraram. Por exemplo, o naturalista Alexander Von Humboldt (1769-1859) nunca comparou os solos dos diversos continentes onde estudou a distribuição das diferentes formas de vegetação, e essa atitude, de ignorar o solo, ainda ocorre. O livro História das Ciências Ambientais, escrito por Fontana (1992), não menciona o estudo dos solos como integrante dos ramos dos estudos ambientais, apesar de ter incluído vários outros. Será que o solo tem tão pouca importância em comparação com os outros recursos naturais, para não ser mencionado? Ou será pelas dificuldades em examiná-lo, porque para isso é necessário escavar um buraco no chão? Acreditamos que esse não seja o caso. Os solos estão cheios de vida. Selman Waksman (1888-1973), laureado com o prêmio Nobel de Fisiologia/Medicina de 1952, isolou a estreptomicina da biota do solo. Estudos da biodiversidade dos solos podem ajudar futuras pesquisas similares. É bem plausível que a evolução biológica tenha sido influenciada e condicionada por atributos do ambiente</p><p>do solo, o que seria um tipo de estudo bastante atrativo. Mas é atuando como reguladores, transformadores, filtros da água e fontes de nutrientes para as plantas que os solos têm maior importância para a humanidade - um elo entre os ciclos biogeoquímicos da litosfera e a dinâmica dos sistemas atmosféricos. Temos muitas coisas a aprender acerca dos solos, mesmo aqueles não usados para agricultura, e devemos integrar nossos conhecimentos em uma visão holística da dinâmica do nosso planeta e suas transformações biogeoquímicas. Os solos são de muita importância sob o ponto de vista econômico e social. Podem mesmo apresentar algo belo: o famoso cientista do solo, Hans Jenny (1899-1992), ficava seduzido com os solos, pintando- os em quadros. Sendo assim, e parafraseando Leonardo da Vinci, poderíamos perguntar: por que será que conhecemos mais acerca dos distantes objetos celestiais do que do chão abaixo de nossos pés? Fonte: adaptado de Yaalon (2000) 1.1 Os primeiros conhecimentos sobre solo Os primeiros grupamentos humanos viam o solo apenas como um lugar por onde caminhavam, caçavam ou recolhiam alimentos, ou para obter algum barro para confeccionar objetos de cerâmica e pigmentos coloridos para suas pinturas (Fig. 1.1). Determinados solos podiam ser melhores para caminhar, fornecer os barros e os pigmentos, mas nenhum conhecimento adicional era necessário. Os homens tinham ar puro, águas límpidas e terras virgens de onde colhiam frutos do bem" - como no "Jardim do -, cujas propriedades naturais não precisavam ser decifradas, uma vez que não havia necessidade de gerar mais conhecimentos do que aqueles que eram transmitidos de geração para geração.</p><p>Fig. 1.1 Pintura rupestre em parede de caverna representando uma arara. Materiais de solo foram usados como pigmentos no desenho (Foto: A. Carias Frascoli) Contudo, em um período iniciado após a última era glacial, cerca de 10.000 anos atrás, uma boa parte dos humanos começou a agrupar-se em determinadas terras, onde aprenderam a domesticar plantas e animais (Fig. 1.2). De nômades, passaram a se fixar em determinados territórios, escolhidos pela qualidade do solo, do clima e da água. Sulcando esses solos com primitivos arados de madeira, plantavam sementes que germinavam e cresciam sob sua guarda. Foi assim que começaram a conhecer melhor o solo.</p><p>Fig. 1.2 O homem, depois de restringir-se a caçador e coletor, organiza-se em aldeias em cujos arredores começa a cavar, cultivar e conhecer o solo. Indígenas brasileiros em litogravura do século XVI, obra de Hans Staden, originalmente publicada em 1557 Da qualidade do solo desses primeiros grupos humanos dependia, portanto, o aumento da população e o grau de organização de sua sociedade. As transformações das pequenas aldeias para as primeiras grandes cidades foram, assim, atreladas a climas semiáridos e locais com solos férteis, próximos a rios que pudessem fornecer água de boa</p><p>qualidade para beber e irrigar as lavouras. Essas primeiras cidades desenvolveram-se nos vales dos rios Tigre e Eufrates na Mesopotâmia; hoje Síria e Iraque e no Nilo (Egito), formando o chamado "crescente fértil". Outras cidades organizaram-se na planície Indo-Gangética (hoje Índia, Paquistão e Bangladesh) e do rio Amarelo (China). Um dos principais fatores responsáveis pelo crescimento e pela organização social dessas primeiras aglomerações urbanas foram os fecundos solos daqueles vales. 1.2 As primeiras civilizações: mesopotâmicos, egípcios, indianos, chineses, astecas e incas Para compreender como as primeiras cidades das primeiras civilizações surgiram, imagine um tempo antes de Cristo e depois da última era do gelo, um grande rio (como o Nilo) cortando um grande deserto (como famoso Saara), perto da desembocadura de um famoso mar (como Mediterrâneo). Em torno desse rio existem várzeas, anualmente inundadas, regadas e fertilizadas, e que por isso contrastam com deserto, pois há muito verde, incluindo palmeiras de doces tâmaras. Como não existe ninguém nessas terras, um grupo de errantes primitivos humanos os "sem-terra" daquela época chega e monta um acampamento. Até então, eles viviam como caçadores-catadores. Acostumados a conviver com uma quase intocada natureza, todo o conhecimento adquirido com essas vivências era passado dos adultos para os jovens. Além disso, não tinham proles numerosas, pois o filhote- homem, ao contrário dos outros animais, demorava muitos anos para crescer e se defender. Muitos não sobreviviam em razão das contínuas andanças. Todos executavam todas as tarefas, ninguém mandava em ninguém e um não tinha conhecimento maior que outro da mesma idade. Com clima e água saudáveis, e não havendo ninguém para reclamar a terra, os indivíduos desse grupo que estamos a imaginar multiplicam-se muito mais do que no passado, já que a terra, o clima e a água dali são muito bons. Assim, morando, crescendo e comendo sempre no mesmo lugar, então o alimento apanhado, caçado ou pescado começa a faltar. Como consequência, alguns decidem domesticar determinadas plantas, cultivando-as para suprir a falta de alimentos, escolhendo solos mais próximos do rio, onde seria mais fácil irrigar as sementes. Para isso, eles têm que derrubar o verde ali existente, incluindo as palmeiras. Lá se vão os doces frutos e as caças desse local, mas, em contrapartida, aprendem a domesticar, a plantar e a colher produtos como cevada, lentilha, trigo,</p><p>linho e algodão. Algumas vezes colhem até mais do que o suficiente para alimentar suas famílias. Com as sobras, começam a fazer trocas com os que, preferindo domesticar animais, dedicam-se ao pastoreio. Questão 1 Por que o solo é considerado um tópico importante para o desenvolvimento do homem? O homem vem transformando a natureza ao longo de centenas de milhares de anos. O aprendizado sobre o solo se deu, primeiramente, de forma empírica, com a necessidade de se produzir pigmentos que eram usados em vasos de cerâmica e nas pinturas rudimentares encontradas em várias cavernas de diferentes continentes, e que mais tarde foram consideradas as primeiras manifestações culturais do ser humano. Depois o homem passou a tirar algumas conclusões a respeito das funções do solo, o que permitiu o desenvolvimento da agricultura, processo relativamente recente na história humana (aprox. 