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CCA 281 – Fundamentos do Solo I Fundamentos do Solo I – 2016.I (T02) PROCESSOS DE FORMAÇÃO DO SOLO Luciano da Silva Souza Mensagem da aula As reações físicas, químicas e biológicas que ocorrem ao longo da história do solo determinam uma série de processos de formação do solo (pedogênesepedogênese), que acontecem simultaneamente e são a chave da natureza do solo.Pr oc es so s de fo rm aç ão Objetivo Pr oc es so s de fo rm aç ão Explanar sobre os processos pedogenéticos e sobre os processos de formação de solos tropicais. Introdução O solosolo é a superfície não consolidada, sendo constituído por camadas que diferem pela natureza física, química, biológica, mineralógica e morfológica. As características do solo são adquiridas lentamente, à medida que os processos de formação (pedogênesepedogênese) do solo evoluem.P ro ce ss os d e fo rm aç ão Introdução Pr oc es so s de fo rm aç ão ● Fatores de formação Conceito CLIMACLIMA ORGANISMOS VIVOSORGANISMOS VIVOS MATERIAL DE MATERIAL DE ORIGEMORIGEM TEMPOTEMPO RELEVORELEVO SOLOSOLOPROCESSOSPROCESSOS Pr oc es so s de fo rm aç ão Introdução Pr oc es so s de fo rm aç ão ● Fatores de formação ● Processos de formação Conceito Processos de formaProcessos de formaççãoão são eventoseventos ocorridos no interior ou na superfície dos perfis do solo, condicionando suas característi- cas físicas, químicas, biológicas, morfológicas e mineralógicas. Pr oc es so s de fo rm aç ão Processos gerais Compreendem ações desenvolvi- das no interior ou na superfície dos perfis, por adiadiççõesões, perdasperdas, transformatransformaççõesões, transportestransportes e remanejos mecânicosremanejos mecânicos de material. O balanço final destes processos individuais, em deter- minada combinação, daria formação a solos específicos.P ro ce ss os d e fo rm aç ão Conceito Pr oc es so s de fo rm aç ão Adições Adições Adições Representa a entrada de entrada de materiaismateriais vindo do exterior para o desenvolvimento do perfil do solo. Um exemplo mais comum é a entrada de material orgânico de folhas de plantas caídas e raízes mortas. Pr oc es so s de fo rm aç ão Conforme o agente transportador, tem-se : Pr oc es so s de fo rm aç ão Adições ● AdiAdiçções eões eóólicaslicas – ocorrem à superfície. É função da velocidade do vento e do peso do material a ser transportado. Adições Pr oc es so s de fo rm aç ão Conforme o agente transportador, tem-se : Pr oc es so s de fo rm aç ão Adições ● AdiAdiçções eões eóólicaslicas – ocorrem à superfície. É função da velocidade do vento e do peso do material a ser transportado. ● AdiAdiçções por precipitaões por precipitaçções pluviaisões pluviais – considera-se tanto a água como os constituintes por ela carregados. ● AdiAdiçções por difusãoões por difusão – relação ar/água no sistema poroso na adição de O2, CO2 e outros. Pr oc es so s de fo rm aç ão Adições ● AdiAdiçções pelo lenões pelo lenççol freol freáático, drenatico, drena-- gem oblgem oblííqua e ascensão capilarqua e ascensão capilar – ocor- rem dentro do perfil. As adições laterais ocorrem nas encostas (ex.: migrações de sesquióxidos de ferro mobilizados em água de percolação oblíqua, na formação de bancadas lateríticas). ● AdiAdiçções pelos riosões pelos rios – depósitos aluvionares e deltaicos Pr oc es so s de fo rm aç ão Adições ● AdiAdiçções pelas marões pelas marééss – que fornecem areias e sais dissolvidos (solos tiomórficos) ● AdiAdiçções coluvionaresões coluvionares – resultantes do transporte gravitacional ou não de materiais extraídos de áreas elevadas e depositados nos níveis mais rebaixados das vertentes. Adições Pr oc es so s de fo rm aç ão ● AdiAdiçções dependentes