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Fatores de formação dos Solos Universidade Federal Rural da Amazônia Departamento de Agronomia 1.0 Introdução Dockuchayev Metade do século XIX (Rússia, 1877). Solos – corpos naturais organizados Pai da Pedologia The Russian Chernozem, 1883. Solos x rochas; Conceitos de horizontes; Classes de solos; Fatores de formação dos solos (material de origem, clima, relevo, organismos e tempo). Pedologia - definição É a ciência que estuda a formação dos solos, suas propriedades e funções no meio ambiente. Grego: pedon (solo, terra), 1.0 Introdução Factors of Soil Formation. A system of quantitative Pedology, 1941 Hans Jenny Cientista Equação - fatores de formação do solo Solos = f (clima, organismo, relevo, material de origem, tempo) Solos “Coleção de corpos naturais que ocupam partes da superfície terrestre, que possuem propriedades resultantes do efeito integrado do clima e dos organismos, agindo sobre o material de origem e condicionado pelo relevo, durante um certo período de tempo.” Soil Survey Manual (1985) CLIMA ORGANISMOS ROCHA TEMPO RELEVO SOLO PROCESSOS O SOLO = produto da ação combinada do CLIMA e ORGANISMOS, agindo sobre o MATERIAL DE ORIGEM, condicionado pelo RELEVO, durante um determinado TEMPO. Ativos Clima Organismos Passivos Material de origem Relevo Tempo 2.0 Tipos de fatores Espessura, cor, textura, sequência de horizontes, etc. Fator de resistência = passivo Tipos de materiais de origem Rochas Ígneas Sedimentares Metamórficas Depósitos de erosão: Colúvios Pedimentos Alúvios 2.1. Material de Origem É o material a partir do qual o solo começa a se formar. 2.1.1 Características da rocha que podem influenciar seu intemperismo sua composição mineralógica; o grau de consolidação (condiciona a velocidade de sua intemperização); textura e permeabilidade. Quanto mais intemperizado é o solo menos as características do material de origem são preservadas = SOLO VELHO 2.1.2 Características da rocha que podem influenciar as características do solo A. Depende: Composição mineralógica; Textura. B. Afeta: Atributos físicos do solo - Granulometria do solo (areia, silte e argila) - Densidade do solo - Densidade de partículas Infiltração de água, adsorção de cátions, agregação etc. Atributos químicos do solo - Solos pouco intemperizados = preservam maiores semelhanças com o material de origem; - Solos muito intemperizados = nenhuma semelhança com o material de origem. Valor de pH e composição química de rochas do RS Rocha pH (H2O - 1:30) Ca Mg K Na Al Fe - - - - - - - - - - - - - - - - - - - g kg -1 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Arenito 6,9 2,0 1,0 1,0 0,4 17 2,9 Basalto 6,9 8,1 1,7 38,5 1,9 60 44 Granito 7,3 4,0 2,0 40,7 40,2 66 3,8 Fonte: Adaptado de Bohnen, 2000. Valor de pH e composição química de solos do RS Solo Material pH (H2O) Ca Mg K Na Al Fe - - - - - - - - - - - - - - - - - - - g kg -1 - - -- - - - - - - - - - - - - - - Argissolo Arenito 4,2 0,1 0,3 0,7 0,4 31 10 Latossolo Basalto 4,9 0,7 0,8 1,5 0,4 106 119 Laterítico Granito 4,6 0,2 0,4 2,5 0,4 21 114 Fonte: Bohnen, 2000. Solos jovens Minerais primários Solos desenvolvidos Minerais secundários Neossolos Litólico Distrófico típico Latossolos Vermelho 2.2 Relevo Refere-se a forma do terreno que compõe a paisagem; Condiciona a formação dos solos que ocupam segmentos da paisagem. Sua ação reflete sob duas formas: Diretamente – Agindo na movimento da água Vertical Horizontal Influencia indiretamente o intemperismo dos minerais: Da quantidade de água infiltrada no solo e da lixiviação dos constituintes solúveis; Da velocidade de escoamento da água da chuva e erosão do material