10.000 anos atrás). Desse modo, a espécie humana se constituiu como é atualmente por meio de sua tentativa constante de transformar a natureza ao seu redor, e isso inclui o solo, já que este se desenvolve naturalmente em condições de superfície do planeta. Portanto, à medida que o homem evoluía, ele usava o solo, direta ou indiretamente, para satisfazer suas necessidades, adquirindo, assim, conhecimentos a respeito desse corpo natural, que muito influenciaria o próprio destino do homem como espécie e como ser social. Inicia-se, desse modo, a prática da agricultura (Fig. 1.3) e do pastoreio, paralelamente à necessidade de decifrar os segredos dos solos ou aprender mais sobre eles. A partir daí, surgem as primeiras observações, como a de que os solos diferiam uns dos outros porque uns eram mais produtivos e outros menos para determinados cultivos ou pastagens um aprendizado advindo de erros e acertos, pois os solos pouco produtivos eram abandonados, até que fossem encontrados outros mais férteis e propícios às lavouras. A população foi então aumentando, assim como a procura por alimentos. A sempre verde vegetação ao longo do grande rio que corta o deserto vai, cada vez mais, desaparecendo para dar lugar às lavouras irrigadas e às pastagens mais distantes dos rios. Com o aumento das lavouras, os pastores vão sendo afastados para dar lugar aos agricultores que, eventualmente, têm que se retirar para exilar- se em outras paragens. Muitos que já não precisam mais catar, pescar ou caçar dedicam-se a diferentes atividades: comércio, música, pintura, religião etc. Porém, como as lavouras vão sendo fixadas cada vez mais</p><p>longe da margem do rio, cresce a dificuldade para regá-las. Começa então a haver disputas pelos solos mais férteis e pelo uso da água necessária para a sua irrigação. Fig. 1.3 Antiga representação egípcia de trabalhadores semeando e arando. Desenho a partir de pinturas da tumba de Nakht (século XIV a.C.) em Tebas, Egito Questão 2 Como os conhecimentos práticos a respeito do solo condicionaram a formação das primeiras grandes civilizações? Qual grande legado que elas deixaram para a agricultura moderna? Pela transmissão de conhecimentos práticos a respeito do manejo adequado do solo para a agricultura, os primeiros agrupamentos humanos, especialmente os concentrados próximo às planícies de grandes rios que atravessam regiões áridas e semiáridas (Nilo, Tigres, Eufrates, Ganges, Amarelo), desenvolveram-se de modo que fossem capazes de incrementar a produtividade da agricultura rudimentar, possibilitando o aparecimento da divisão social do trabalho (por meio dos excedentes da produção e subsequente surgimento do comércio), que culminaria com a formação de grandes cidades. Consequentemente, as primeiras civilizações foram se organizando política e economicamente, desenvolvendo cultura e religião próprias. Tudo isso foi apoiado em um conhecimento empírico de técnicas agrícolas que, apesar de rudimentares, eram capazes de reconhecer e alterar certos atributos do solo para oferecer benefícios notáveis à produção de alimentos. O grande legado dessas primeiras civilizações para a agricultura moderna foi a "invenção" de técnicas de irrigação, fundamentais para a sobrevivência e o crescimento daquelas civilizações e que ainda hoje são</p><p>essenciais para os ecossistemas agrícolas de alta produtividade. Por causa então do solo fértil e do clima saudável, surge a necessidade de organizar melhor aquelas terras e aquela sociedade, por meio da marcação de limites de propriedades e da construção de canais de irrigação, estradas etc., e, com isso, aparece a divisão de trabalho e de conhecimentos. Surgem assim os primeiros caciques, pajés e artesãos; depois os reis, fidalgos, súditos e escravos, e, mais tarde, grandes tribos urbanas formadas por políticos, médicos, engenheiros, militares, sacerdotes, advogados, professores e estudantes de agronomia, geografia, ciências florestais etc. O conhecimento, portanto, deixa de ser compartilhado igualmente por todos, passando a ser difundido pelos estudiosos das várias ciências, entre elas a Pedologia, objeto de nosso estudo. Perto daquele grande rio que estamos imaginando, paraíso do Jardim do havia terminado para que uma velha promessa pudesse cumprir-se: "Comerás o pão com o suor do teu rosto até que retornes ao solo de onde nasceste", como está escrito na Bíblia, na Torá e no Alcorão. Assim, não mais existindo bons frutos que "de graça" eram colhidos, necessário se fazia examinar e cultivar o solo, já que, também como está escrito, "dele viemos, nele suamos e para ele voltaremos". Muito do verde de muitas terras deixou de existir, mas, em compensação, cidades cresceram, com suas ruas, palácios, mercados e templos. Nos palácios, os reis e suas cortes enviavam cobradores de impostos para confiscar boa parte das colheitas dos que no solo suavam. Nos mercados, comerciantes procuravam pagar pouco pelas sobras do que era colhido para revendê-las por muito. Nos templos, sacerdotes ministravam ritos religiosos nos quais as alternâncias do verde para amarelo das lavouras agora no lugar do sempre verde eram evocadas como um deus que morria e ressuscitava: Osíris, Átis e Adônis eram os nomes de alguns desses deuses. No culto religioso mais popular na antiga Grécia, adorava-se a Demeter ou Ceres -, a deusa da terra cultivada, fundadora das leis, da família e do estado. Essas manifestações religiosas antecipavam também, como que por um misterioso instinto, alguns dos atuais conhecimentos científicos, que agora iremos estudar na Pedologia. Embora aqueles indivíduos urbanos das primeiras cidades pouco fossem ao campo, dentro dos templos faziam sacrifícios em honra a deusas como Demeter, porque acreditavam que suas almas estavam em</p><p>união com aquele solo fértil, sobre o qual os lavradores derramavam seu suor, pois sabiam que no solo havia vida e, portanto, dele muito dependiam. Os primeiros homens da ciência apareceram nas antigas cidades, mas deram pouca atenção ao solo, pois sequer o consideravam objeto de estudo: preferiam dedicar-se às estrelas e à geometria. Símbolo das escritas chinesa e japonesa para a palavra "solo", o qual evoca uma planta enraizada Os governantes aparentemente se preocupavam mais com os solos do que os primeiros cientistas. Na China, por exemplo, há 6.600 anos, o território foi subdividido em nove classes de solos para fins de cálculo do valor correspondente ao nosso imposto territorial, que era baseado na capacidade produtiva do solo. Os antigos agricultores eram bastante conscientizados acerca da natureza dos solos e da necessidade da produção de alimentos. Os solos irrigados com águas dos rios Indo e Ganges forneceram alimentos suficientes para sustentar grandes centros urbanos, fazendo florescer a primeira grande sociedade urbana, a Índia, perto de 2.500 a.C. Com o tempo e o contínuo aumento da população, surgiram muitos problemas de conflito de terras (pastagens X lavouras), tornando-se mais econômico utilizar os solos predominantemente para lavouras. Isso obrigou os pastores a se retirarem dessas planícies, fazendo diminuir a oferta de carnes nos mercados e levando boa parte da população a se tornar vegetariana. Nas Américas, em épocas pré-colombianas, os incas cultivavam batatas e tomates em terraços construídos nas escarpas andinas, enquanto</p><p>os maias, astecas e toltecas plantavam milho, muitas vezes colocando um pequeno peixe em cada cova, a fim de manter a fertilidade do solo (Fig. 1.4). Fig. 1.4 Terraços construídos pelos incas no Peru pré-colombiano, em forma de patamares. Os férteis solos dessa região semiárida eram irrigados por um sistema de canais e cultivados para a produção de alimentos 1.3 Gregos e romanos Na Grécia, há 2.500 anos, nos trabalhos de Hipócrates, um dos primeiros grandes médicos da Antiguidade, encontra-se a afirmação de que a terra está relacionada com as plantas, tal como o estômago com os animais. Conceito parcialmente correto, uma vez que o estômago transforma os alimentos para o crescimento e a manutenção do nosso corpo, da mesma forma que o solo transforma e cede nutrientes às plantas. As Letras e as ciências em geral progrediam na antiga Grécia; contudo, os territórios gregos foram dominados pelos romanos da vizinha Península Itálica, cujos variados solos tiveram importante papel no desenvolvimento do Império Romano. Veja mais sobre a importância dos solos na expansão</p><p>desse Império no Boxe 1.2. Boxe 1.2 QUE os SOLOS DA GRÉCIA E DE ROMA TÊM A VER COM SUCESSO DAS CONQUISTAS ROMANAS? A oeste da Grécia está a Península Itálica (onde se localiza Roma). Ela é longa, estreita e rodeada pelos mares Adriático e Jônico. Diferentemente dos solos da Grécia, os dessa península são, em geral, mais férteis e diversificados. Ao norte, no que é hoje a Itália, existem extensas planícies propícias ao cultivo de muitos cereais; mais para o centro e o sul, extensas áreas mais montanhosas, que incluem boas pastagens e solos vulcânicos propícios ao cultivo de videiras e oliveiras. Pelos muitos caminhos dessa península chegavam à cidade de Roma os mais diversos produtos de seus variados solos. Segundo muitos historiadores, esse fato fez dos romanos um povo muito unido e essencialmente agrícola durante a maior parte da sua história. Como, porém, a longa península era muito exposta a invasões, isso obrigou os