de fatores ões dependentes de fatores biolbiolóógicosgicos – adição superficial de floresta densa, restos de seres vivos, transporte por cupins e minhocas, adições pelo homem (fertilizantes, matéria orgânica, calcário e outros) e animais (urina, fezes).Pr oc es so s de fo rm aç ão Adições Pr oc es so s de fo rm aç ão Adições Pr oc es so s de fo rm aç ão Adições Adições Perdas Perdas Perdas Perdas É o processo pelo qual os constituintes do solo deixamdeixam o perfil do solo. Algumas perdas ocorrem pela superfície e outras em profundidade. Pr oc es so s de fo rm aç ão Perdas em superfície: Pr oc es so s de fo rm aç ão Perdas ● Exportação pelas colheitas – o pastoreio pelos animais e as colheitas podem remover largas quantidades de matéria orgânica e de elementos nutricionais Pr oc es so s de fo rm aç ão Perdas Perdas em superfície: Pr oc es so s de fo rm aç ão Perdas ● Exportação pelas colheitas – o pastoreio pelos animais e as colheitas podem remover largas quantidades de matéria orgânica e de elementos nutricionais ● Perdas de Perdas de ááguagua – a evaporação do solo e o uso pelas plantas causa perdas de água Perdas em superfície: Pr oc es so s de fo rm aç ão Perdas ● Perdas pelo fogoPerdas pelo fogo – principalmente nitrogênio e matéria orgânica Perdas Foto: P.L. P. de Matos Pr oc es so s de fo rm aç ão Perdas em superfície: Pr oc es so s de fo rm aç ão Perdas ● Perdas pelas enxurradas e pelo vento – remoção de partículas finas (húmus, argila e silte), deixando a superfície do solo relativamente mais arenosa e menos rica em matéria orgânica do que antes; perdas de água. Foto: Joelito de Oliveira Rezende Perdas Pr oc es so s de fo rm aç ão Perdas Isabella Clerici de Maria Pr oc es so s de fo rm aç ão Perdas em profundidade: Pr oc es so s de fo rm aç ão Perdas ● MigraMigraçções em profundidadeões em profundidade – através dos poros, quando o solo está saturado; lixivialixiviaççãoão (água, bases do solo, ácidos orgânicos produzidos pelos microorganismos ou raízes das plantas, sílica intemperizada do material de origem) e eluviaeluviaçção/iluviaão/iluviaççãoão (argila, MO). Perdas em profundidade: Pr oc es so s de fo rm aç ão Perdas ● MigraMigraçções lateraisões laterais – movimentação de substâncias em declives, com o ressur- gimento em algum ponto da encosta, ocorrendo oxidação e endurecimento de alguns compostos de ferro (bancada laterítica). ● Outras perdasOutras perdas – decomposição microbiana da MO, diminuição da saturação por bases (V%) Transformações Pr oc es so s de fo rm aç ão Adições Adições Perdas Transformações Perdas Tratam-se de modificamodificaççõesões químicas, físicas ou biológicas de constituintes orgânicos e inorgâni- cos do solo, sejam residuais, neo- formados ou importados. Pode ocorrer a modificação em si ou mesmo a destruição ou síntese a partir de materiais precursores.Pr oc es so s de fo rm aç ão Transformações ● TransformaTransformaçções fões fíísicassicas – intempeintempe-- rismo frismo fíísico e fsico e fíísicosico--biolbiolóógicogico; quebra de agregados devido aos ciclos de umedecimento e secagem; quebra de agregadospelo manejo do solo; variação de temperatura provocando tensões superficiais nas superfícies das rochas duras e promovendo sua decomposição.P ro ce ss os d e fo rm aç ão Transformações Transformações Pr oc es so s de fo rm aç ão Transformações Pr oc es so s de fo rm aç ão Transformações Pr oc es so s de fo rm aç ão ● TransformaTransformaçções quões quíímicasmicas – intemperismo quintemperismo quíímicomico e químico- biológico; oxidação x redução; dissolução x precipitação; hidrólise; síntese de minerais secundários; principais agentes de decomposição das rochas água e ar. Principais