Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1 1 SOLOS E PAISAGENS NOTAS DE AULA Dra. Cristiane Valéria Oliveira – IGC/UFMG 1 - DEFINIÇÃO DE SOLO O solo é o componente central (substrato) dos ecossistemas terrestres. É nele que praticamente se iniciam as reações químicas, físicas e biológicas, sob a influência climática, responsáveis pela vida na terra. O papel do solo na natureza é complexo e inclui, de forma integrada, funções biosféricas, atmosféricas, hidrosféricas e litosféricas. Neste contexto, pode ser considerado a interface entre várias esferas que afetam as vidas humana e animal e isso define sua importância. O homem, ao longo de sua evolução, sempre dependeu do solo para sua sobrevivência. Dentre outros atributos, pela sua importância direta ou indireta na produção de alimentos (de origem vegetal e animal), de madeira (confecção de instrumentos para a caça, para o cultivo, construções, energia), de fibra (vestuário, confecção de cestas, cordas etc.). Assim, o homem sempre teve a necessidade de saber algo a respeito do solo: o que ele é e o que não é, como usá-lo, como conservá-lo ou degradá-lo etc. Defini-lo nem sempre é simples e a definição varia com o conhecimento, interesse e sensibilidade de quem o faça. Assim, um geólogo ou um engenheiro de minas poderia defini-lo como manto inconsolidado (regolito) ou detritos que cobrem as rochas ou os minerais. E neste contexto, constitui um empecilho a ser eliminado. Para um engenheiro civil, constitui o material que vai servir de leito de uma estrada ou que ainda vai sustentar uma edificação. Neste caso, só será de utilidade se suas características forem adequadas. O agricultor, que depende do solo para a sobrevivência também emite sua definição sobre o solo: o terreno é bom, não precisa adubar, é de fácil lida, não adere muito aos implementos; “esta terra não presta nem para criar calango”, assim se refere quando a agricultura (inclui pecuária) é impraticável por razões diversas: baixa fertilidade, falta de água, pedregosidade excessiva etc. Neste caso ele se esquece que mesmo áreas inóspitas à agricultura são importantes na manutenção da vida (refúgio para animais etc). Seria dizer que sua preocupação, ao definir o solo, é com o desenvolvimento de plantas para seu sustento. Uma dona de casa pode referir-se ao solo como material mais ou menos indicado para seus cultivos domésticos, ou ainda pela facilidade de aderir aos pés e sujar o assoalho. Neste último caso normalmente é um material detestado. Ao longo da ciência do solo várias foram as conceituações emitidas sobre o solo. Destacam- se aquelas referindo-se ao solo como substrato para o desenvolvimento das plantas, contemplando aspectos agrícolas práticos, e ainda aquelas de cunho geológico, onde o solo era tido como fragmento da rocha subjacente. Estes conceitos prevaleceram por muito tempo até a concepção de solo, por Dokuchaev, na Rússia, no final do século passado, como componente da natureza (corpo natural), resultante de alguns fatores de formação: material de origem (mo), clima (c), organismos (o), tempo (t), relevo (r). Este cientista propôs a seguinte equação para expressar a formação do solo: S ou s = f (c, o, p, r, t, ...) Os pontos após o fator tempo, referem-se a fatores não especificados, mas que podem ter importância localmente (ex: concentração de sais, tiomorfismo etc). Na equação anterior, S (solo) ou s (propriedadedo solo) são variáveis dependentes e os fatores as variáveis independentes. O tratamento matemático dispensado na resolução desta equação foge aos objetivos do curso, não sendo tratado aqui. A partir desta concepção de solo, como um corpo tridimensional integrado ao ecossistema, com características próprias, resultantes da ação integrada dos fatores de formação e não um 2 2 simples amontoado de partículas de rochas alteradas em mistura com a matéria orgânica, é que a pedologia se consolidou como ciência. Tentando sintetizar o que foi dito em uma definição, poder-se-ia adotar aqui, a definição de solo normalmente empregada em pedologia: "O solo é a coletividade de indivíduos naturais, na superfície da terra, eventualmente modificado ou mesmo construído pelo homem, contendo matéria orgânica e servindo ou sendo capaz de servir à sustentação de plantas ao ar livre. Em sua parte superior, limita-se com a atmosfera. Lateralmente, limita-se gradativamente com a rocha consolidada ou parcialmente alterada, água e gelo. O limite inferior é talvez o mais difícil de definir, sendo normalmente admitida a profundidade onde a atividade biológica é mais restrita o que pode coincidir com a profundidade do sistema radicular de plantas perenes nativas, devendo-se excluir de solo, o material que mostre pouco efeito das interações de clima, organismos, material de origem e relevo ao longo do tempo". (USA, 1975). Ao se observar uma paisagem, durante um passeio ou mesmo uma viagem a trabalho, dificilmente presta-se atenção ao solo. De uma maneira geral o relevo, a vegetação e a hidrologia são os aspectos que mais atraem a atenção. Entretanto, são características do solo como fertilidade, profundidade efetiva (refere-se à espessura máxima do solo em que o sistema radicular não encontra barreira física ou química para penetrar livremente, facilitando a fixação da planta e servindo como meio de absorção de água e nutrientes (LEPSCH et al., 1983; SANCHEZ-MORA, 1988), capacidade de retenção de umidade e infiltração que resultam nas paisagens tal como elas se encontram no presente. Os solos atuais, suas características e propriedades são resultado do balanço entre a taxa de pedogênese (ou intemperismo) e a taxa de erosão. Quando a primeira é maior que a segunda, o solo resultante tende a ser profundo e bastante evoluído. Já quando a erosão suplanta a pedogênese temos solos rasos e bem jovens. A pedogênese ou intemperismo é o resultando das interações entre os fatores de formação do solo (já mencionados), já a erosão está relacionada a vários fatores. Tem-se, a seguir, um detalhamento relacionado a esses itens. 2 - FATORES DE FORMAÇÃO DO SOLO Os solos diferem entre si de um continente ou de uma região para outra, ou mesmo localmente. As diferenças são variáveis em termos de magnitude e encontram-se na dependência dos cinco fatores de formação do solo: material de origem, clima, organismos, relevo e tempo. Estes fatores apenas apontam para a possibilidade de formação dos solos, porém nada dizem sobre como eles se formam. Muito embora estes fatores atuem de forma interrelacionada, serão discutidos aqui de forma isolada, com o intuito de tornar a compreensão mais fácil. 2.1 - MATERIAL DE ORIGEM Refere-se ao material geológico a partir do qual o solo se forma. Dentre eles citam-se: 1 - Rochas ígneas - formadas a partir da consolidação do magma. Esta consolidação pode se verificar: a) a superfície - Neste caso, o contato com o ar permite o resfriamento rápido e, em consequência, o tamanho dos minerais formados é muito pequeno e praticamente impossível sua distinção a olho nu (ex: basalto, riolito etc); b) a grandes profundidades - Neste caso, o resfriamento é mais lento devido a menor dissipação do calor, e os minerais formados tiveram tempo para “maior crescimento” sendo, portanto, maiores e facilmente distinguidos com a vista desarmada (ex: granito, gabro etc); 3 3 c) a profundidades intermediárias entre as anteriores - Os minerais assim formados apresentam características também intermediárias em relação às rochas anteriores, sendo os minerais razoavelmente visíveis a olho nu. 2 - Rochas sedimentares - formadas através da consolidação de materiais (sedimentos)oriundos da alteração de rochas pré-existentes (ex: arenito, calcário, ardósia etc). 