romanos a darem importância também às atividades militares, para proteger melhor seus ricos solos. Desta forma, ao contrário dos gregos, que politicamente permaneceram divididos em várias Cidades-Estado, os romanos, por dependerem dos produtos de diversos solos, de diversas regiões da sua península, desenvolveram um grande, centralizado e unido estado. Partindo da capital, situada na cidade de Roma, eles continuaram a expandir o seu império para fora de sua península, sobre outros solos europeus, africanos e asiáticos. Fonte:<http://www.historylink101.com/lessons/farm-city/rome1.htm> Os antigos romanos mencionam também classificações de terras e descrevem os meios para obter melhores colheitas, misturando cinza de madeiras e esterco de animais à camada revolvida pelo arado. O escritor Catão, o Velho, há 2.200 anos, escreveu o Tratado da Agricultura, no qual enumerou nove tipos de terras, em ordem decrescente da qualidade de seus solos: o de melhor qualidade era fértil e quase plano, próprio para vinhas e bons vinhos, e o de pior qualidade era íngreme e pedregoso, próprio somente para pastagens. No auge do Império Romano, os</p><p>engenheiros construíram edificações muito pesadas, que exigiram soluções apropriadas para as fundações e obras de terra. O engenheiro romano Vitruvius (século I a.C.) mostrou, em sua obra intitulada Da arquitetura, composta de dez volumes, que já naquela época existiam bons conhecimentos de mecânica dos solos: "Nem todo tipo de solo ou de rocha é encontrado em todos os lugares: alguns são terrosos, outros pedregosos ou arenosos" (...) "As fundações destas obras, como grandes templos, devem ser escavadas até uma base sólida ser encontrada. Mas se esta não for alcançada, e o solo for fofo ou pantanoso, ele deve ser removido e refeito, adicionando-lhe estacas de carvalho e carvão". Contudo, quase nenhum conhecimento original sobre solos agrícolas foi adicionado nessa época porque, com o tempo, a maior parte da agricultura foi sendo praticada por escravos ou camponeses, à medida que as atividades culturais foram sendo centralizadas nos núcleos urbanos. 1.4 Os árabes e a Idade Média europeia Com o florescimento da cultura árabe no primeiro milênio d.C., surgiram vários tratados sobre manejo agrícola do solo, destacando-se os de sistemas de irrigação com base em princípios da hidráulica e alguns manuais ensinando novos cultivos introduzidos na Espanha e Portugal, como algodão, arroz, cítrus e Contudo, o restante da Europa cristã estava mergulhado na Idade Média (século V ao XV), um longo período com muitas épocas de fome, pestes e muita ênfase nos costumes religiosos; um período obscuro para o avanço das ciências. Pouco ou nenhum progresso no conhecimento científico aí aconteceu, e muito do que antes foi aprendido acabou sendo esquecido. Por exemplo, em Pisa, na Itália, no ano de 1174, uma grande catedral foi construída e, ao seu lado, uma torre para colocar os sinos. Aparentemente os ensinamentos a respeito da mecânica dos solos e dos cuidados com as escavações das fundações de edifícios, como antes descritos por Vitruvius, foram esquecidos. Resultado: o solo abaixo da torre cedeu, fazendo-a inclinar-se perigosamente (Fig. 1.5). Questão 3 Além de ser componente importante para a agricultura, que outras funções do solo podem ser observadas nos tratados formulados por sábios romanos? Como esses tratados auxiliaram no desenvolvimento da civilização romana?</p><p>As outras funções do solo observadas nos tratados romanos estão relacionadas à aplicação na engenharia civil e militar. O Império Romano possuía uma extensa área contínua e dependia de grandes aquedutos para a distribuição de água entre regiões distantes e as construções militares resistentes a ataques estrangeiros. Em razão dessa alta demanda por grandes obras de naturezas diversas, os engenheiros romanos enfatizavam a importância do solo como meio para suportar construções de maneira segura. Embora os fundamentos científicos da Ciência do Solo ainda estivessem longe de ser estabelecidos, a importância do tema nas obras de grandes pensadores denota o quão fundamental era o assunto. Sem a devida importância, diversas obras públicas que literalmente sustentavam o Império não atingiriam suas funções, o que afetaria o funcionamento econômico e militar dessa civilização. Um exemplo do tratamento diferenciado que os romanos davam ao solo, nesse sentido, pode ser percebido ainda hoje: muitos aquedutos, fortalezas, muralhas, torres e monumentos persistem até os dias atuais na Europa, África e Ásia - mesmo após 1.500 anos da dissolução do Império -, resultado do aprimoramento de fundações bem estabelecidas, que estão diretamente relacionadas ao conhecimento do comportamento dos solos.</p><p>Fig. 1.5 Torre de Pisa, Itália. O início da sua inclinação se deu antes de sua construção ser concluída. Condições do solo abaixo de seu alicerce, que não foram estudadas no projeto, fizeram seu alicerce ceder (Foto: Rodrigo E. M. de Almeida) consideram, porém, que da religiosidade exacerbada da Idade Muitos herdamos a fé e a crença de que tudo no Universo guarda daí um Média que pode ser descoberto e racionalmente dissecado, incluídas vindo nas a segredo convicção de que as observações do dia a dia, quando</p><p>diversas formas de pensamento, é que tornam possíveis a pesquisa e o conhecimento científico. Quando hoje, por exemplo, um pedólogo escava um solo para examiná-lo, o lavrador simples, que assim o vê fazer, pode não entender o porquê daquilo, mas sua fé o faz acreditar que aquele trabalho lhe trará algum benefício. 1.5 Os alquimistas e a busca pelo "espírito da vegetação" Após a Idade Média europeia, os alquimistas, além de procurarem o "elixir da vida eterna" e a "pedra filosofal" - aquele para rejuvenescê-los e esta para transformar em ouro tudo que tocassem -, ainda procuravam descobrir o que fazia as plantas crescerem. Talvez ainda influenciados pelas ideias da existência única de quatro elementos que formavam o Universo - terra, água, ar e fogo -, alguns começaram a pensar que a água era o "espírito da vegetação", ou seja, a única responsável pelo crescimento das plantas. O belga Van Helmont (1580-1664), por exemplo, plantou uma estaca de salgueiro pesando apenas cerca de 2 kg e cultivou-a durante cinco anos em um vaso, no qual ele nada adicionou, além de solo seco e água da chuva. No final, concluiu que toda a matéria vegetal se originava "imediata e materialmente da água do solo" (veja no Boxe 1.3 algo sobre sua vida e seu experimento). Questão 4 Você acredita que, se os conhecimentos das civilizações clássicas fossem disseminados durante a Idade Média, grandes episódios de fome poderiam ter sido evitados nesse período? É difícil prever o que aconteceria na história se isso acontecesse. Mesmo hoje, com conhecimentos avançados sobre química, mineralogia, física e biologia dos solos, há diversas áreas do planeta que sofrem com fomes contínuas e desastres relacionados ao manejo inadequado e à ocupação desordenada do solo. Contudo, é provável que os conhecimentos tivessem avançado, mesmo que de forma diferente da que observamos hoje, o que evitaria manejo inadequado, grandes perdas de produtividade, erosões intensas, ocupação inadequada do solo, construções inseguras (basta lembrarmos da acentuada inclinação da torre de Pisa, na Itália) e demais fatores que afetam diretamente a sobrevivência do homem. Assim, muitos problemas enfrentados pelo homem nos séculos que constituíram a Idade Média e nos séculos posteriores poderiam ter sido evitados ou amenizados. Contudo, isso é muito mais um exercício mental do que uma verdade bem fundamentada, pela imprevisibilidade dos fatos históricos, até</p><p>mesmo nos dias atuais, quando a ciência vem ganhando reconhecimento e importância notáveis na maioria das sociedades. Boxe 1.3 VAN HELMONT E SEU EXPERIMENTO PIONEIRO Jan Baptist van Helmont (1577-1644) é considerado o fundador da química dos gases. Foi o primeiro a compreender que existem gases distintos no ar atmosférico. Ele percebeu que um seu "gás silvestre" (dióxido de carbono) era emitido na queima de carvão e produzido por fermentação, e que, por vezes, torna o ar irrespirável nas cavernas. Para ele, ar e água eram os dois elementos primitivos. O fogo, ele explicitamente negava ser um elemento; e a terra também não o