processos químicos hidrólise, oxidação, carbonatação, hidratação.Pr oc es so s de fo rm aç ão Transformações Intemperismo químico - hidrólise Hidrólise parcial – fluxo de soluções muito menos intenso Bissialitização (formação de esmectita) (Climas mais secos, em soluções aquosas com pH elevado e com pouca lixiviação) 87% de eliminação do K, 46% do Si e permanência de todo o Al 2,3KAlSi3O8 + 8,4H2O Si3,7Al0,3O10 Al2(OH)2 K0,3 + 3,2H4SiO4 + 2K+ + 2OH- (K feldspato) (esmectita) Pr oc es so s de fo rm aç ão Transformações Pr oc es so s de fo rm aç ão Intemperismo químico - hidrólise Hidrólise parcial – fluxo de soluções menos importante 100% de eliminação do K, 66% do Si e permanência de todo o Al 2KAlSi3O8 + 11H2O Si2Al2O5(OH)4 + 4H4SiO4 + 2K+ + 2OH- (K feldspato) (caulinita) Monossialitização (formação de caulinita) (Condições de médio fluxo de lixiviação, pH 5-7 e remoção parcial de sílica)P ro ce ss os d e fo rm aç ão Transformações Pr oc es so s de fo rm aç ão Intemperismo químico - hidrólise Hidrólise total – pluviosidade alta e drenagem eficiente 100% de eliminação do K e Si e permanência de todo o Al KAlSi3O8 + 8H2O Al(OH)3 + 3H4SiO4 + K+ + OH- (K feldspato) (gibbsita) Alitização (formação de gibbsita, hematita ou goethita) (Condições de alto fluxo de lixiviação, pH baixo e remoção completa da sílica)P ro ce ss os d e fo rm aç ão Transformações Pr oc es so s de fo rm aç ão ● TransformaTransformaçções quões quíímicasmicas – intemperismointemperismo químico e ququíímicomico-- biolbiolóógicogico; oxidação x redução; dissolução x precipitação; hidrólise; síntese de minerais secundários; principais agentes de decomposição das rochas água e ar. Principais processos químicos hidrólise, oxidação, carbonatação, hidratação.Pr oc es so s de fo rm aç ão Transformações Transformações Pr oc es so s de fo rm aç ão Transformações Pr oc es so s de fo rm aç ão Pr oc es so s de fo rm aç ão Transformações ● TransformaTransformaçções quões quíímicasmicas – intemperismo químico e bioquímico; oxidaoxidaçção x reduão x reduççãoão; dissolução x precipitação; hidrólise; síntese de minerais secundários; principais agentes de decomposição das rochas água e ar. Principais processos químicos hidrólise, oxidação, carbonatação, hidratação. Pr oc es so s de fo rm aç ão Transformações ● TransformaTransformaçção da matão da matééria ria orgânicaorgânica – decomposição da MO mineralização x humificação Pr oc es so s de fo rm aç ão Transformações Transportes Pr oc es so s de fo rm aç ão Adições Adições Perdas Transportes Transformações Perdas Compreende o transporte lateral ou vertical, no interior dos perfis, de constituintes orgânicos e inorgânicos residuais, neo-formados ou importados, e a sua deposição em certos níveis de profundidade. É um processo muito importante na individualização dos horizontes e, conseqüentemente, dos perfis do solo.Pr oc es so s de fo rm aç ão Transportes A percolação da água ou o movimento ascendente por capilaridade é o mais comum agente de transporte. O material movido dentro do perfil inclui partículas de argila fina dispersa, sais solúveis e substâncias orgânicas dissolvidas.Pr oc es so s de fo rm aç ão Transportes O transporte no interior do perfil pode se efetuar, principalmente, por meio de: ● SoluSoluçções livres do soloões livres do solo – as transferências podem ser feitas nas fendas formadas por ressecamento, nos grandes poros, nos canais oriundos da decomposição de raízes grossas, nos macro e microporos.Pr oc es so s de fo rm aç ão Transportes Como exemplos, podem ser citados o arraste de sesquióxidos de ferro e alumínio (na gênese do Podzol); a a transferência iluvial de argila no transferência iluvial de argila no