3 - Rochas metamórficas - formadas pela alteração de rochas ígneas e sedimentares em condições de temperatura e pressões elevadas (ex: gnaisses, xisto, quartzito etc). 4 - Depósitos (sedimentos) diversos - deposição por rios (aluviões); por vento (dunas, cinzas vulcânicas etc). A formação do solo não deixa de ser a transformação do material geológico em solo, este último, naquela concepção vista anteriormente (corpo natural, tridimensional etc). Por material geológico ou, no caso presente material de origem, entende-se tanto a rocha consolidada, como sedimentos inconsolidados (aluviões, cinzas vulcânicas etc). Nem sempre é fácil fazer inferências a respeito da influência dos materiais inconsolidados na gênese do solo, uma vez que os mesmos são transportados em épocas e condições às vezes bastantes variadas, requerendo estudos mais detalhados. Assim, os comentários a respeito do papel do material de origem na formação dos solos serão restritos as características principais das rochas. a) Composição química e mineralógica da rocha - As rochas nada mais são que uma associação de minerais. Como estes são muito variáveis em termos de composição química, parece lógico admitir que os solos originados serão também variáveis química, mineralógica e fisicamente. Assim é de se prever que características dos solos como: conteúdo de elementos nutrientes para as plantas, natureza da reserva mineral (minerais que após decomposição podem fornecer nutrientes), textura, mineralogia, cor etc, estão relacionadas com a composição dos minerais que compõem as rochas. Assim, se uma rocha for constituída de minerais pobres em cálcio, não é de se esperar que o solo formado desta rocha seja rico quanto a este elemento. A menos que haja contribuição de materiais de outros locais (ex: uma fonte de calcário próxima etc). É difícil também prever que uma rocha pobre (uma pelítica aluminosa qualquer) dê origem a um solo eutrófico com quantidades expressivas de argilo minerais do grupo das esmectitas. Por outro lado, uma rocha rica em minerais em cuja composição química se verifica cálcio, magnésio, potássio além de outros elementos, tende a originar solos de melhor fertilidade natural. Esta tendência, obviamente vai depender da intensidade dos outros fatores de formação do solo. Em termos de textura, é muito difícil conceber, pela própria composição da rocha que um arenito vá originar solos com substanciais quantidades de argila. No que se refere à influência do material de origem na cor dos solos, poder-se-ia tomar como exemplo solos desenvolvidos de basalto (rocha rica em minerais ferromagnesianos). Como a rocha apresenta minerais com contêm ferro em sua estrutura, poderão originar solos bastante vermelhos em condições de boa drenagem (formação de hematita - Fe2O3). Já em condições de drenagem mais reduzida, a coloração tenderá a ser amarelada, sugerindo formação de goethita (FeOOH). b) Estrutura das rochas - Diz respeito ao aspecto do arranjamento dos minerais nas rochas, refletindo na sua porosidade. Às vezes rochas contendo quantidades expressivas de minerais primários de fácil decomposição, resistem à alteração devido à sua compacidade, dificultando a ação intempérica. 2.2 – CLIMA O clima é tido por alguns autores como, talvez, o mais importante fator de formação do solo. Clima e organismos constituem os fatores mais ativos na gênese dos solos. Embora vários fatores climáticos influenciem na gênese dos solos, serão feitos comentários breves apenas sobre o efeito da precipitação e temperatura. 4 4 a) Precipitação A água é um componente essencial na maioria das reações químicas no solo. Dessa forma sua presença é determinante no desencadeamento do intemperismo e, consequentemente na formação do solo. Neste aspecto, a água participa tanto de reações químicas (hidrólise, tida como uma das principais reações na gênese - vista posteriormente) quanto na lixiviação de produtos formados (íons diversos, sílica etc). O solo é considerado mais desenvolvido ou evoluído quanto maior for número de camadas relacionadas pedogeneticamente que ele possui. Neste aspecto, a precipitação é determinante e os solos dos trópicos úmidos são exemplos clássicos deste fato. Jenny (1941) destacava que “o mais ativo agente no desenvolvimento de um perfil de solo é água percolando”. Estas colocações podem ser melhor exemplificadas pela observação da figura 1. O autor tenta mostrar a mineralogia dos solos em função da intensidade do intemperismo e da intensidade de lixiviação. Observe que quanto maior a intensidade destes dois processos maior a tendência de formação de óxidos e, consequentemente, de solos mais intemperizados. Figura 1- Mineralogia dos solos em função da intensidade do intemperismo e da lixiviação. (Fonte: Crompton, 1960) Sherman (1952) também faz uma correlação interessante entre a precipitação, o teor de argila e a mineralogia dos solos do Havaí. Constatou-se que à medida que aumentava a precipitação maior era o conteúdo de argila e maior também era a participação dos componentes oxídicos nesta fração, nos solos daquele país. Certamente que, neste caso, as condições de drenagem também foram suficientes para promover expressiva lixiviação de bases e sílica do sistema. b) Temperatura O papel da temperatura na formação do solo fica bem claro pelo seu efeito sobre as reações químicas. De acordo com o princípio de van’t Hoff para cada aumento de 10 graus em temperatura a velocidade das reações químicas aumenta 2 ou 3 vezes. Pode-se dizer que, nos trópicos úmidos, o fator temperatura aliado ao fator precipitação, são os principais fatores responsáveis pelo desenvolvimento de grande parte dos seus solos, sobretudo os Latossolos. O inverso pode ser dito a respeito dos solos de regiões frias, como no Alasca, por 0 10 INT. INTEMPERISMO 0 2 4 6 8 10 IN T. LIX IV IA ÇÃ O ÓXIDOS 1:1 2:1 CROMPTON (1960) 5 5 exemplo, onde as baixas temperaturas inibem o desencadeamento das reações de intemperismo, particularmente aquelas relacionadas à atividade microbiana. Deve ficar claro que só o fator temperatura não diz muito quanto à formação e desenvolvimento dos solos. Não adianta temperaturas elevadas sem que haja água em quantidades adequadas para que o solo evolua. 2.3 – ORGANISMOS Os organismos do solo (inclui população viva: bactérias, fungos, protozoários, nematóides, cupins, minhocas, formigas, tatus, entre vários outros, bem como a vegetação e o próprio homem) são de suma importância na formação do solo. Isso, em função do grande número de processos em que participam nos solos: fotossíntese, fixação de nitrogênio atmosférico, formação e transformação da matéria orgânica, nitrificação, desnitrificação, redução de ferro, manganês, sulfatos, estruturação (agregação), homogeneização (formação de galerias por animais e raízes) etc. Nos estágios iniciais da formação do solo, dois dos principais elementos (C, N) indispensáveis à vida e ao desencadeamento do intemperismo não são muito abundantes na crosta terrestre. A colonização da rocha por algas fotossintetizadoras e fixadoras de nitrogênio assume, nestes estágios iniciais, papel decisivo no processo do intemperismo como um todo. Com o avançar do processo e o estabelecimento da vegetação desencadeia-se uma série de reações físicas, químicas e biológicas, que tem como produto uma mistura complexa de matéria orgânica e partículas minerais, que manifesta maior expressão na superfície da terra e que juntamentecom as fases líquida e gasosa vão constituir o solo. Neste processo tanto os organismos responsáveis pela decomposição da matéria orgânica (lignina, proteínas, celulose, hemicelulose etc), com consequente formação de ácidos orgânicos (húmicos e fúlvicos) que também contribuem para a dissolução de minerais, bem como organismos maiores pela sua ação homogeneizadora, são de suma importância no desenvolvimento do solo. Certamente que aí inclui-se a vegetação, protegendo contra a radiação e precipitação diretas, reciclando elementos , incorporando material (queda de galhos, folhas etc), absorvendo íons, enfim reciclando elementos. Nunca é demais lembrar que a interdependência é basicamente a lei do universo, e vários fatores do solo ou do ambiente afetam a atividade dos organismos no solo, particularmente os microrganismos responsáveis pela decomposição da matéria orgânica. Destacam-se: temperatura (extremos inibem a ação microbiana); relevo (condicionando umidade no solo); precipitação; textura; nutrientes; pH etc. Finalmente não se pode deixar de fazer referência da ação humana que, quer por meio de desmatamentos, escavações para construções, exploração de minerais etc, quer por meio da mecanização agrícola e do emprego de pesticidas diversos, quase sempre sem se preocupar com a biota, não deixa de ser um fator importante na formação dos solos ou, no mínimo, na alteração de suas propriedade físicas, químicas e biológicas. 