seria, porque, segundo ele, "poderia ser reduzido pela água". Van Helmont foi um homem de contradições. Por um lado, foi um discípulo de Paracelso, um místico e alquimista; por outro, foi influenciado pela nova aprendizagem com base na experimentação, a qual estava produzindo homens como William Harvey, Galileu Galilei e Francis Bacon. Van Helmont foi um atento observador da natureza; os dados coletados em seus experimentos sugerem que ele tinha um conceito de conservação da massa. Um de seus mais famosos experimentos foi feito para determinar de onde as plantas obtêm sua massa. Nesse experimento, ele plantou um pequeno ramo de salgueiro em um grande vaso preenchido com certa quantidade de material escavado de um solo, medindo, depois de cinco anos, o peso do solo, da árvore que nele cresceu e da água da chuva que ele acrescentou. Durante esse tempo, a planta tinha ganhado cerca de 164 quilos. Como a quantidade de solo foi basicamente a mesma que tinha sido colocada quando ele iniciou a sua experiência, Van Helmont deduziu que o ganho de peso da árvore viera da água. Ele então concluiu que isso aconteceu porque ao salgueiro nada mais tinha sido fornecido, além da água e do solo. Como o material do solo pesava praticamente o mesmo que no início do experimento, ele argumentou que o aumento de peso de madeira, casca e raízes deu-se unicamente a partir da água. Um importante experimento pioneiro, mas com uma "dedução" incompleta, já que uma grande parte da massa da árvore veio de dióxido de carbono atmosférico, e uma pequena parte, de nutrientes do solo que, em conjunto com a água, são transformados em hidratos de carbono, proteínas etc., por meio da fotossíntese.</p><p>Para verificar se realmente a água era o "espírito da vegetação", o naturalista inglês James Woodward (1665-1728) plantou ervilhas em frascos, cada um com um tipo diferente de água: da chuva, água do rio Tâmisa e de uma poça lamacenta de seu jardim. As ervilhas cresceram muito mal na água da chuva e muito bem nas outras águas. Ele então concluiu que esse "espírito" deveria ser a "terra", aquela contida nas "águas barrentas", isso porque se acreditava que tudo deveria ser explicado por uma única "panaceia": fogo, ar, água ou terra. No início do século XIX, somou-se a essas ideias a "teoria do húmus", segundo a qual as plantas, além da água, assimilariam diretamente do solo substâncias orgânicas nele contidas e liberadas diretamente às raízes pelo húmus. Questão 5 Apesar dos erros conceituais e da pouca validade científica de seus experimentos, qual a grande contribuição dos alquimistas para o nascimento da Ciência do Solo? Os alquimistas foram os primeiros a notar, mesmo que de forma equivocada, que o crescimento das plantas estava condicionado a alguns fatores específicos, como quantidade de água e tipo de solo, e que provinha da combinação destas "essências" (relacionadas aos quatro "elementos fundamentais": terra, fogo, ar e água) que compunham os vegetais. Alguns chegaram até a reconhecer a importância do e do húmus para a nutrição das plantas. Embora com conclusões errôneas e o reconhecimento simplista de que o solo era um mero reservatório de água, após a Revolução Francesa, as experiências dos alquimistas abriram caminho para uma busca mais avançada a respeito dos atributos fundamentais que estariam atrelados aos próprios avanços da química e da física, e que levaria, por fim, ao nascimento da Ciência do Solo nos moldes atuais. Esses pensamentos mudaram um pouco mais tarde, logo após a Revolução Francesa, quando houve um grande avanço das ciências. A atenção de muitos dos cientistas europeus voltou-se para a fertilidade do solo, porque produzir mais alimentos era uma necessidade crescente. A ciência médica, que se desenvolvia e salvava muitas vidas, fazia as populações crescerem muito rapidamente, mais do que o suprimento dos alimentos existentes. 1.6 A escola de Liebig e a "lei do mínimo" Em meados do século XVII, o químico alemão Justus von Liebig e sua</p><p>equipe emitiram vários conceitos científicos sobre como as plantas se nutriam do solo. Para isso, trabalharam com amostras de materiais removidos de diversos solos e colocados ou em frascos de ensaio, dentro de laboratórios, ou em vasos, dentro de casas de vegetação. A partir daí, muitas de suas teorias sobre a nutrição dos vegetais foram comprovadas, concluindo-se que as plantas se alimentam, além de água, também de muitos elementos minerais. Comprovou-se também que o húmus era somente um produto transitório entre a matéria orgânica e esses nutrientes minerais. As teorias derivadas dos estudos de Liebig são corretas e foram cientificamente revolucionárias, com grande aplicação prática, o que estabeleceu a base para o uso de fertilizantes minerais. Elas deram origem à "lei do mínimo", que até hoje é seguida (Fig. 1.6). Em seu livro Química e sua aplicação à agricultura e fisiologia, Liebig afirma que as plantas assimilam nutrientes minerais do solo e propõe o uso de fertilizantes minerais para fortificar solos deficientes. Com isso, iniciavam-se o aperfeiçoamento das técnicas de cultivo do solo utilizando conhecimentos de vários ramos da ciência, como a Química e a Geologia, e as técnicas de experimentação.</p><p>Boro Zinco Ferro Luz Água Produção máxima da planta Fig. 1.6 Uma das mais comuns ilustrações da "lei do mínimo" desenvolvida pela escola de Liebig: a quantidade de alimento produzida por uma planta está relacionada ao nutriente que se encontra no solo em menor - e insuficiente - quantidade. No barril, a aduela mais baixa impede o aumento da altura de água, tal como a deficiência de um dos nutrientes do solo impediria a elevação da colheita de uma lavoura Questão 6 Por que o químico Justus von Liebig foi tão importante para a Ciência do Solo? Em que contexto histórico seus experimentos ganharam notabilidade? Liebig realizou os primeiros experimentos relacionados a solos e nutrição das plantas com base em critérios científicos, apoiados nos conhecimentos avançados de sua equipe sobre química. Além disso, ele verificou a existência de nutrientes inorgânicos associados à nutrição das plantas e começou a investigar com maior</p><p>profundidade a natureza do húmus. Ele verificou também que existem nutrientes no solo imprescindíveis ao crescimento dos vegetais, e que a ausência de apenas um deles impede o crescimento adequado, o que ficou conhecido como "lei do mínimo". Liebig também propôs a adição de sais inorgânicos ao solo para aumentar a disponibilidade de nutrientes para as plantas uma prévia das práticas de adubação posteriormente desenvolvidas. Sua notabilidade e importância estão atreladas ao contexto histórico em que viveu: a Europa do século XIX vivia um período de transição política e econômica que culminou com a Revolução Industrial e o subsequente aumento da população. O reconhecimento dos atributos do solo, capazes de promoverem sua fertilidade, foi fundamental para o desenvolvimento de novos métodos de análise e manejo do solo, com base nas fertilizações. Sem a introdução desses novos métodos e conceitos, a capacidade do solo europeu em prover alimentos à sua população em franca expansão teria sido seriamente afetada, com a possibilidade de causar grandes tragédias humanas e econômicas. 1.7 A escola russa Enquanto os cientistas dos pequenos países da Europa estudavam, dentro de laboratórios, o solo como um pequeno barril onde nutrientes retirados pelas plantas tinham que ser compensados pela sua reposição com fertilizantes, os da Rússia o estudavam examinando-o no campo. Em 1877, um naturalista russo, de nome Vasily V. Dokuchaev (1846-1903), foi convocado pelo Tzar da Rússia para estudar os efeitos de uma grande seca que havia ocorrido nos campos, ou estepes, da província da Ucrânia, onde o clima era muito frio e relativamente seco (Fig. 1.7). Anos depois, Dokuchaev participou de estudos semelhantes, mas dessa vez nas florestas taiga da região de Gorki, local de clima mais quente e úmido. Ali ele se lembrou dos estudos feitos anteriormente na Ucrânia. Comparando os solos dessas duas regiões, constatou que eles eram bastante diferentes, mesmo quando desenvolvidos de rochas idênticas, e concluiu que isso era ocasionado, principalmente, pelas diferenças de clima. Dokuchaev verificou também que poderia observar as diferenças entre os solos dessas duas regiões, descrevendo uma sucessão de camadas quase horizontais da superfície até a rocha subjacente. Essas camadas, que ele denominou de horizontes, foram interpretadas como resultantes da reação conjunta de diversos fatores que deram origem ao solo.