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Universidade Federal de Pelotas Centro de Desenvolvimento Tecnológico Engenharia Hídrica Ciência do Solo I FATORES DE FORMAÇÃO DO SOLO Prof. Luis Eduardo A.S. Suzuki Clima Rocha Tempo Solo Processos Conceito de solos Solos são corpos naturais, ocupam porções na superfície terrestre, suportam plantas e as edificações do homem e apresentam propriedades resultantes da atuação integrada do clima e dos organismos, atuando sobre o material de origem, condicionado pelo relevo, durante um período de tempo (Soil Survey Staff, 1951) Organismos Material de origem Material do qual o perfil do solo foi derivado; Pode ser de origem mineral ou orgânica; Composição do solo depende da composição do material de origem; Dependência é tanto maior quanto menos intemperizado for o solo; Representa o estado inicial do sistema solo tempo zero; Características que influenciam o desenvolvimento do solo: Composição química e mineralógica Grau de consolidação Granulação Estrutura A maioria dos solos com aptidão agrícola e florestal são de origem mineral. Material de origem Importância do material de origem para o solo Textura Quartzito: textura mais grossa (arenosa) Basalto: textura fina (argilosa) Composição química Material de origem pobre em cálcio = solo pobre em cálcio Material de origem rico em cálcio = solo pode ser rico em cálcio, dependendo da lixiviação Material de origem Composição química e mineralógica Influencia na composição do solo Solos derivados de: Granito Mica, quartzo Solos Ricos em potássio Rochas basálticas > conc. Ca, Mg e Óxidos de Fe Arenitos quartzo textura arenosa, baixa reserva nutrientes 90 % quartzo 30 % quartzo 5 % quartzo Material de origem Está relacionada a dureza, cimentação e capacidade de degradação da rocha; Rochas pouco consolidadas favorecem a formação de solos mais profundos, quando comparado com rochas muito consolidadas em mesmas condições ambientais; A intensidade com que o intemperismo decompõe as rochas, depende da condição da rocha e da intensidade e tipo do intemperismo (clima: temperatura e umidade). Grau de consolidação Material de origem Rocha + composição mineralógica “determina a textura dos solos” Rochas com elevado teor de quartzo (granitos e arenitos) = Solos arenosos Rochas com baixo teor de quartzo (basalto) = Solos argilosos Granulação Material de origem Material de origem orgânico origina solos orgânicos; é constituído de produtos da decomposição de restos vegetais e animais atuais; possuem menor representatividade do que solos minerais; desempenham uma importante função ecológica, como por exemplo, regulando a disponibilidade de água, funcionando como uma esponja para o sistema. Material de origem Rochas ígneas ou magmáticas Correspondem a 80% do planeta Derivada da solidificação do magma Intrusivas Cristalização de magma sem atingir a superfície. Extrusivas Extravasamento de matéria. Ex.:lavas Material de origem Rochas ígneas ou magmáticas intrusivas ou plutônicas extrusivas ou vulcânicas resfriamento lento resfriamento rápido minerais grandes minerais pequenos Material de origem Granito Basalto Basalto Material de origem Exemplos de rochas ígneas ou magmáticas Basalto Riolito Granito Exemplo de solos formados Latossolos Nitossolos Neossolos Chernossolos Argissolos Cambissolos Rochas sedimentares Deposições de materiais resultantes da desagregação, decomposição e retrabalhamento de rochas existentes e de origens várias. Classificação das rochas sedimentares Detríticas ou clásticas Classificadas com base na granulometria Químicas Classificadas com base na constituição química Material de origem Classificação das rochas sedimentares detríticas Material de origem Rocha consolidada Sedimento Diâmetro Argilito/xisto Argila <0,001 mm Siltito Silte 0,002-0,1 mm Arenito Areia 0,01-2 mm Conglomerado/brecha Seixo >2 mm Etapas de formação das rochas sedimentares a) Alteração b) Erosão c) Transporte d) Deposição e) Diágenese-litificação: compactação e cimentação Material de origem Brecha Conglomerado Neossolo Argissolo Chernossolo Vertissolo Luvissolo Planossolo Material de origem Exemplos de rochas sedimentares Exemplo de solos formados Arenito Argilito Siltito Folhelhos Calcários Rochas ígneas, sedimentares ou metamórficas sofrem transformação na composição mineralógica, estrutura e textura devido ao processo de recristalização. Sofreram ação do calor, ação química e pressão. Rochas metamórficas Material de origem Ciclo das rochas Material de origem Gnaisse Ardósia Neossolo Argissolo Cambissolo Latossolo Luvissolo Nitossolo Material de origem Exemplos de rochas metamórficas Exemplo de solos formados Metaconglomerado Quartzito Xisto Escudo Sul Rio Grandense Província mais antiga