2.4 – RELEVO O contorno, ou topografia, ou relevo da superfície da terra pode influenciar na formação do solo de várias maneiras, em geral, condicionando o movimento superficial da água ou influenciando na erosão. Assim, solos de uma determinada região, desenvolvendo-se sobre um mesmo material de origem e condições climáticas diferentes podem apresentar-se bastante diferenciados, dependendo da posição onde se desenvolveram-se. Na parte superior e mais plana, as condições de relevo permitem maior penetração de água favorecendo o aprofundamento da frente de intemperismo, possibilitando a formação de solos mais evoluídos (Latossolos por exemplo). Onde o relevo é mais movimentado (superfície mais ondulada) a penetração da água é menor, tendendo a escorrer superficialmente carreando (erodindo) o solo. Tem-se aí a formação de solos mais jovens cuja profundidade vai depender da erosão (ou da energia 6 6 da água). Se esta energia não é tão intensa pode-se formar solos moderadamente profundos como os Podzólicos por exemplo. Sendo um pouco mais intensa pode-se dar origem a solos com um desenvolvimento incipiente do horizonte B, portanto os Cambissolos. Quando a erosão é bastante intensa mal dá tempo para formação de horizonte B e o horizonte A encontra-se assentado diretamente sobre a rocha (Solos Litólicos). Deve-se ficar claro que este é um exemplo hipotético, apenas colocado aqui objetivando facilitar o entendimento. Portanto, não significa que se tem solos jovens só em relevo movimentado e solos evoluídos somente em relevo plano. Deve-se ficar claro que o solo não é só função do relevo, conforme já mencionado quando se apresentou a equação de Dokuchaev. Finalmente, deve-se registrar que no local de deposição de materiais (aluviões - figura 6) se o acúmulo de água for de tal magnitude que permita encharcamento prolongado desenvolvem-se solos hidromórficos (colorações acinzentadas refletindo a redução de ferro). 5 – TEMPO Diz respeito ao intervalo de tempo que vai desde a exposição da rocha e a imediata colonização por plantas até a formação do solo final. Não se refere ao tempo de deposição do material de origem. O lapso de tempo requerido para que um solos desenvolva suas camadas geneticamente relacionadas (horizontes) depende também dos outros fatores de formação. Assim, os horizontes tendem a desenvolver-se mais rapidamente em condições de climas quentes e úmidos onde a intensidade de intemperismo e de lixiviação são favorecidas. 3 - PROCESSOS DE FORMAÇÃO DOS SOLOS Os processos de formação de solos referem-se aos mecanismos pelos quais os solos se formam, ou os perfis se desenvolvem, originando horizontes cujas características dependem dos mecanismos envolvidos. Numa tentativa de facilitar a compreensão, os processos de formação de solo serão divididos em gerais e específicos. Antes de tratar destes processos propriamente ditos será feita uma breve revisão sobre algumas reações envolvidas no intemperismo que são determinantes na formação dos solos. Os processos de formação dos solos se iniciam com o intemperismo de rochas e de minerais. Reações de natureza física (efeito da água, vento, gelo e organismos desintegrando as rochas) e química (hidrólise, hidratação, dissolução, quelação, oxi-redução e carbonatação) causam constantes e consideráveis mudanças na massa orgânica e mineral dos solos. Normalmente, nas condições tropicais os processos químicos prevalecem sobre os físicos, por esta razão apenas alguns dos primeiros serão tratados aqui. a - HIDRÓLISE É o processo de intemperismo referente às reações entre os íons H + e OH - da água com os elementos (ou íons) da rocha ou mineral. A água apesar de ser normalmente considerada pelo homem como um líquido neutro, nada tem de inerte, ela é um poderoso reagente químico suprindo íons ativos H + e OH - para as reações. Pode-se dizer que para os feldspatos e outros minerais silicatados, a água é provavelmente o inimigo público nº 1. Um exemplo de hidrólise pode ser dado pela alteração de um feldspato potássico (KAlSi2O8 - ortoclásio): KAlSi3O8 + H + + OH - HAlSi3O8 + K + + OH - 7 7 (sólido) (aquoso) (sólido) (solução) Nota-se que nesta primeira etapa da reação houve substituição do potássio da estrutura do K- feldspato pelo íon H + , o que altera sobremaneira a estabilidade do mineral. Continuando a hidrólise (significa quebra pela ação da água) tem-se a formação da caulinita: 2 HAlSi3O8 + 5H + + 5OH - Al2Si2 (OH)4 + 4H4SiO3 (sólido) (aquoso) (caulinita-sólido) (solução) Se continuar havendo água no sistema tanto para a continuidade da reação, como para remoção (lixiviação) dos produtos solúveis formados tem-se a formação da gibbsita: Al2Si2 (OH)4 + 5H + + 5OH - 2Al(OH)3 + 4H4SiO4 (caulinita-sólido) (aquoso) (gibbsita-sólido) (solução) Nota-se que além da hidrólise essas reações apresentam dissolução e hidratação. O K + e o H4SiO4 são solúveis e podem ser removidos pela água de drenagem ou submetidos à recombinações com formação de novos minerais secundários. A hidratação é evidente pela formação de óxido de alumínio, no caso representado pela gibbsita (o mecanismo de formação dos óxidos de ferro também é semelhante, obviamente que partindo de um mineral primário contendo este elemento em sua estrutura). Em síntese, pode-se dizer que estas reações (hidrólise, hidratação e dissolução) intensificam a desintegração do mineral e, para haver a formação de óxidos, tem que ocorrer uma lixiviação intensa de bases e de sílica. Isto é, caso esta lixiviação não seja eficiente, estes produtos podem recombinar-se formando outros minerais. b - CARBONATAÇÃO A carbonatação é a reação de um composto qualquer (no caso material geológico) com ácido carbônico (H2CO3), um ácido fraco produzido quando o CO2 (atmosférico ou da respiração biológica durante a decomposição da matéria orgânica) reage com a água. O ácido carbônico assim formado e dissolvidona água é mais eficiente na dissolução de minerais do que a água “pura”. As reações envolvidas neste processo podem ser assim exemplificadas: CO2 + H2O H2CO3 (H + + HCO3 - ) (formas iônicas na água) Estes íons dissolvidos na água, reagindo com uma rocha calcária (calcítica ou dolomítica) levam a formação de bicarbonatos solúveis: CaCO3 + H + + HCO3 - Ca(HCO3)2 (muito solúvel) O exemplo da reação envolvendo a dissolução da dolomita é também clássico: CaMg(CO3)2 + 2 H2O + 2CO2 Ca(HCO3)2 + Mg(HCO3)2 (muito solúveis) 8 8 Pela reação anterior, observa-se que aumentando a concentração de água a reação tende para a direita, no sentido de produzir íons carbonatos solúveis, que tenderiam a se perder por lixiviação. Isso significa dizer que, a acumulação