</p><p>Fig. 1.7 O naturalista Vasily V. Dokuchaev e a capa de sua tese, defendida em 1883 (Os Chernozems da Rússia: na qual aparece o desenho de um perfil do solo. Em um trecho desse trabalho, ele pioneiramente ressalta: "O solo é um corpo natural e individualizado, tal como uma planta, animal ou mineral" Fonte: Bol. Soc. Int. Ci. Solo, V. 64, n. 2, 1992. Os russos, então, começaram a estudar o solo no campo, diante do seu verdadeiro perfil, diferentemente da maioria dos europeus ocidentais que, no campo, o imaginavam como um barril (Fig. 1.6); na casa de vegetação, o viam como um vaso e no laboratório, em um tubo de ensaio. Com Dokuchaev, o solo passou a ser considerado um corpo distinto, diferente das rochas e dos sedimentos, os quais dão origem ao solo com influências do clima, da vegetação, do relevo e do tempo. Iniciava-se assim um novo ramo da ciência, a Pedologia, objeto de estudo das nossas lições. Enquanto Dokuchaev decifrava a origem dos solos, Charles Darwin (1809-1882) desvendava a origem das espécies biológicas e fazia várias observações sobre a influência de animais, especialmente minhocas, na formação dos solos (Fig. 1.8). Apesar de ter viajado mais nos mares que na terra, Darwin observou e escreveu sobre processo de deslocamento do solo pela movimentação dos animais em regiões tropicais úmidas. A esse processo damos o nome de bioturbação - muito importante na</p><p>formação de solos dessas regiões. Contudo, apesar de ter demonstrado claramente a importância das atividades biológicas na manutenção da fertilidade do solo, a maior parte das ideias de Darwin foi negligenciada pelos agrônomos e pesquisadores, principalmente em razão dos paradigmas dominantes da química do solo que, a partir das ideias de Liebig, predominaram nos meios científicos dos séculos XIX e XX. Questão 7 Que inovações surgiram para a ciência do solo a partir dos estudos desenvolvidos pela escola russa de Dokuchaev? A principal inovação proposta por Dokuchaev e a escola russa foi a observação do solo no campo, diferentemente da abordagem de Liebig, centrada nos aspectos químicos isolados. Essa nova abordagem permitiu a identificação de relações entre o solo - como corpo naturalmente desenvolvido sob a superfície terrestre e fatores ambientais diversificados. De fato, com a escola russa, o solo começou a ser estudado do ponto de vista genético, isolado de suas funções agrícolas, o que permitiu a diferenciação de solo e rocha, a categorização dos solos em diferentes classes, o desenvolvimento do conceito de horizonte, a distribuição dos solos na paisagem e a formalização do conceito "fator de formação". Enfim, os fundamentos da Pedologia foram formados a partir do pensamento dessa escola. Dokuchaev teve vários seguidores. Enquanto eles estavam trabalhando na antiga Rússia, as descobertas sobre a origem dos solos, ao contrário das descobertas de Darwin sobre as espécies, ficavam limitadas àquele território, principalmente pela dificuldade de comunicação, uma vez que a língua e o alfabeto eram muito diferentes do restante do mundo. Entre os principais seguidores de Dokuchaev estavam K. K. Gedroiz e K. D. Glinka. Em 1912, Gedroiz publicou importantes trabalhos sobre os coloides do solo, introduzindo o conceito de capacidade de troca de cátions. Em 1914, Glinka escreveu o Manual Básico da Ciência, do qual muitas partes foram, mais tarde, vertidas para o alemão. Do alemão, o professor norte-americano Curtis F. Marbut o traduziu para o inglês, com lançamento que coincidiu com o primeiro Congresso Internacional de Ciência do Solo, que aconteceu em Washington, em 1927.</p><p>Fig. 1.8 Charles Darwin, aos 33 anos (retrato feito por George Richmond). Capa do livro The formation of vegetable mould through the action of worms, no qual Darwin aborda o efeito das minhocas na formação do solo e inclui o desenho de um perfil do solo Fonte: Wikipédia. Questão 8 Qual a contribuição do solo para a biodiversidade do planeta Terra? Se pesquisarmos um pouco sobre o tema, encontraremos que o maior reservatório de biodiversidade do planeta está associado ao solo. Milhares de espécies de artrópodes, vertebrados, crustáceos, moluscos, anelídeos e outros grupos de animais apresentam ao menos uma parte de seu ciclo de vida associada ao solo. Complexas teias ecológicas existem nos inúmeros tipos de solos, nos mais variados ambientes da Terra. Além do mais, a biomassa e a diversidade genética de micro-organismos no solo são extremamente elevadas, com números que superam nossas expectativas. Supõe-se que 95% dessa biodiversidade encontra- se no solo e que uma ínfima porcentagem tenha sido devidamente catalogada e estudada. As funções desse imenso emaranhado de vida existente no solo são igualmente diversificadas: desde a oxidação de resíduos orgânicos mortos até a transformação biogeoquímica de compostos em diferentes estágios de oxidação; da construção de espaços porosos à movimentação de grandes quantidades de solo já formado. Enfim, os organismos do solo, já estudados por Darwin no século XIX e negligenciados durante décadas, apresentam-se como um dos maiores desafios para muitos dos cientistas na atualidade, justamente por sua grande diversidade e suas múltiplas funções, desde a gênese dos solos até sua participação nos ciclos biogeoquímicos de vários elementos na biosfera.</p><p>1.8 Os primeiros congressos internacionais de Ciência do Solo Em 1924 foi fundada a Sociedade Internacional de Ciência do Solo, que reuniu as quatro maiores subdisciplinas então reconhecidas: Física do Solo, Química do Solo, Biologia do Solo e Pedologia, esta última conhecida como "gênese, classificação e cartografia dos solos". Físicos, químicos, biólogos do solo e pedólogos juntaram-se para estudar o solo sob um mesmo ponto de vista de corpo natural. No ano de 1927, durante o primeiro Congresso Internacional de Ciência do Solo, realizado em Washington (EUA) e seguido de longa excursão técnica, cientistas americanos tiveram a chance de examinar solos no campo e trocar ideias com seus colegas russos. Assim, esse evento constituiu um verdadeiro marco no avanço do estudo dos solos. Em 1939, com o início da Segunda Guerra Mundial, os congressos internacionais e muitas das pesquisas sobre solos foram suspensos: as grandes nações colocaram suas áreas econômicas, científicas e industriais a serviço da guerra. Contudo, em 1945, terminado o conflito, a reação dos pedólogos para se sobreporem aos efeitos desta guerra foi imediata e muito eficaz. Muitos progressos ocorreram daí por diante, os quais mencionaremos nas lições seguintes. Para conhecer mais acerca dos principais fatos ocorridos no pós-guerra, leia o Boxe 1.4, no qual transcrevemos parte do discurso do pedólogo Luiz Bramão, lido durante a abertura do XIV Congresso Brasileiro de Ciência do Solo, em Santa Maria (RS), no ano de 1973. Nos congressos de solos, excursões de campo sempre são realizadas para discutir aspectos dos solos em seu ambiente natural (Figs. 1.9, 1.10 e 1.11).</p><p>Fig. 1.9 Pedólogos reúnem-se periodicamente para discutir problemas de classificação de solos. Em tais reuniões, o exame de solos é enfatizado, como nesta grande trincheira aberta em um solo escuro (Andisol), no Chile. (Foto: S. W. Buol, 1984)</p><p>Fig. 1.10 Pedólogos participantes da excursão internacional para classificação de solos (ICOMOX: Oxisols) realizada no Brasil, em 1986. À esquerda, Frank Moorman, Marcelo Nunes Camargo e Stanley W. Buol (da esq. para a dir.)