intemperizado com exposição de novas superfícies. A altitude tem uma relação direta com a temperatura, afetando principalmente o teor de matéria orgânica do solo. 1000 m de elevação = 6ºC na temperatura Indiretamente: Altitude Incidência diferenciada da radiação solar → Consequências: - Cor dos solos; - Desenvolvimento dos solos. Setor A – Boa infiltração e boa drenagem favorecem o intemperismo químicos; Setor B – Boa infiltração e má drenagem desfavorecem o intemperismo químico; Setor C – Má infiltração e má drenagem desfavorecem o intemperismo químico e favorece a erosão. Encostas muito íngremes – água escoa rapidamente Baixadas – água acumulada. - Bissialitização. Platôs com encostas suaves – boa infiltração das água e drenagem interna eficiente. - Alitização ou Ferralitização. - Monossialitização. Afeta o intemperismo Interflúvio Escarpa Encosta Pedimento Planície aluvial → Elementos da paisagem: relação solo x paisagem Interflúvio Escarpa Encosta Pedimento Planície aluvial Elementos da paisagem: relação solo x paisagem É a parte mais elevada: forma plana ou convexa. Amplos e planos ou suavemente ondulados infiltração água, escoamento superficial (intemperismo químico mais profundo) solos profundos, lixiviados e ácidos Estreitos infiltração, escoamento ( erosão ) solos rasos e/ou afloramento de rocha Interflúvio Escarpa Encosta Pedimento Planície aluvial Intenso processo erosivo (desmoronamento) impedindo a formação de solos. Apenas afloramento de rocha. Elementos da paisagem: relação solo x paisagem Interflúvio Escarpa Encosta Pedimento Planície aluvial Processos erosivos intensos devido ao escoamento superficial . Intemperismo químico pouco profundo. solos rasos (neossolos), equilíbrio entre a taxa de erosão e a de formação do solo. Elementos da paisagem: relação solo x paisagem Interflúvio Escarpa Encosta Pedimento Planície aluvial Recebe material pré intemperizado, erodido da escarpa e da encosta. Formação de solos mais profundos, porém podem ser bastante pedregosos. Elementos da paisagem: relação solo x paisagem Interflúvio Escarpa Encosta Pedimento Planície aluvial Formado quando os vales atingem a maturidade (forma de “U”). O material transportado pelos rios (alúvio) é depositado durante as enchentes. Se a diferença de nível da planície em relação ao rio for pequena, os solos serão mal drenados e sujeitos a reações de redução. Se a área fonte são solos férteis, os solos da planície aluvial também o serão; Elementos da paisagem: relação solo x paisagem A Bw C R A BT C R E A C R Elementos da paisagem: relação solo x paisagem Neossolo Litólico Gleissolo Argissolo Vermelho-Amarelo Região semiárida - Relevo plano e rebaixado - Falta de drenagem adequada Salinização crosta salina 2.3. Clima Fator ativo Condições climáticas Diferentes Rochas Mesma Rocha Solos diferentes Solos semelhantes Quente e úmido - Solos altamente intemperizados. Latossolo Foto: Souza Júnior, 2012. 2. 3.1 Principais elementos do climaa) Temperatura b) Precipitação pluviométrica c) Vento + temperatura Regula o tipo e a intensidade: crescimento dos organismos; tipo de vegetação; intemperismo das rochas. Consequências: desenvolvimento dos solos; características dos horizontes pedogenéticos; processos geomorfológicos – erosão e deposição. a) Temperatura = afeta a velocidade das reações. Ex. 10º C = velocidade das reações químicas dobra. b) Precipitação pluviométrica = disponibilidade de água para as reações químicas e remoção dos constituintes solúveis do sistema solo. Ex. Intemperismo dos minerais - Hidrólise total (ferralitização e alitização) - Hidrólise parcial (monossialitização e bissialitização) Em geral Alta precipitação : lixiviação das bases atividade biológica conteúdo de argila alteração minerais acidificação dos solos c) Vento + temperatura = acelera a evapotranspiração. Ex. precipitação de sais. Clima Tropical pluviosidade + temperaturas (características de evolução avançadas). 