do estado. Constituído predominantemente por rochas intrusivas e metamórficas, mais resistentes. Planície costeira Domínio dos sedimentos marinhos. Solos do RS Norte do estado Rochas magmáticas extrusivas (Formação Serra Geral), com predomínio de basalto. As diferenças entre os solos estão mais associadas ao clima. Depressão Central Gaúcha Solos sedimentares (Bacia do Paraná). Região mais antiga do que a anterior. Vales suavizados pela ação erosiva dos rios dando origem as planícies conhecidas como várzeas. Material de origem Relevo Qual a influência do relevo na formação do solo? • Profundidade do solo • Teor de matéria orgânica no perfil • Drenagem do perfil • Cor do solo • Grau de diferenciação do perfil • Temperatura • Características do material inicial • etc... Relevo Relevo X Clima O relevo pode afetar o clima provocando variação: Atividade dos organismos (luz do sol, umidade...) Exposição do solo ao vento Exposição do solo a chuva Drenagem natural e variação do lençol freático Escorrimento superficial da água e erosão Relevo Relevo Interflúvio é a parte + elevada Amplo, plano ou suave ondulado: • >Infiltração de água, < escorrimento superficial, < erosão • Origina solos profundos, lixiviados e ácidos Estreito: • < infiltração de água, > escorrimento superficial, >erosão • Origina solos + jovens e rasos, com afloramentos rochosos Relevo Escarpa • Superfície bastante declivosa, erosão é mais intensa • Forma solos mais rasos ou impede a formação de solos Encosta • Superfície inclinada. Equilíbrio erosão x formação dos solos • Origina solos rasos e medianamente profundos Pedimento • Superfície onde há deposição do material erodido • Favorece a formação de solos mediamente profundos a profundos Relevo Planície se forma nos vales largos • Constitui a planície de inundação dos rios. • Solos mal drenados = quando a diferença de nível entre a planície e o rio for pequena. Reações de redução. Relevo Campanha - RS Relação solo-paisagem Depressão Central RS Relação solo-paisagem Rebordo do Planalto-RS Relação solo-paisagemClima Precipitação Atua no processo de decomposição da rocha Temperatura Vento Insolação Umidade Evaporação Precipitação meio em que ocorre as reações Temperatura regulam a velocidade das reações químicas. Acelerando ou retardando a formação do solo Precipitação e temperatura regulam a velocidade das reações químicas. Acelerando ou retardando a formação do solo Altas temperaturas + alta pluviosidade = Solos tropicais São + desenvolvidos que solos de regiões + frias Clima O aumento da precipitação provoca: • Lixiviação das bases • Atividade biológica • Conteúdo de argila • Alteração dos minerais • Acidificação do solo • Teor de M.O. O aumento da temperatura provoca: • Aceleração das reações • Atividade biológica ( produção e decomposição da M.O.) Clima Clima Organismos 1° Camada de material alterado 2° Surgem as gramíneas 3° Incorpora MO ao solo 4° Sucessão espécies devido a condições favoráveis (clima e solo) Organismos Influência dos organismos na formação do solo Vegetação: raízes, folhas, quantidade…. Microorganismos: decomposição da MO, alteração química Animais do solo (minhocas, cupins, formigas…): canais, dutos p/ movimentação de água, MO… Homem: preparo solo, compactação, aplicações químicas, drenagem, irrigação, erosão… Organismos Influência na pedogênese Intemperismo físico • Ação de raízes. • Movimentação de partículas (mesofauna: cupins, formigas, minhocas). Intemperismo químico • Ácidos Orgânicos. • Redução. • Redistribuição de elementos. Organismos Homem Lavouras remoção vegetação; queimadas; irrigação; preparo do solo; erosão; ... Organismos S = f ( tempo, clima, organismos, relevo, material de origem) Tempo de ação dos processos e estágio de evolução alcançado pelo solo. Tempo Conceito do tempo zero É o tempo no qual o desenvolvimento do solo inicia, após algum evento catastrófico que destruiu o solo pré-existente ou aparecimento de uma nova superfície. Exemplo de eventos 1. Glaciação 2. Derrames lava 3. Camadas de cinzas vulcânicas 4. Estabilização de dunas de areia 5. Exposição de sedimentos previamente submergidos 6. Novas superfícies expostas (cortes) 7. Deposição de materiais de solo Tempo Idade absoluta (cronológica) x Idade relativa (maturidade) Idade absoluta: medida dos anos transcorridos desde seu início (rocha ou material retrabalhado) até determinado momento Idade relativa: indica quanto evoluído está o solo. A estimativa da idade relativa é baseada na diferenciação dos horizontes. A idade do solo contada em número de anos, é, em geral, menos importante do que o grau de maturidade: se o solo tem muitos ou poucos minerais primários facilmente intemperizáveis. Tempo
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