de carbonatos no perfil do solo, tende a se verificar em regiões com déficit hídrico acentuado. c - OXIDAÇÃO-REDUÇÃO Oxidação ocorre quando um átomo perde um elétron. A oxidação é muito evidente em rochas que contêm ferro, elemento de fácil oxidação. O ferro das rochas está na forma reduzida (Fe 2+ ), quando ocorre oxidação a íon férrico (Fe 3+ ) o cristal tende a se reajustar. Tal reajuste resulta em minerais menos estáveis que ficam sujeitos à desintegração e a decomposição. As vezes, o Fe 2+ pode ser liberado e quase concomitantemente ser oxidado. É o que ocorre por exemplo na hidratação da olivina, com liberação de óxido ferroso, que poderá ser oxidado para óxido férrico (no caso goethita ou hematita): 3MgFeSiO4 + 2 H2O H4Mg3Si2O9 + SiO2 + 3FeO (olivina) (serpentina) (óxido ferroso) 4FeO + O2 + 2 H2O 4 FeOOH ou (óxido ferroso) (goethita) 4FeO + O2 2 Fe2O3 (óxido ferroso) (hematita) Redução ocorre quando um átomo ganha um elétron (aumento de carga negativa). Nos solos esta reação ocorre em condições de escassez de oxigênio ou de encharcamento com água (hidromorfismo), onde os microrganismos transferem elétrons do carbono da matéria orgânica para outros átomos que não o oxigênio, tais como nitrogênio, ferro e manganês. Um exemplo é a redução da hematita: 2 Fe2O3 + CH2O + 7CO2 + 3 H2O 4Fe 2+ + 8HCO3 - Em alguns solos as reações de oxidação e redução podem deixar seu registro em um mesmo perfil. Assim em locais onde o acúmulo de água é permitido, a redução de ferro é favorecida, verificando-se solos de coloração acinzentadas. Se, por alguma razão qualquer (mudanças climáticas, por exemplo), ocorrer um abaixamento do lençol freático (ou seja, melhoria das condições de drenagem ou de oxigenação em algum local do perfil) o ferro anteriormente reduzido (Fe 2+ ) tende a oxidar-se (Fe 3+ ) gerando locais de coloração vermelho-amarelada que normalmente distribuem-se no perfil mesclando com a massa acinzentada sob a forma de mosqueados. Estas pontuações avermelhadas são macias quando úmidas, mas endurecem irreversivelmente quando secam, formando plintita. 3.1 - PROCESSOS GERAIS DE FORMAÇÃO DE SOLOS O grau de complexidade ou de interdependência dos fatores de formação comentados anteriormente, sugerem que os processos de formação (mecanismos pelos quais os solos são formados) também não devem ser simples. 9 9 A literatura é bastante rica em terminologia designando ou tentando designar processos específicos de formação de solos: Latolização - Laterização - Latossolização (processo de formação de Latossolos); Podzolização (formação de Podzóis e Podzólicos) etc. Alguns autores, entretanto, destacam que nos fenômenos pedogenéticos não ocorrem processos específicos na formação de um determinado solo. Apregoam que o que se passa é uma série de mecanismos (reações diversas) em comum, resultantes de processos variados que se manifestam de forma simultânea em praticamente todos os solos. Dessa forma os processos de diferenciação de um solo Podzólico seriam praticamente os mesmos que aqueles de um Podzol ou mesmo de um Latossolo. A importância relativa de cada processo, operando na diferenciação dos horizontes, não seria uniforme em todos os solos podendo variar, também, ao longo do tempo. Por exemplo: a perda de sílica (dessilicificação) e bases em geral é mais marcante em um Latossolo que num Podzólico, onde isto também se verifica mas a perda de argila do A e acúmulo no B é mais marcante. A movimentação de óxidos de alumínio e ferro juntamente com a matéria orgânica é, por sua vez, mais importante na diferenciação de horizontes Podzóis que do Podzólicos. Assim Simonson (1959) e depois outros autores introduziram os termos: adições, perdas ou remoções, transporte ou translocação e transformações contínuas de materiais, para referir-se aos processos gerais de formação dos solos. 3.1.1 – ADIÇÕES Tudo aquilo que é incorporado ao solo vindo da própria pedosfera ou do mundo exterior: energia solar, precipitação, poeiras, cinzas, nitrogênio atmosférico, sedimentos, sais, matéria orgânica, nutrientes, etc. 3.1.2 – TRANSFORMAÇÕES Todas as modificações químicas, físicas e biológicas dos constituintes residuais, importados ou neoformados, nos solos: minerais primários; minerais secundários; compostos orgânicos e organo-minerais etc. 3.1.3 – TRANSLOCAÇÕES Refere-se ao movimento seletivo de materiais residuais importados ou neoformados, no perfil do solo: íos em solução, tanto em movimentos descendentes como ascendentes (quando evaporação excede precipitação); de argila; de óxidos; de complexos organo-metálicos etc. 3.1.4 – PERDAS Processos onde os constituintes deixam o perfil: de nutrientes pelas colheitas, pela erosão, pelo fogo, pela lixiviação; por denitrificação; de partículas pela erosão eólica e hídrica etc. Alguns autores distinguem ainda os chamados remanejos mecânicos ou movimentos não seletivos no interior do perfil (movimento do próprio material de origem, ação mecânica dos seres vivos, gelo e degelo etc). Como estes processos refere-se aos mecanismos de formação dos solos de forma muito generalizada, nomenclaturas mais específicas, caracterizando ou tentando caracterizar processos específicos, são muito comuns na literatura. 3.2 - PROCESSOS ESPECÍFICOS DE FORMAÇÃO DE SOLOS 3.2.1 - LATOLIZAÇÃO 10 10 Também referido como latossolização ou laterização, refere-se ao processo de formação de solo caracterizado pela remoção de sílica e bases do perfil (ver o exemplo da reação de hidrólise), após intemperismo dos minerais. Em consequência, verifica-se acúmulo relativo de ferro, alumínio e mesmo titânio, por serem menos solúveis (Quadro 1). Quadro 1: Solubilidade relativa de alguns elementos segundo Polynov (1937), citado por Moniz (1975). Elementos Índice de Solubilidade* Cl - 100,0 SO4 2- 57,0 Ca 2+ 3,0 Na + 2,4 Mg 2+ 1,3 K + 1,2 SiO2 0,2 Fe2O3 0,04 Al2O3 0,02 * Baseou-se na concentração destes elementos nas águas de um rio de uma bacia hidrográfica, atribuindo o índice 100 para o elemento mais solúvel. Na latolização praticamente não se verifica translocação de material (argila, óxidos, argila- óxidos etc) do horizonte A, com o consequente acúmulo no B. Os solos formados por este processo são aqueles com Blatossólico (Bw) e são chamados no Brasil de Latossolos. Estes solos são tidos como os mais desenvolvidos ( mais velhos) da crosta terrestre e localizam-se nas partes da paisagem há muito tempo expostas, ocupando, em geral, as superfícies mais elevadas (planaltos, “chapadões”). Como estes solos são submetidos a intenso intemperismo e lixiviação ao longo do tempo de sua formação apresentam como características: são profundos, com pouca diferenciação entre os subhorizontes, apresentando predomínio de óxidos de Fe e Al e argilo minerais de estrutura 1:1, portanto de baixíssima capacidade de retenção de bases, virtual ausência de minerais primários facilmente decomponíveis, portanto, sem maiores reservas de nutrientes. Além disso, apresentam estrutura granular (“pó-de-café”), boa drenagem, sendo macio quando seco, de alta friabilidade quando úmido, o que facilita o trabalho no solo mesmo depois de chuvas. Os Latossolos constituem a principal classe de solos do Brasil e, em função de suas características físicas e topográficas favoráveis, vêm sendo intensamente utilizados agricolamente. Como, na sua grande maioria, são distróficos ou álicos necessitam de correções e/ou adubações para o aproveitamento agrícola. 