</p><p>Fig. 1.11 Pedólogos participantes da excursão internacional para classificação de solos (ICOMOX: Oxisols) realizada no Brasil, em 1986. À esquerda, João Bertoldo de Oliveira (segurando o mapa) e Antônio Carlos Moniz (de microfone na mão). O Prof. Guido Ranzani aparece atrás de J. B. de Oliveira (Foto: S. W. Buol) Boxe 1.4 A CIÊNCIA DO SOLO NO PÓS-GUERRA COM REFERÊNCIA AO PROJETO "A CARTA DE SOLOS DO MUNDO E A CARTA DE SOLOS DO BRASIL" Logo após a Segunda Guerra Mundial, intensificaram-se as relações internacionais como reação ao estado de isolamento a que os países tinham sido forçados. Assim, após o armistício, estabeleceram-se organizações internacionais de caráter político, técnico, científico, educacional e econômico, com força capaz de influenciar o futuro dos países, tais como as Nações Unidas e suas agências especializadas, a Organização do Tratado do Atlântico Norte (Otan), a Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE) etc. Esse internacionalismo foi um fenômeno sem precedentes, que se</p><p>estendeu a todos os setores da vida humana, ajudado pelo desenvolvimento sem par dos meios de comunicação e, principalmente, dos recursos audiovisuais, provocando reflexos acentuados na Ciência do Solo, pois nunca antes tinha havido um desejo tão forte de comunicação entre os pedólogos. Em 1945, por exemplo, ainda não tinha desaparecido completamente o som do último canhão e já havia sido convocada uma pequena reunião pelo então diretor da Rothamsted Experimental Station (Inglaterra), na qual foi discutido o que fazer na Europa acerca da cartografia de solos. Em 1947, realizou-se o Congresso de Solos Mediterrânicos, em Montpellier (França), com excursões na Argélia e no Marrocos. Esse congresso foi um grande sucesso, pois muitos dos pedólogos que se conheciam apenas de tradição e sentiam a necessidade urgente de se reunir tiveram a oportunidade de discutir seus problemas científicos, além de criar grupos de trabalho. Resultado: fizeram planos para o futuro e para a reunião seguinte, que aconteceu em 1950, em com a realização do 3° Congresso Internacional de Ciência do Solo, com excursões na Holanda e na Bélgica. Em 1952, em Ghent, na Bélgica, um pequeno grupo de pedólogos europeus, entre eles Aubert, Bramão, Muir, Tavernier, Edelman, além de Guy Smith, dos Estados Unidos, reuniu-se para discutir, pela primeira vez, problemas de nomenclatura e classificação de solos. Em 1954, realizou-se o 4° Congresso Internacional de Ciência do Solo, no Congo, onde houve a reunião do Grupo Europeu de Trabalho da FAO (Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação) para a Cartografia e Classificação de Solos. Em 1957, a FAO convocou pedólogos da América Latina em Turrialba, Costa Rica, para iniciar um programa de classificação de solos nesse continente. Seguiu-se em 1958, em Beirute, Líbano, a primeira reunião da FAO para a classificação e cartografia de solos do Extremo Oriente. Em 1959, houve uma reunião similar em Bangcoc, Tailândia. Em 1960, a FAO organizou em Raleigh, na Carolina do Norte (EUA), a segunda reunião para a América Latina. Em 1961, iniciou-se o projeto da FAO/Unesco. A partir daí, as reuniões e expedições internacionais multiplicaram-se. Algumas ideias lançadas durante a década de 1930 foram amadurecidas e encontraram ambiente propício no pós-guerra. Houve uma grande campanha, de projeção mundial, iniciada por H. H. Bennet acerca da erosão. Essa campanha teve o sólido apoio de Henry Wallace, que foi vice- presidente dos Estados Unidos. Wallace afirmou que a nossa civilização dependia de 25 cm de solo superficial. Se esse solo desaparecesse com a erosão, que vinha progredindo a passos gigantescos, a nossa civilização pereceria. Pode ser que ele tivesse razão, pois há exemplos de civilizações que foram extintas em razão do uso inadequado do solo. É o caso dos antigos povos do Tigre e do Eufrates. Os caldeus eram, sem dúvida,</p><p>grandes engenheiros, como provam os canais de irrigação que construíram e que hoje, três mil anos depois, ainda podem ser admirados. Porém, eles não conheciam química e, portanto, não foram capazes de lutar contra o processo de salinização que se instalou nas áreas irrigadas e que, pouco a pouco, as tornou improdutivas. Essa esmerada civilização, que dependia da produção agrícola, desapareceu com a deterioração da sua agricultura. A erosão do solo foi muito debatida nos Estados Unidos e acabou se transformando em tema de livros, tais como One World, Our Plundered Planet & Alternative to Death, Road to Survival etc., para não falar do tratado básico de Bennet sobre Soil Conservation. Procurando chamar a atenção da sociedade para a erosão, os autores desses livros passaram a organizar campanhas destinadas a combater esse fenômeno tão destrutivo e, consequentemente, a disseminar uma mentalidade conservacionista. Antes da guerra, a descrição de um perfil de solo era uma questão de caráter mais literário que científico. Havia pedólogos que, por escreverem bem, conseguiam descrever o solo com certa facilidade. Outros, com menos dotes literários, apesar do esforço, escreviam três ou quatro linhas apenas, e sentiam, de antemão, como ficariam malvistos perante os seus colegas "mais líricos". Descrever o solo era, portanto, uma arte. Porém, mesmo aqueles que redigiam com facilidade faziam descrições por vezes imperfeitas. Afinal, como descrever as características morfológicas sem padrões estabelecidos e sem padronização? A textura ainda podia ser definida com mais clareza, uma vez que o seu estudo estava mais avançado. No entanto, quanto à definição da cor, usavam-se expressões muito subjetivas, o que dificultava a compreensão do leitor. Em outras palavras, a descrição da cor do solo era o resultado não só da qualidade da luz no momento da descrição, como também do modo como o analista compreendia o mundo ao seu redor. E assim, um solo era castanho- avermelhado para uns e vermelho-acastanhado para outros. Foi nos Estados Unidos, com a Munsell Color Chart, que se elaborou um sistema de padronização para o estudo dessa característica morfológica. Com esse sistema, não foi mais necessário mencionar as cores, mas apenas fazer referência aos seus parâmetros, eliminando o problema da linguagem. Passados tantos anos, vemos a facilidade e a simplicidade com que hoje descrevemos as cores do solo com base nesse método. Isso representou um passo gigantesco para a solução do problema da uniformização do estudo da morfologia dos solos. Posteriormente, em 1962 publicou-se o famoso livro Soil Survey Manual, cujas regras permitiam descrever os solos e os seus perfis numa linguagem de compreensão internacional. Criava-se, assim, um clima técnico e científico propício ao intercâmbio internacional no âmbito da classificação e cartografia de solos, em bases bem diferentes daquelas que existiam anteriormente. Não teria sido possível esse intercâmbio</p><p>internacional proveitoso sem a colaboração de obras como Munsell Color Chart e Soil Survey Manual. Com o aumento da participação de estudos econômicos nos projetos de desenvolvimento da agricultura, surge em Pedologia a noção de solo não apenas como um corpo da natureza, mas também como um recurso natural e, portanto, de valor econômico. Com a explosão demográfica e o desenvolvimento da tecnologia, o solo, recurso natural não renovável, passa a ter um valor muito importante, que depende de sua localização, qualidade e também do clima. Assim, avaliar o solo passou a significar inventariá-lo nas suas diferentes formas e para variados fins. (Texto baseado no discurso feito pelo Dr. Luiz Bramão na abertura do XIV Congresso Brasileiro de Ciência do Solo, Santa Maria (RS), 1973) 1.9 Subdivisões do estudo dos solos Na Ciência do Solo, como em qualquer área do conhecimento, surgem ramificações ou especializações, uma vez que o estudo dos solos como recurso natural pode incluir pesquisas relacionadas a vários aspectos, como sua formação, classificação e mapeamento, além de atributos físicos, químicos, biológicos e de fertilidade em relação ao uso e manejo dos solos. Por isso, como existem subdivisões, estas são, algumas vezes, termos usados como sinônimo de Ciência do Solo. O termo Edafologia (do grego edaphos = terra ou terreno) é usado para se referir a finalidades práticas ligadas principalmente à agronomia. Já o vocábulo Pedologia tem sido usado como referência aos estudos de gênese, classificação e mapeamento dos solos. No Brasil, a Ciência do Solo dividiu-se em várias outras subáreas do conhecimento, como Fertilidade, Química, Física, Microbiologia, Manejo Agrícola do Solo etc. A área de Fertilidade do Solo (por vezes inserida na Edafologia) preocupa-se com a capacidade da camada mais superficial do solo, onde se concentra a maior parte das raízes das plantas cultivadas. Frequentemente enfatiza os chamados "testes de análise química do solo", desenvolvidos para dar indicações relacionadas às necessidades de correção da acidez e fertilização do