2.3.2 Condições climáticas e características do solo: A) Clima: quente e úmido: → intensa decomposição das rochas; → solos bastante espessos, profundos; → abundância de minerais secundários: argilominerais do tipo 1:1 e óxidos de ferro e de alumínio; → solos ácidos e pobres em cátions básicos. 2. Clima: árido e/ou muito frio: → solos pouco desenvolvido; → solos pouco espessos, pouco profundo; → contém mais minerais primários – pouco ou nada afetados pelo intemperismo químico – argilominerais do tipo 2:1; → maiores quantidades de cátions básicos trocáveis. O tipo e a intensidade do intemperismo podem ser relacionados com a temperatura, pluviosidade e precipitação. O intemperismo químico é mais pronunciado nos trópicos, onde a temperatura média e a pluviosidade anual são maiores; ao contrário nas regiões polares e desertos, o intemperismo é pouco intenso. Argissolo Vermelho Amarelo Latossolo Amarelo Coeso Neossolo Litólico Foto: Souza Júnior, 2012. 2.4. Organismos BIOSFERA = Fator ativo Os organismos compreendem-se em: Microrganismos (microfauna e microflora) Vegetais superiores; Animais – macrofauna (inclusive o homem); 2.4.1 Vegetação Atuação direta: afeta o intemperismo - Penetração do sistema radicular em fendas das rochas; - Excreções de ácidos orgânicos e substâncias formadoras de complexos. 2.4.1.2. Vegetação x zonas climáticas A) Quente e úmido: florestas exuberantes - Constante adição de resíduos orgânicos aos solos; - Rápida decomposição da matéria orgânica; - Menor erosão. B) Clima semiárido: Caatinga - Pouca cobertura = maior erosão; - Perda de partículas finas; - Permanece partículas mais grossas = manto de cascalho e pedras (pavimento desértico). C) Clima temperado mais seco: vegetação de pradarias - Gramíneas = grandes quantidades de raízes. D) Clima temperado mais úmido: florestas de pinheiros (coníferas) – produzem substâncias húmicas ácidas, que provocam a decomposição de compostos de ferro. Espodossolos 2.4.2 Animais: trituram restos vegetais, cavando galerias e misturando materiais de diversos horizontes. Bioturbação: Atividade dos microorganismos no solo = homogeneização dos solos muitos intemperizados (misturando materiais nos Hzs e entre estes). Formigas Térmitas Minhocas etc... Estrutura Agregação Infiltração água Matéria orgânica Disponibilidade de nutrientes Raízes e Microrganismos Excretam ácidos orgânicos e substâncias formadoras de complexos que atuam na intemperização dos minerais e na agregação. 2.4.3 Homem: Remoção da vegetação natural; Revolvimento do horizonte A (aração e cultivos); Adição de corretivos e fertilizantes; Irrigação; Aplicação de resíduos urbanos e industriais. ARGISSOLO AMARELO Distrófico húmico LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO Distrófico húmico Foto: Souza, 2011. Solos antrópicos: Terras Pretas de Índio, Amazonas. Neossolo Argissolo Cambissolo Foto: Luís Antônio, 2012. 5. Tempo Idade evolutiva Duração da ação dos processos pedogenéticos Estimativa da idade do solo em termos relativos, usando o grau de desenvolvimento do solo (diferenciação dos horizontes, composição química e mineralógica) para avaliar um solo como sendo: JOVEM (imaturo): pouco intemperizado VELHO (maduro): muito intemperizado Qual a idade absoluta dos solos? Qual a taxa de formação do solo? Depende : Clima e resistência à alteração minerais
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