3.2.2 – PODZOLIZAÇÃO Abrange processos que se caracterizam pela translocação de materiais (argila, óxidos de Fe e Al, complexo matéria orgânica-óxidos de Fe e Al etc) dos horizontes superficiais (A ou E) com o consequente acúmulo no horizonte B. O(s) horizonte(s) onde a remoção destes materiais é intensa é chamado eluvial e o processo associado é a eluviação (o horizonte E é o exemplo mais típico). O(s) horizonte(s) onde a 11 11 acumulação do material removido por eluviação é expressivo é denominado iluvial e o processo associado é dito iluviação. Se o material translocado for matéria orgânica associada a óxidos de Fe e de Al, o que geralmente acontece quando o material é pobre em argila (arenito, quartzito e sedimentos arenosos), com alguma restrição de drenagem, tem-se a formação de solos com horizonte B podzol (Solos Podzóis). Estes solos predominam em regiões de clima frio na terra, sob o domínio de vegetação de coníferas. Em regiões mais quentes, como no Brasil, em situações especiais como ao longo das áreas de Restinga, trechos de platôs litorâneos e, de forma bem expressiva em áreas arenosas da bacia do Rio Negro na Amazônia, estes solos também ocorrem. Se o material translocado for argila silicatada (material de origem com potencial para gerar solo mais argiloso) que se deposita nas superfícies dos agregados do horizonte B, podendo inclusive formar cerosidade (aspecto lustroso da superfície do agregado indicando filmes ou películas de argila), tem um solo com B textural (Solos Podzólicos e outros que serão vistos posteriormente). Desta forma pode-se inferir que os solos que sofreram o processo de podzolização têm os horizontes bem diferenciados, resultado da translocação de material. Apresentam ainda maior percentual de argila no horizonte B que no horizonte A, portanto, apresentam maior relação textural que os Latossolos. Se esta relação textural (% argila do B/ % argila do A) não for muito expressiva levando a confundi-lo com Latossolo, a presença de cerosidade é indispensável para a caracterização segura de um solo com horizonte B textural. Tanto os solos com B textural (Bt) como com B podzol, quando encontram-se em relevo movimentado, tendem a ser facilmente erodíveis, por causa do material mais arenoso na superfície. No caso dos solos com B textural, a diferença de textura entre os horizontes A e B, dificulta a infiltração da água imediatamente abaixo do A, o que favorece o desencadeamento do processo erosivo. Os Podzóis ocupam pequenas e localizadas áreas do território brasileiro e, pela sua textura arenosa e distrofia, são pouco utilizados agricolamente. Os Podzólicos (Bt), depois dos Latossolos, são, talvez, a principal classe de solos do Brasil. Sua fertilidade é variável e sua utilização agrícola requer emprego de técnicas criteriosas de conservação. 3.2.3 – HIDROMORFISMO Como o próprio nome indica, refere-se a alterações morfológicas e químicas nos solos, impostas pelo excesso de água no perfil (encharcamento). Nestas condições o arejamento tona-se deficiente o que condiciona lenta decomposição da matéria orgânica, provocando seu acúmulo. O ambiente é tipicamente redutor (excesso de água e deficiência de oxigênio) onde a decomposição (mais lenta) da matéria orgânica é feita por microrganismos anaeróbios. Estes organismos transferem elétrons do carbono orgânico para outros elementos como o ferro e o manganês, reduzindo-os. Na forma reduzida estes elementos são mais solúveis, portanto, mais móveis no perfil, podendo inclusive, causar toxidez para as plantas. A ausência de Fe 3+ (forma oxidada) ou o predomínio de Fe 2+ (forma reduzida) faz com que o solo desenvolva cores acinzentadas (gleizadas, daí o nome gleização também usado para este processo) abaixo de um horizonte mais escuro rico em matéria orgânica. Os solos hidromórficos (ou Gleis) ocorrem nas depressões, isto é, nas partes mais baixas dos terrenos e apresentam grande potencialidade para exploração agrícola, sobretudo com arroz inundado. 3.2.4 – TIOMORFISMO Trata-se de uma particularidade de hidromorfismo em ambientes ricos em enxofre sob a forma de sulfetos (depressões litorâneas e manguezais). As reações envolvidas este processo podem ser assim apresentadas: 12 12 Fe 2+ + 2S 2- FeS2 (pirita) FeS2 + 3 ½ O2 + H2O FeSO4 + H2SO4 (s) (g) (l) (s-aq) (aq) O ácido sulfúrico em meio aquoso dissocia-se em 2H + + SO4 2- , portanto há redução de pH. Isso é facilmente comprovado quando se coleta amostra destes solos (Solos Tiomórficos) e determina seu pH em condições naturais (com umidade natural) e depois de deixá-la secar ao ar por cerca de 60 dias. O pH geralmente cai acentuadamente, sendo comum valores como 2,5; 3,0 etc. Estes solos são de pequena expressividade em termos de área no Brasil. Sua utilização agrícola requer cuidados especiais, sobretudo quanto à drenagem. 3.2.5 – CALCIFICAÇÃO Consiste na translocação (redistribuição) de CaCO3 no perfil, com sua consequente concentração ou enriquecimento em algum horizonte do solo. Cálcio tende a ser o cátion dominante no complexo de troca dos solos influenciados por este processo. Este processo se verifica em áreas calcárias onde a precipitação é de tal magnitude que permite intemperismo da rocha, mas não é suficiente para que haja remoção dos carbonatos (Ca e Mg principalmente). Há uma tendência de complexação do cálcio com a matéria orgânica, formando grandes moléculas, cuja decomposição é lenta, permitindo a formação de horizonte superficial espesso, escuro, macio, com estrutura granular, eutrófico, chamado A chernozêmico (definido posteriormente). Solos que sofreram a influência deste processo ocorrem de forma mais expressiva em regiões de vegetação graminóide (pradarias) e, mais raramente, sob florestas também sob climas mais secos. No Brasil não são muito abundantes. Registram-se ocorrências na Campanha Gaúcha, Pantanal, Norte de Minas e algumas áreas do semi-árido nordestino. 3.2.6 – HALOMORFISMO O excesso de sais imprime características peculiares aos solos e sérios problemas agrícolas. A maioria dos sais solúveis (aqueles mais solúveis que o gesso)são compostos de cátions como Na + , Ca ++ , Mg ++ , e ânions como Cl - , SO4 - , HCO3 - , e usualmente em menores quantidades K + , NH4 + , NO3 - , CO3 -- além de outros. Os sais que ocorrem nos solos são provenientes da intemperização dos minerais que compõem as rochas da crosta terrestre. Entretanto, esta intemperização raras vezes ocasionam grandes acumulações de sais em algum lugar. O normal é que os sais solubilizados das rochas sejam transportados ao mar ou, em menor escala, depositados em áreas de depressão na superfície da terra. Neste último caso, para que os sais se concentrem ou se mantenham no sistema, prevê-se baixa precipitação e elevada transpiração. Nestas depressões, o excesso de sais leva à formação dos Solos Salinos, onde os Solonchaks são os principais representantes. O processo de formação relacionado com a gênese destes solos é chamado salinização. Se o excesso de sais é removido, permanecendo, entretanto, muitos íons sódio adsorvidos nas argilas, tem-se a formação dos solos chamados Solonetz. O processo de formação associado é dito solonização. Se o sódio é removido e substituído pelo hidrogênio tem-se a formação dos Solodi e o processo associado é dito solodização. É comum a ocorrência de solos com elevado teor de sódio no horizonte B e hidrogênio no horizonte A, são os solos reconhecidos como Solonetz- Solodizado. 13 13 O excesso de sais induz à floculação da argila, tendendo a originar estrutura granular. Já o sódio tende a dispersá-la, facilitando sua eluviação e posterior deposição nos macroporos. Isso, em termos práticos, significa dizer que os solos salinos (Solonchaks) têm maior macroporosidade que os Solonetz. 