processo de formaprocesso de formaçção dos solos ão dos solos com horizonte B texturalcom horizonte B textural; a formação de Duripã, Fragipã, horizonte sálico e uma série de feições pedológicas.P ro ce ss os d e fo rm aç ão Transportes ● Soluções vasculares dos vegetais – os elementos retirados da solução do solo e que participarão na formação dos tecidos, poderão ser reincorporados ao solo (processo de adição), tendo influência na diferenciação de horizontes e/ou formação dos horizontes superficiais, ou poderão ser exportados dos solo (processo de perda) por ocasião das colheitas.P ro ce ss os d e fo rm aç ão Transportes ● Transporte pelos seres vivos – é o transporte interno no perfil, devidos à atividade dos seres vivos. Estes transportes são seletivos, confundindo-se com remanejo mecânico. Preenchimento dos espaços deixados pela atividade biológica.Pr oc es so s de fo rm aç ão Transportes O transporte de material por organis- mos do solo também tem uma grande influência na gênese dos solos. Um importante exemplo inclui a incorpora- ção de material orgânico nos horizon- tes A e B por minhocas, transporte de material dos horizontes B e C para a superfície por cupins e a ação de roedores formando túneis ou tocas.Pr oc es so s de fo rm aç ão Transportes Existem também os transportes devidos à interferência do homem: irrigação e drenagem, afetando o movimento de água; modificação na cobertura vegetal, afetando as perdas de água por evapotranspiração; atividade agrícola aração, gradagem, subsolagem, escarificação.P ro ce ss os d e fo rm aç ão Transportes Remanejos mecânicos Pr oc es so s de fo rm aç ão Adições Adições Perdas Transportes Transformações Remanejos mecânicos Perdas São movimentos seletivos que ocorrem no interior do perfil do solo. Como exemplos tem-se a dissoludissoluçção do calcão do calcáário, ocorrendo rio, ocorrendo o abatimento do soloo abatimento do solo; movimentos devido à expansão e contração de argilas expansivas, ocorrendo a inversão de camadas do solo Vertisolos; impacto das precipitações; penetração das raízes; morte de vegetais deixando vazios; ação de cupins e minhocas; atividade agrícola.Pr oc es so s de fo rm aç ão Remanejos mecânicos Remanejos mecânicos Pr oc es so s de fo rm aç ão São movimentos seletivos que ocorrem no interior do perfil do solo. Como exemplos tem-se a dissolução do calcário, ocorrendo o abatimento do solo; movimentos devido movimentos devido àà expansão e contraexpansão e contraçção de argilas ão de argilas expansivas, ocorrendoa inversão de expansivas, ocorrendo a inversão de camadas do solo camadas do solo VertisolosVertisolos; impacto das precipitações; penetração das raízes; morte de vegetais deixando vazios; ação de cupins e minhocas; atividade agrícola.Pr oc es so s de fo rm aç ão Remanejos mecânicos Organismos vivos Pr oc es so s de fo rm aç ão Organismos vivos Pr oc es so s de fo rm aç ão Remanejos mecânicos Pr oc es so s de fo rm aç ão São movimentos seletivos que ocorrem no interior do perfil do solo. Como exemplos tem-se a dissolução do calcário, ocorrendo o abatimento do solo; movimentos devido à expansão e contração de argilas expansivas, ocorrendo a inversão de camadas do solo Vertisolos; impacto das precipitações; penetração das raízes; morte de vegetais deixando vazios; aaçção ão de cupins e minhocasde cupins e minhocas; atividade agrícola.Pr oc es so s de fo rm aç ão Remanejos mecânicos BioturbaBioturbaççãoão – atividade dos macrorga- nismos no solo. Formigas, térmitas, minhocas, tatus, ... Estrutura Agregação Infiltração de água Aeração Matéria orgânica Disponibilidade de nutrientes Escavação Galerias Grande homogeneização dos solos muito intemperizadosP ro