solo que está sendo cultivado. A Pedologia destaca-se como refúgio do estudo do solo dentro do seu conceito total, básico e essencial. Um profissional da Ciência do Solo que se diz pedólogo deve interessar-se tanto pela camada superficial do solo como pelas demais, procurando entender como se formaram (pedogênese). Ele primeiro considera o solo como um objeto em si, não</p><p>se preocupando de imediato com aplicações práticas. Para o pedólogo, solo é algo dinâmico, que teve sua formação iniciada a partir de uma rocha que se desagregou mecanicamente e se decompôs quimicamente, até formar um material solto que, com o passar do tempo, se espessou, modificando-se e individualizando-se. Questão 9 Qual o papel da Pedologia como subdivisão da Ciência do Solo? Ela tem alguma aplicação prática para a atual sociedade? A Pedologia, uma subdivisão da Ciência do Solo, preocupa-se com os aspectos genéticos do solo, sua organização morfológica resultante da atuação dos fatores de formação, seu mapeamento e o entendimento da distribuição dos solos na paisagem. Portanto, é uma subdivisão que, originalmente, trata de aspectos científicos mais básicos relacionados ao solo, estudado como corpo individual desenvolvido sob condições naturais específicas. Entretanto, a Pedologia tem importantes aplicações diretas e indiretas: fornece conhecimento básico a respeito da estrutura química, mineralógica, física e morfológica de um dado solo, algo fundamental para futuras aplicações agrícolas, geotécnicas e mesmo ecológicas; possibilita a diferenciação de classes de solo e, portanto, sua categorização; permite a construção de mapas e modelos de evolução na paisagem, facilitando o entendimento a respeito da distribuição dos solos no planeta. Neste livro, pretendemos abordar o estudo dos solos mais sob o ponto de vista pedológico do que edafológico, embora muitas vezes façamos referência a seus aspectos práticos de utilização, principalmente do ponto de vista agroecológico, por ser a capacidade de fazer crescer plantas frequentemente considerada como sua mais importante função. Em nossa opinião, inexistem separações nítidas entre estudos mais básicos - como os da Pedologia - e os mais aplicados - como os da fertilidade do solo. Os primeiros podem contribuir tanto para o avanço teórico das ciências como para aplicações práticas diretas, e vice-versa. Além disso, o próprio pedólogo, embora devesse, teoricamente, estudar a origem e a formação do solo por si só, muitas vezes encara muitos dos atributos do solo sob o ponto de vista do desenvolvimento da produção de alimentos, por ser esta uma das suas principais funções.</p><p>1.10 Conceitos de solo Para alguns, solo vem a ser sinônimo de qualquer parte da superfície da Terra e mesmo de outros planetas. É o que se observa, por exemplo, quando se lê que "devem ser observados sinais de tráfego desenhados no solo" ou que os astronautas coletaram amostras do "solo lunar". Geólogos podem entendê-lo como parte de uma sequência de eventos geológicos no chamado "ciclo geológico". Ecólogos observam o solo como uma porção do ambiente condicionado por organismos vivos. Para o engenheiro de minas, especializado em mecânica dos solos, ele é mais um material solto que cobre os minérios e necessita ser removido. Os estudos de solo para obras de engenharia constituem o que chamamos de "mecânica dos solos". O engenheiro de obras normalmente o considera como parte de matéria-prima para construções de aterros, estradas, barragens e açudes. Químicos, tal como Liebig, podem considerá-lo como uma porção de material sólido que pode ser analisada no laboratório. Físicos comumente o veem como uma massa de material cujas características mudam em função de variações de temperatura e conteúdo de água. Para os homens da lei, ele muitas vezes é sinônimo de "torrão natal", como na expressão "solo pátrio". Para o historiador e o arqueólogo, ele é como um "gravador do passado". Os artistas e filósofos podem vê-lo como um objeto belo, muitas vezes místico, relacionado às forças da vida; em contraste com o lavrador, que o vê como espaço de sua labuta diária, onde lida com suas lavouras e de onde tira a sua subsistência. No limite superior, o solo encontra-se com a biosfera e a atmosfera, com as quais se entrelaça. Lateralmente ele pode passar por corpos d'água, rocha desnuda, gelo ou areias de praias costeiras ou de dunas movediças. O limite inferior é mais difícil de estabelecer porque o solo passa progressivamente a rocha dura ou material inconsolidado, onde quase sempre as raízes das plantas nativas perenes estão ausentes. A esse material chamamos de saprólito. Estudaremos então uma porção da superfície terrestre que é de vital importância para a vida em nosso planeta. Solos são considerados um dos mais preciosos recursos naturais que possuímos, sendo uma parte bem organizada da natureza, harmoniosamente ajustada a múltiplas funções. Seu estudo é muito importante e constitui a base de diversos ramos da ciência. A Ciência do Solo refere-se ao solo como um recurso natural da superfície da Terra, considerando sua formação, classificação e seu mapeamento. Também estuda seus atributos físicos, químicos,</p><p>biológicos, sua fertilidade, seu uso e manejo. Algumas vezes nos referimos a alguns dos ramos da Ciência do Solo que são também usados como sinônimos desta, como a Pedologia e a Edafologia. A diversidade de nomes está relacionada a várias especializações decorrentes dos vários usos e dos profissionais que mais os estudam. De fato, engenheiros, agrônomos, químicos, geólogos, geógrafos, microbiologistas, silviculturistas, sanitaristas e especialistas em planejamentos regionais fazem uso e contribuem de forma significativa para o avanço da Ciência do Solo. Mas qual seria a definição de solo tal como abordado no escopo deste livro? Provavelmente uma das melhores definições até o presente seja a do Soil Survey Manual (1951): "A coleção de corpos naturais que ocupam partes da superfície terrestre, os quais constituem um meio para o desenvolvimento das plantas e que possuem propriedades resultantes do efeito integrado do clima e dos organismos vivos, agindo sobre o material de origem e condicionado pelo relevo durante certo período de tempo". O conjunto de solos de toda a Terra é denominado pedosfera, onde atuam interações dinâmicas de minerais, desenvolvendo-se na interseção de quatro outras esferas: hidrosfera, atmosfera, biosfera e litosfera (Fig. 1.12). A pedosfera forma-se quando há interações entre essas quatro esferas. O solo não é somente um conjunto de minerais, matéria orgânica, água e ar, mas o produto dessas interações, as quais podem ser estudadas em várias escalas de resolução: microscópica, horizontes, paisagem, regiões e global.</p><p>Fig. 1.12 Nesta paisagem de Armação dos Búzios (RJ), onde há verde, há solos (ou pedosfera); os limites laterais desses solos são a água do mar (hidrosfera), as areias da praia e os sedimentos da Formação Barreiras, recentemente expostos n o morro (litosfera) (Foto: Heloisa H. G. Coe) 1.11 Funções ecológicas A pedosfera funciona como um alicerce da vida nos ecossistemas terrestres. Plantas clorofiladas precisam de energia solar, gás carbônico, água e macro e micronutrientes. Com raras exceções, tanto a água como os nutrientes só podem ser fornecidos através do solo, que assim funciona como mediador entre hidrosfera, litosfera, biosfera e atmosfera. Além de influenciar a qualidade da água, o solo interfere também na qualidade do ar, principalmente quando dele são levadas poeiras à atmosfera, e muitas vezes serve para receber e processar dejetos, como o lixo das grandes cidades. Questão 10 Por que pedólogos afirmam que não há solo em Marte ou na Lua? Observe o conceito de solo na Pedologia para</p><p>responder. O conceito de solo, sob o ponto de vista da Pedologia, inclui os organismos como constituintes fundamentais, capazes de atuar diretamente nos processos de formação do solo e condicionar seus atributos básicos. Até o presente momento, não foi registrado qualquer tipo de forma de vida fora da Terra, nem mesmo a presença de simples micro-organismos. Por essa razão, chamar de solos os sedimentos que recobrem a superfície da Lua, de Marte ou de qualquer outro astro é um erro conceitual, a não ser que vida seja descoberta nos seus sedimentos superficiais e esta seja