4 – EROSÃO No Brasil, a erosão que mais se destaca é a erosão pluvial, ou seja, aquela causada pela água (principalmente pela chuva). A água ao atingir o solo, pode seguir três caminhos. Ser novamente evaporada e retornar à atmosfera, infiltrar no solo ou escorrer pela superfície do terreno. Os dois últimos caminhos estão indiretamente relacionados, ou seja, quanto maior a capacidade de infiltração de um solo, menor vai ser sua taxa de escorrimento superficial e vice-versa. Todo processo erosivo passa necessariamente por três fases: (a) desagregação: as partículas de solo são carreadas apenas quando estão dispersas; (b) transporte: erosão implica na saída do material do solo do sistema; (c) deposição: o material retirado é depositado em outros locais, normalmente no leito dos rios, onde provoca assoreamento. Vários são os fatores relacionados à erosão, dentre eles destaca-se: 1 - Erosividade da chuva: é a habilidade da chuva em causar erosão. Neste caso a intensidade da chuva é muito mais importante que o volume final. 2 - Cobertura vegetal, que funciona como uma proteção ao solo, diminuindo o impacto da gota de chuva (efeito splash) e consequentemente impedindo ou minimizando a ocorrência da desagregação. 3 - Propriedades do solo: Erodibilidade: maior ou menor susceptibilidade do solo à erosão, o que sofre a influência de diversas características do solo. Textura Porosidade (Infiltração) Estrutura Estabilidade dos agregados Densidade aparente Teor de matéria orgânica Profundidade do solum (horizontes A + B) e espessura do horizonte C 4 - Características das encostas: principalmente relacionadas à declividade e ao comprimento de rampa Vale a pena ressaltar que a erosão é o resultado da interação de todos esses fatores, e que existem diferentes formas erosivas, destacando-se: A - erosão laminar (em lençol): é o tipo de erosão que se caracteriza por carrear de maneira quase uniforme a superfície do solo. Em função disso, é a erosão mais difícil de ser percebida e por isso causando danos econômicos consideráveis. Normalmente quando ela é detectada já se observa perda significativa do horizonte A e em alguns casos exposição das raízes das plantas. Seu monitoramento é feito através de uma rede de pinos. B - erosão em sulcos (ravinas): caracteriza-se pela formação de sulcos, normalmente superficiais no terreno, e nos locais onde se concentra a ocorrência de enxurradas. É facilmente percebida e combatida quando constatada no início do processo. C - erosão em voçoroca: resulta numa mudança drástica da paisagem local. São “sulcos” profundos, que normalmente atingem o horizonte C dos solos, podendo atingir comumente o lençol freático. Ocorrem normalmente em locais de solos pobres com solum (horizonte A + B) raso, com cobertura vegetal pouco densa. Práticas de recuperação e mesmo conservação em áreas de ocorrência de voçorocas são difíceis e em grande parte dos casos inviáveis economicamente. Após estabelecidas sua evolução pode ser feita através de uma rede de estacas. 14 14 5 – PERFIL DO SOLO Assim, em função do balanço entre intemperismo e erosão é que numa viagem, ao observar uma seção vertical de um barranco ou um corte de estrada, percebe-se, com relativa facilidade, que o solo é constituído de várias camadas de coloração e feições morfológicas distintas. Estas camadas são os horizontes dos solos, e o corte vertical em que se encontram organizadas é chamado perfil do solo. O perfil, quer observado em um corte de estrada, em um barranco de rio, em uma trincheira, ou mesmo examinado com um trado, é que constitui o objeto de identificação e de classificação de solos. Vários são os horizontes ou camadas que constituem o perfil do solo (Quadro 1) Quadro 1 - Simbologia e definição dos horizontes e camadas reconhecidos nos solos Horizonte ou Camada O Horizonte ou camada superficial, de constituição orgânica, normalmente sobreposto a horizonte ou camada mineral. Consiste de material orgânico, pouco ou nada decomposto, originado em condições sem excesso de água mas bastante úmidas. Provém, principalmente, de material de origem vegetal, como restos de folhas e galhos. Horizonte ou Camada H Horizonte ou camada de constituição orgânica, superficial ou não, composto de resíduos orgânicos, como restos de folhas e de raízes, acumulados em condições de prolongada estagnação de água. Horizonte A Horizonte mineral, superficial ou em seqüência a horizonte ou camada O ou H, cujas características são influenciadas pela presença de matéria orgânica, principalmente decomposta, o que lhe confere uma coloração escura. Horizonte E Horizonte mineral, cuja característica principal é a perda de argila, com resultante concentração de areia. Encontra-se, geralmente, abaixo de um horizonte A ou O, dos quais se distingue pela coloração mais clara, às vezes branca. Horizonte B Horizonte mineral formado sob um horizonte A, E ou H, comparativamente bastante modificado, em que pouco ou nada resta da estrutura original da rocha. Quando presente, é o horizonte de maior interesse para a classificação de determinados solos. Horizonte ou Camada C Horizonte ou camada mineral, normalmente situado sob o horizontes A e B, constituído de material inconsolidado, relativamente pouco alterado, onde ainda se identifica características da rocha de origem. Camada R Camada mineral de material consolidado que, quando úmido, não pode ser cortado com a pá. É constituído de rocha contínua ou praticamente contínua, quando ocorre aparecimento de fendas. Normalmente os solos não possuem todos os horizontes, e nem a organização dos horizontes é a mesma em todos os solos. Além disso, um mesmo horizonte pode possuir atributos diferentes, para os quais se estabelece parâmetros, principalmente para os horizontes A e B, definindo assim os chamados horizontes diagnósticos, que vão permitir a classificaçãodos solos (Quadro 2). Quadro 2 - Horizontes diagnósticos superficiais e subsuperficiais de solos utilizados pelo sistema brasileiro de classificação de solos. Horizontes diagnósticos Superficiais Subsuperficiais Horizonte A chernozêmico - horizonte mineral superficial, relativamente espesso e rico em matéria orgânica (maior que 1%) e com alta fertilidade natural (eutrófico). Não possui grande expressão geográfica no Brasil, sendo, entretanto, de fácil reconhecimento pela sua coloração escura. B latossólico (Bw) - horizonte mineral de aspecto poento (pó de café, ou estrutura granular), de coloração homogênea variando do amarelo ao roxo, com espessura maior que 50 cm, podendo atingir ou mesmo ultrapassar a 10 metros. Tem a mineralogia da argila dominada por caulinita e óxidos de ferro e de alumínio, refletindo sua intemperização acentuada, o que resulta em valores da relação Ki dada pela expressão(1,7 x SiO2/Al2O3) menor que 2,2. Não apresenta quantidades de argila muito maiores que aquelas verificadas no horizonte A sobrejacente e nem cerosidade. Horizonte A húmico - horizonte mineral, rico em B textural (Bt) - horizonte mineral, que apresenta um expressivo 15 15 matéria orgânica, relativamente espesso, bastante escuro, e de baixa fertilidade natural. Ocorre, a exemplo do A proeminente, em áreas de maior altitude e clima ameno, diferindo daquele, por apresentar maior espessura e teor de matéria orgânica. aumento do teor de argila em relação aos horizontes A e/ou E a ele sobrejacentes. Algumas vezes apresenta aspecto brilhoso, como se tivesse sido engraxado, dado pela cerosidade (películas de argila que envolvem os agregados ou torrões). A espessura é variável, em geral superior a 15 cm. Horizonte A proeminente - semelhante ao horizonte A chernozêmico em cor, conteúdo de carbono orgânico e espessura, porém de baixa fertilidade natural (distrófico). Comum em áreas de maior altitude e de clima mais ameno. B incipiente (Bi) - horizonte mineral que sofreu alteração química e física não muito avançada, porém suficiente para desenvolvimento de cor; geralmente é pouco espesso (menor que 50 cm), podendo ainda apresentar restos da rocha que lhe deu