ce ss os d e fo rm aç ão Remanejos mecânicos Remanejos mecânicos Pr oc es so s de fo rm aç ão Pr oc es so s de fo rm aç ão Remanejos mecânicos Salienta-se aqui que os processos de adiadiççõesões, transformatransformaççõesões e transportestransportes são organizadoresorganizadores do perfil, atuando na diferenciação e desenvolvimento de horizontes, ao contrário dos processos de remanejos mecânicosremanejos mecânicos e perdasperdas, que desorganizamdesorganizam o perfil.Pr oc es so s de fo rm aç ão Síntese Processos específicos Pr oc es so s de fo rm aç ão ● Latolização ● Argiluviação ● Podzolização ● Gleização ● Salinização ● Calcificação ● Turbação... Processos específicos Pr oc es so s de fo rm aç ão ● LatolizaLatolizaççãoão ● Argiluviação ● Podzolização ● Gleização ● Salinização ● Calcificação ● Turbação... Processo de acentuada intemperização do material de origem do solo, envolvendo PERDA INTENSAPERDA INTENSA de sílica (dessilicação) e de bases (Ca, Mg, K, Na) do perfil, com ACUMULAACUMULAÇÇÃO ÃO RESIDUALRESIDUAL de óxidos de ferro e,ou alumínio. Pr oc es so s de fo rm aç ão Latolização Pr oc es so s de fo rm aç ão Latolização ● Perda parcial de silício (ou hidrólise parcial mais intensa) Formação de caulinita Caulinização ou monossialitização Intemperismo químico - hidrólise Hidrólise parcial – fluxo de soluções mais intenso 100% de eliminação do K, 66% do Si e permanência de todo o Al 2KAlSi3O8 + 11H2O Si2Al2O5(OH)4 + 4H4SiO4 + 2K+ + 2OH- (K feldspato) (caulinita) Monossialitização (formação de caulinita) (Condições de médio fluxo de lixiviação, pH 5-7 e remoção parcial de sílica)P ro ce ss os d e fo rm aç ão Pr oc es so s de fo rm aç ão Latolização ● Perda completa de silício Formação de gibbsita + óxidos ferro Alitização Intemperismo químico - hidrólise Hidrólise total – pluviosidade alta e drenagem eficiente 100% de eliminação do K e Si e permanência de todo o Al KAlSi3O8 + 8H2O Al(OH)3 + 3H4SiO4 + K+ + OH- (K feldspato) (gibbsita) Alitização (formação de gibbsita, hematita ou goethita) (Condições de alto fluxo de lixiviação, pH baixo e remoção completa da sílica)P ro ce ss os d e fo rm aç ão AcumulaAcumulaçção residual ão residual óóxidosxidos: aumenta estabilidade dos agregados pouca dispersão das argilas forma solos com baixo gradiente textural forma- ção microagregados estrutura tipo “pó-de-café” Pr oc es so s de fo rm aç ão Latolização ResultadoResultado: Solos profundos, homogêneos, baixo gradiente textural, baixa CTC, Ki baixo etc. Pr oc es so s de fo rm aç ão Latolização Principal processo responsável pela formação de solos com horizonte diagnóstico tipo B latossB latossóólicolico (LatossolosLatossolos) Pr oc es so s de fo rm aç ão Latolização Pr oc es so s de fo rm aç ão Eluviação/iluviação EluviaEluviaçção/Iluviaão/Iluviaççãoão: Denominação genérica de processos de PERDA (EluviaEluviaççãoão) e GANHO (IluviaIluviaççãoão) de materiais, por determinados horizontes ou camadas do perfil. Pr oc es so s de fo rm aç ão Tipos especiais de processos de EluviaEluviaççãoão//IluviaIluviaççãoão Argiluviação/Podzolização Processos específicos Pr oc es so s de fo rm aç ão ● Latolização ● ArgiluviaArgiluviaççãoão ● Podzolização ● Gleização ● Salinização ● Calcificação ● Turbação... Pr oc es so s de fo rm aç ão Argiluviação 1) ARGILUVIAARGILUVIAÇÇÃO (lessivagem)ÃO (lessivagem) Processo de perda de argila de horizontes eluviais (A ou E) e sua imobilização e acúmulo no horizonte B (iluvial). A E EB B Argiluviação Pr oc es so s de fo rm aç ão Pr oc es so s de fo rm aç ão Argiluviação MigraMigraçção de argilaão de argila: Dispersão transporte (fendas, macro e mesoporos) deposição (face dos agregados = cerosidade) Dispersão favorecida