capaz de promover transformações pedogenéticas nesses sedimentos. Em relação aos vegetais, suas raízes penetram no solo, que lhes proporciona suporte para manterem os caules eretos. Dele elas extraem água em mistura com nutrientes. Geralmente, entre todos os fatores ecológicos, preocupamo-nos mais em estudar os nutrientes, dado o seu papel de destaque como principal meio para sustentar as plantas, o que representa a diferença entre sobrevivência ou extinção da maior parte da vida terrestre. As plantas, além de consumirem água, oxigênio e gás carbônico, retiram do solo quinze elementos essenciais à vida. Desses, seis designados macronutrientes são absorvidos em quantidades relativamente grandes: nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio e enxofre. Os outros nove, igualmente essenciais, mas usados em quantidades muito pequenas, são denominados micronutrientes: boro, cloro, cobre, ferro, manganês, molibdênio, níquel, cobalto e zinco. Além desses, existem elementos considerados benéficos silício, sódio e selênio, entre outros -, sendo um deles, o silício, muitas vezes encontrado em quantidades relativamente elevadas em alguns vegetais, como nas gramíneas (arroz, por exemplo). Para um adequado crescimento dos vegetais, todos os elementos têm de estar presentes no solo em quantidades, formas e ambiente adequados. As quantidades têm de ser balanceadas; as formas, disponíveis e o ambiente, em padrões favoráveis de temperatura, umidade e aeração (Fig. 1.13). Quando isso ocorre, diz-se que o solo é fértil e, mais especificamente em relação aos nutrientes minerais, "quimicamente rico". Se qualquer um dos quinze elementos citados estiver ausente, em formas não disponíveis para as raízes, ou presente em quantidades e/ou proporções inadequadas, o crescimento das plantas ficará comprometido,</p><p>mesmo que os demais elementos estejam adequados e haja fornecimento apropriado de gás carbônico, oxigênio, água, luz e calor. A ideia de que o crescimento das plantas é controlado pelo nutriente existente em menor quantidade, relativamente àquela requerida pela planta, vem desde os tempos do químico Justus von Liebig, e é conhecida como a lei do mínimo. A importância dessa lei para as pesquisas e aplicações práticas relacionadas ao uso de adubos na agricultura é grande, e a habilidade de um solo em suprir de nutrientes ou "reagir" à adição de determinado fertilizante tem merecido mais estudos do que qualquer outro aspecto da Ciência do Solo. Necessidades humanas Conservação do Ecossistema Segurança Qualidade Urbanização Biodiversidade Controle de Mitigação de de alimentos da água desertificação mudanças climáticas Habitação Reserva de Purificação pool genético Acervo Redução Fibras natural Recarga do Recreação de aquifero Adaptação Sequestro Produção Disposição das espécies de carbono Filtração de residuos Conservação Oxidação Alimentação da natureza Restauração de CH, Infraestrutura do ecossistema do gado Qualidade Melhoria da do alimento qualidade do solo Fig. 1.13 Esquema das demandas atuais do solo, segundo as maiores necessidades humanas (à esq.) e de conservação dos ecossistemas (à dir.) Fonte: adaptado de Lal (2007). A maior parte dos nutrientes existentes no solo origina-se dos minerais que constituem as rochas, na camada mais externa do globo terrestre, conhecida como litosfera. Essas rochas não são capazes de suportar e sustentar plantas superiores, pois são endurecidas ou consolidadas, ou seja, não armazenam água e, por isso, as raízes não podem penetrar nelas. Além disso, os nutrientes nelas contidos não poderiam ser absorvidos pelas plantas enquanto estivessem firmemente retidos na estrutura cristalina de seus minerais. Para que as rochas se fragmentem e as raízes possam crescer nelas, alimentando-se dos nutrientes nelas contidos, a natureza dá início e continuidade aos importantes processos do intemperismo, que serão vistos numa próxima lição.</p><p>ALGUMAS CITAÇÕES Do solo fez o Senhor brotar toda a sorte de árvores agradáveis à vista e boas para alimento; e também a árvore da vida no meio do jardim, e a árvore do conhecimento do bem e do mal. (Bíblia, Gn 2:9). E Deus, nosso Senhor, fez o homem do barro [solo]... (Bíblia, Gn 2:7). Os antigos hebreus afirmavam que o homem havia sido criado e destinado a retornar como "affar", que literalmente significa material de que é feito o solo". (Schroeder, 1984). Existem evidências de que a cata de plantas silvestres e de pequenos animais era trabalho das mulheres; nas primeiras civilizações, as mulheres gostavam de criar as plantas por causa das suas experiências acerca de onde elas cresciam e em que solos elas melhor se adaptavam. Nesse sentido, podemos considerar as mulheres como as primeiras estudiosas do solo para a agricultura. (Ehrenberg, 1989). Leonardo da Vinci (1452-1519) havia executado um experimento semelhante ao montado por Van Helmont (1580-1664); entretanto, seu relato permaneceu inédito em seus cadernos de apontamentos. (Hershey, 1991). O período da experimentação e aplicação do método científico iniciou-se com os trabalhos de Saussure (1767-1845), fundador do método experimental quantitativo, aplicando-o às relações entre o oxigênio e o dióxido de carbono em plantas. (Fitzpatrick, 1971). Dokuchaev é descrito como tendo sido um homem muito sociável. Seus escritos e sua personalidade dinâmica atraíram um grande número de estudantes muito capacitados. (Buol et al., 2003). A Sociedade Brasileira de Ciência do Solo considera diversas especialidades que denomina "Comissões": I Física do Solo; II Química e Mineralogia do Solo; III Biologia do Solo; IV Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas; V Gênese, Morfologia e Classificação do Solo; VI Manejo e Conservação do Solo e da Agua; VII - Ensino da Ciência do Solo; VIII Fertilizantes e Corretivos; IX Poluição do Solo e Qualidade Ambiental.</p><p>Sites de interesse: A importância dos solos. Blog com matérias mostrando a importância e os cuidados que devemos ter com o solo. Disponível em: <http://aimportanciadosolo.blogspot.com/>. Acesso em: 18 abr. 2011. Ambiente Brasil. Disponível em: Acesso em: 18 abr. 2011. Nesse site, você pode encontrar assuntos relacionados à importância do estudo dos solos. Pedologia. Universidade Federal de Santa Maria. Ciência do Solo - Evolução do Conhecimento. Disponível em: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo. Disponível em: Sociedade Internacional de Ciência do Solo. Disponível em: <http://www.iuss.org/>. Leituras ESPÍNDOLA, C. R. Retrospectiva crítica sobre a Pedologia. 1.ed. Campinas: Editora da Unicamp, 2009. SCHAEFER, C. E. G. R.; MARQUES, A. F. S. M.; CAMPOS, J. C. F. Origens da Pedologia do Brasil: Resenha Histórica. Geonomos, V. 5, p.1-15, 1997. Questão 11 Qual é fundamento básico da lei do mínimo? Qual sua importância do ponto de vista nutricional e para funcionamento dos ecossistemas? Os experimentos básicos de Liebig determinaram a existência de elementos químicos essenciais aos vegetais. Posteriormente, foram detectados outros elementos que auxiliam o desenvolvimento das plantas. A lei do mínimo estabelece que a planta só é capaz de se desenvolver se quantidades mínimas de cada elemento forem absorvidas e incorporadas, mesmo que a demanda pelo</p><p>elemento seja muito pequena. Por exemplo: o magnésio (Mg) é um elemento de grande demanda, enquanto o zinco (Zn) é requerido em quantidades relativamente pequenas. Contudo, mesmo que o solo seja rico em Mg, se não houver uma quantidade mínima de Zn para a planta, ela não se desenvolverá. Isso significa que, do ponto de vista nutricional, não existem elementos mais ou menos importantes: se são fundamentais, devem estar obrigatoriamente presentes no solo, senão o vegetal não se desenvolve. O que muda de um nutriente para o outro são as demandas exigidas. Para os ecossistemas, esse processo garante que todos os elementos inorgânicos sejam absorvidos da litosfera, após liberação pelos minerais das rochas durante as reações de intemperismo (Lição 3), e incorporados pelos produtores primários, para depois serem repassados para os níveis tróficos mais elevados (consumidores). Sem esse processo, os ciclos biogeoquímicos envolvendo organismos terrestres seriam interrompidos em sua fase inicial, impossibilitando o desenvolvimento de ecossistemas na superfície dos continentes.</p>