origem. Às vezes confunde-se com o horizonte Bw, diferindo do mesmo pelos seguintes atributos: relação silte/argila > 0,7; CTC > 13 cmol/kg, descontando a participação da matéria orgânica; mais do que 4% de minerais facilmente decomponíveis determinados na fração areia. Horizonte A moderado - horizonte mineral que apresenta teores de carbono orgânico variáveis, espessura e/ou cor que não satisfaçam aquelas requeridas para caracterizar qualquer outro tipo de horizonte A. É o horizonte superficial de maior ocorrência no Brasil. Horizonte B espódico (Bh, Bhs, Bs) - horizonte mineral caracterizado por acumulação de matéria orgânica, vinda do horizonte sobrejacente (A ou E), o que lhe imprime coloração escura (Bh). Algumas vezes a matéria orgânica pode estar acompanhada de óxidos de ferro (Bhs, Bs). Ocorre normalmente em material arenoso. Horizonte A fraco - horizonte mineral que apresenta teores de matéria orgânica baixos (menor 1%) e cores claras. É comum em áreas da região semi-árida do Brasil sob vegetação de caatinga. Horizonte plíntico - horizonte mineral com espessura maior ou igual a 15 cm, caracterizado pela presença de plintita, em quantidades iguais ou superiores a 15% do material constitutivo. A coloração de pontuações avermelhadas da plintita, contrastando claramente com as cores pálidas, acinzentadas e esbranquiçadas resultantes da redução de ferro, permitem a identificação fácil deste horizonte no campo. Este horizonte ocorre conjugado ao horizonte B ou C, sendo representado pela letra f (Bf, Cf). Através da identificação dos horizontes diagnósticos, e em função de determinadas características morfológicas e atributos diagnósticos de cada um deles é que se determinada a classe dos solos. As principais características morfológicas são: cor, textura, estrutura, consistência e cerosidade. COR A cor é uma das características dos solos de mais fácil percepção e determinação, sendo importante no estudo dos solos, pois ela é a primeira característica a ser observada tanto na diferenciação de perfis de solo, como na separação de horizontes de um mesmo perfil. Os principais agentes pigmentantes dos solos são: matéria orgânica, responsável pelas colorações escuras, e óxidos de ferro, ditando cores cinzentas, amarelas e vermelhas a depender de sua forma nos solos: Fe (II) cinzenta Fe (III) amarela FeOOH Fe (III) vermelha Fe2O3 Goethita Hematita A cor dos solos pode ser considerada uma das suas mais importantes propriedades, em razão do número de características acessórias a ela relacionada. Destacam-se: drenagem: cores cinzas normalmente sugerem restrições de drenagem e, consequentemente, pior aeração. Em condições de excesso de água o ambiente é de redução, ou seja, o Fe 3+ transforma-se em Fe 2+ , induzindo a formação de cores acinzentadas, nos horizontes imediatamente abaixo da camada mais rica em matéria orgânica dos Solos Hidromórficos (Gleis) (comuns em várzeas cultivadas com arroz inundado). Normalmente, quanto mais acinzentado o solo, pior a drenagem e a 16 16 aeração. Cores amarelas, ditadas pela presença de goethita e vermelhas, impingidas pela hematita, indicam melhores condições de drenagem e aeração. matéria orgânica: ainda que não constitua uma generalização universal, é bem aceito que quanto mais escuro for o solo maior o teor de matéria orgânica. A matéria orgânica por sua vez, é responsável por importantes propriedades dos solos como a agregação, retenção de água e cátions. Solos escuros também absorvem mais radiação durante o dia que solos mais claros, emitindo mais calor à noite. A cor dos solos, ou dos horizontes é determinada através da utilização de escalas de padrões comparativos, sendo a mais empregada a Escala Munsell (Munsell Soil Color Charts, 1954), sendo determinada por três variáveis: o matiz, o valor e o croma. Cada página da escala representa um matiz, que traduz o comprimento de onda dominante da luz refletida pelo solo. O matiz é designado por número e letra(s), sendo que o primeiro indica a gradação da cor, e as letras dizem respeito à cor dominante (Y – amarelo, em inglês yellow; R – vermelho, em inglês red; YR – vermelho-amarelo, ou seja uma mistura das cores anteriores). A escala tem normalmente os seguintes matizes: 5R (vermelho pleno); 7,5R; 10R; 2,5YR; 5YR; 7,5YR; 10YR; 2,5Y; 5Y (amarelo pleno). Além do matiz, existem nas páginas variações na tonalidade da cor, o que é representado pelo valor, cuja escala se encontra na vertical das páginas. O valor traduz a proporção de branco e preto combinada com o matiz específico, variando para solos de 2 (2/10 de branco e 8/10 de preto) a 8 (8/10 de branco e 2/10 de preto). A última variável a ser considerada é o croma, que representa a pureza da cor, ou seja a intensidade do colorido, que tem sua escala na horizontal de cada página. Para solos o croma varia de 0 a 8, sendo que o 0 indica cores acromáticas, ou seja, cinzento, preto ou branco puros, sem influência de matizes vermelhas ou amarelas. A cor dos solos varia com a umidade, por isso ela pode ser medida seca ou úmida, sendo necessária identificar a qual grau de umidade determinada cor corresponde. Se numa descrição do solo não houver qualquer especificação nesse sentido e porque a cor foi determinada com o solo úmido, poisnuma descrição de campo é mais fácil umedecer o solo do que secá-lo. A cor final de um solo fica assim representada: 2,5YR 5/6 - vermelho 2,5YR 5/6 Matiz Croma Valor TEXTURA A parte sólida dos solos engloba componentes minerais e orgânicos. A porção mineral é constituída de partículas de diferentes tamanhos: argila (< 0,002 mm), silte (0,002 - 0,05 mm), areia (0,05 - 2 mm), cascalho (2 mm - 2 cm), calhau (2 - 20 cm) e matacão (> 20 cm). 17 17 A textura do solo refere-se à proporção relativa das frações areia, silte e argila e depende do material de origem e do seu grau de intemperização. Para se determinar a composição granulométrica (proporção das diferentes classes de partículas), emprega-se agentes dispersantes (NaOH, Calgon) em uma pequena porção de terra fina seca ao ar, separando a fração areia por peneiramento e as frações argila e silte por sedimentação diferencial. De posse dos percentuais areia, silte e argila entra-se no chamado triângulo textural para determinação da classe textural. No Brasil tem-se reconhecido treze classes texturais, convencionadas de acordo com a proporção relativa das frações argila, silte e areia. Como na classificação textural estão incluídas somente partículas minerais de diâmetro menor que 2 mm, o somatório do percentual de cada uma destas frações deve perfazer 100%. Assim, conhecendo-se o percentual de duas frações, a terceira é automaticamente fixada. Desta forma, um solo que após análise textural revelou 65% de argila, 20% de areia, tem, por diferença, 15% de silte e o nome da classe textural é muito argilosa. Visando atender aos trabalhos de levantamento de solos, convencionou-se agrupar as treze classes de textura apresentadas no triângulo acima, em cinco grupamentos textura. Assim, os seguintes grupamentos texturais, que normalmente acompanham o nome das classes nas legendas dos mapas de solos, são reconhecidos: Textura arenosa compreende as classes texturais areia e areia franca. Textura argilosa compreende classes texturais ou parte delas cuja composição granulométrica tem de 35 a 60% de argila. Textura muito argilosa compreende a classe textural muito argilosa, ou seja, mais de 60% de argila. Textura média compreende classes texturais ou partes delas tendo na compo- sição granulométrica menos de 35% de argila e mais de 15% de areia, excluídas as classes texturais areia e areia franca. Textura siltosa compreende parte das classes texturais que tenham silte maior que 50%, areia menor que 15% e argila menor que 35%. A textura constitui-se numa das principais características dos solos importante para o manejo, e a utilização dos mesmos, pois em parte, a textura influencia na taxa de infiltração e no armazenamento de água, na aeração, na facilidade de mecanização e ainda em aspectos de fertilidade do solo, como na difusão de determinados nutrientes (fósforo por exemplo). 