porDispersão favorecida por: Baixo índice de agregação (pobres em ferro, mais arenosos); alta saturação com Na (Na é dispersante); baixa concentra- ção de sais (sais são floculantes); alternância de períodos secos/úmidos Pr oc es so s de fo rm aç ão Argiluviação ConseqConseqüüências da migraências da migraçção de ão de argilaargila:: ● Formação de horizonte B com acúmulo de argila ● Presença de “filmes” de argila na superfície dos agregados estruturais no horizonte B Cerosidade Pr oc es so s de fo rm aç ão Argiluviação Principal processo responsável pela formação de horizontes diagnósti- cos do tipo B texturalB textural (ArgissolosArgissolos), B nítico e B plânico. Pr oc es so s de fo rm aç ão Argiluviação Processos específicos Pr oc es so s de fo rm aç ão ● Latolização ● Argiluviação ● PodzolizaPodzolizaççãoão ● Gleização ● Salinização ● Calcificação ● Turbação... Pr oc es so s de fo rm aç ão Podzolização 2) PODZOLIZAPODZOLIZAÇÇÃOÃO Processo de perda acentuada de húmus, associado ou não à metais como Fe e Al, na forma de COMPOSTOS ORGANO-METÁLICOS, resultando na formação de horizontes superficiais ELUVIAIS claros (E) e horizontes ILUVIAIS com acúmulo de HÚMUS, Fe e Al. Pr oc es so s de fo rm aç ão Principal processo atuante na formação de EspodossolosEspodossolos Podzolização Pr oc es so s de fo rm aç ão Podzolização Processos específicos Pr oc es so s de fo rm aç ão ● Latolização ● Argiluviação ● Podzolização ● GleizaGleizaççãoão ● Salinização ● Calcificação ● Turbação... Pr oc es so s de fo rm aç ão Gleização Processo de formação de camadas ou horizontes do solo com cores cinzentas, com ou sem mosqueados, devido a dissolução de compostos de ferro e manganês em ambientes de baixada, anaeróbicos. Principal processo responsável pela formação dos GleissolosGleissolos e PlanossolosPlanossolosPr oc es so s de fo rm aç ão Gleização Processos específicos Pr oc es so s de fo rm aç ão ● Latolização ● Argiluviação ● Podzolização ● Gleização ● SalinizaSalinizaççãoão ● Calcificação ● Turbação... Pr oc es so s de fo rm aç ão Salinização AcumulaAcumulaçção de sais solão de sais solúúveisveis: Áreas litorâneas ou em clima árido e semi-árido OrigemOrigem: ● influência marinha ● depósitos subsuperficiais (ascensão capilar) – clima seco ● transporte porções mais altas – acúmulo Pr oc es so s de fo rm aç ão Salinização Tipo de saisTipo de sais: cloretos, sulfatos, carbonatos de Na, Ca, K, Mg EvidênciasEvidências: crostas salinas à superfí- cie; Condutividade Elétrica (pasta saturada) – CE > 4 mS/m SolosSolos: Gleissolo Sálico, Planossolo Háplico Sálico, Luvissolos Crômicos Órticos Salinos etc. Salinização Eflorescência salina Pr oc es so s de fo rm aç ão ● Objetivo ● Histórico ● Processos gerais: adições, perdas, translocações e transfor- mações ● Processos específicos: latoli- zação, argiluviação, podzolização, gleização e salinização Resumo da aula Pr oc es so s de fo rm aç ão Bibliografia recomendada OLIVEIRA, J. B. de. Processos pedogenéticos. In: MONIZ, A. C. Elementos de pedologia. São Paulo: Polígono, 1972. p. 326-334. OLIVEIRA, J. B. de. Pedologia aplicada. Piracicaba: Fealq, 2008. p.17-83. Pr oc es so s de fo rm aç ão Fu nd am en to s do S ol o I Introdução Origem do Universo e do Planeta Terra Processos de formação do solo SOLOSOLO Pr oc es so s Pr oc es so s pe do ge n pe do ge n éé tic os tic os Minerais RochasIntemperismo Colóides Fatores de formação do solo Fu nd am en to s do S ol o I Introdução Atributos físicos do solo SOLOSOLO Morfologia do solo CCA 281 – Fundamentos do Solo I Fundamentos do Solo I – 2016.I (T02) MORFOLOGIA DO SOLO Luciano da Silva Souza Próxima aula:
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