18 18 ESTRUTURA Viu-se que a textura de um solo é a proporção relativa de areia, silte e argila, ditas partículas primárias dos solos. A maneira como estas partículas se organizam, juntamente com a fração orgânica dos solos, uma em relação à outra, é que define a chamada estrutura do solo. A estrutura do solo nada mais é que o arranjamento de partículas em pequenos grupamentos, ou unidades secundárias, chamados agregados. Para que estes se formem, há necessidade da ação de agentes cimentantes: substâncias orgânicas, óxidos de ferro e de alumínio, carbonatos, sílica e argila, principalmente. Em alguns solos, entretanto, não se observam agregados de forma nítida. Nestes casos, duas situações são mais comuns: 1) grãos simples: massa inconsolidada nos solos arenosos, onde os grãos encontram-se individualizados pela falta de agente cimentante, agindo independentemente um em relação ao outro; 2) estrutura maciça: como o próprio nome sugere, refere-se a uma massa coesa, sem planos naturais de clivagem, comuns nos horizontes compactados e encrostados (encrostamento superficial, pé de arado ou grade) e adensados (constituindo os horizontes endurecidos geneticamente). No primeiro caso a movimentação de água e a troca gasosa são facilitadas (Areias Quartzosas), no segundo caso, estes fatores são dificultados (Latossolos e Podzólicos de tabuleiros). Quando existentes, os agregados, por sua vez, ligam-se uns aos outros formando unidades maiores, manifestando formas bastante diferentes. A estrutura do solo é uma característica determinada no campo, segundo três atributos: forma, tamanho e grau de desenvolvimento. A forma define o tipo da estrutura e pode ser laminar, prismática, colunar, blocos angulares e subangulares e esferas. Com relação ao tamanho, são reconhecidas as seguintes classes: muito pequena, pequena, média, grande, muito grande. Para auxiliar nesta determinação, existe um manual de descrição e coleta de solo no campo (Lemos e Santos, 1996), no qual se encontram padrões de tamanho para os diferentes tipos de estrutura. Com relação ao grau de desenvolvimento a estrutura pode ser fraca, moderada ou forte, referindo-se à resistência de agregados, sua distinção e a proporção de materiais agregados e não agregados. A estrutura do solo é uma das mais importantes características físicas dos solos. Influencia de forma marcante o crescimento das raízes, o movimento da água e do ar no solo, a atividade microbiana etc. É, entretanto, uma característica variável no tempo e no espaço, em função de fatores climáticos, ciclos de umedecimento e secagem, atividade biológica e atividade humana (práticas de manejo). CONSISTÊNCIA Refere-se à propriedade que apresentam os materiais dos solos de se romperem ou deformarem mediante uma força aplicada. Duas forças principais são responsáveis pela manifestação da consistência no solo: 1) coesão que é a união de partículas adjacentes resultantes de mecanismos físico-químicos como a atração eletrostática entre cargas negativas e positivas dos colóides dos solos, força de Van der Waals, ligações catiônicas, tensão superficial de curvatura de meniscos nas interfaces ar-água sempre 19 19 presente em argilas saturadas etc; 2) adesão refere-se à atração da fase líquida à superfície da fase sólida. Pela ação dessa força, as moléculas de água aderem-se à superfície de partículas do solo ou mesmo de objetos como implementos agrícolas, máquinas etc. Certamente que estas duas forças não atuam de forma separada nos solos e a resultante de sua ação faz com que a consistência manifeste duas faixas de máximo e duas faixas de mínimo. Ou seja, é maior no extremo seco devido à coesão e novamente quando o solo encontra-se úmido devido à adesão. A faixa de umidade mais recomendável para o preparo do solo é a de friabilidade, onde verifica-se uma quantidade adequada de água que facilita os tratos culturais, não levando à pulverização (comum quando o solo encontra-se seco), nem a aderência (solo plástico e pegajoso) e, ou, deslizamento (solo saturado) excessivos. A consistência é uma propriedade dinâmica do solo que varia com seu estado de umidade. Assim, é normalmente avaliada com o solo seco (seco ao ar), caracterizando a dureza ou tenacidade do solo; úmido (conteúdo de água entre a capacidade de campo e seco ao ar), caracterizando a friabilidade; molhado (conteúdo de água ligeiramente acima da capacidade de campo), caracterizando a plasticidade ou capacidade do material do solo mudar de forma pela ação de uma força aplicada,e a pegajosidade que se refere à capacidade do solo aderir a outros objetos (KOHNKE, 1968; LEMOS e SANTOS, 1996). Síntese da descrição da consistência no campo CONSISTÊNCIA Solo Seco (Dureza) Solo Úmido (Friabilidade) Solto; não coerente - entre o polegar e o indicador Solto; não coerente Macio; pressão muito leve, fracamente coerente e frágil Muito friável; pressão muito leve Ligeiramente duro; quebra fácil - polegar e indicador Friável; pressão fraca e moderada Duro; quebra difícil - polegar e indicador Firme; pressão moderada Muito duro; quebra com dificuldade nas mãos Muito firme; esboroamento difícil - polegar e indicador Extremamente duro; não pode ser quebrado com as mãos Extremamente firme; não se consegue quebrar entre o polegar e o indicador Solo Molhado (Plasticidade) Solo Muito Molhado (Pegajosidade) Não plástico; não forma fio Não pegajoso; não coerente Ligeiramente plástico; fio facilmente deformável Ligeiramente pegajoso; adere-se a um dedo Plástico; fio com moderada resistência à deformação Pegajoso; adere-se a ambos os dedos Muito plástico; fio com resistência grande à deformação Muito pegajoso; alonga-se bastante Fonte: LEMOS e SANTOS (1996) CEROSIDADE Sob essa denominação, são designados os revestimentos de aspecto lustroso e brilho graxo que se podem apresentar em superfícies de unidades estruturais do solo. Sua ocorrência está relacionada a horizonte B ou raramente C. É uma das características importantes na identificação de horizonte B textural. A cerosidade é identificada quanto ao desenvolvimento, isto é, nitidez – fraca, moderada e forte; quanto à quantidade – pouca, comum e abundante; e quanto à distribuição – contínua, descontínua e fragmentária (OLIVEIRA et al., 1992). Além das características morfológicas, para estabelecer as classes, assim como diferenciar os horizontes diagnósticos alguns atributos inerentes aos solos, e dependentes de determinações de laboratório, são de determinação essencial, sendo alguns deles apresentados a seguir: Atividade de argila - Refere-se à Capacidade de Troca de Cátions da argila (CTC, ou valor T = Ca2+ + Mg 2+ + Na+ + 20 20 K+ + H + Al), determinada a pH 7,0 e descontada a contribuição da matéria orgânica, de acordo com a expressão: CTCr ={[ CTCpH 7,0 - (%C x 4,5)]/% argila}x 100. É referida ao horizonte diagnóstico B ou mesmo ao C, quando não existir B, ou ainda ao horizonte A, quando não ocorrer B e C. Contempla solos de argila de atividade alta (Ta), quando a CTCr for igual ou superior a 24 cmol/kg e de argila atividade baixa (Tb) quando inferior. Este atributo é omitido para determinadas classes, que por definição serão ou Ta ou Tb. Distrofia e eutrofia - Referem-se à proporção de cátions básicos trocáveis em relação a CTCpH 7,0, ou valor T, referida como valor V, expresso em percentagem, de acordo com a fórmula: V = 100 x S /T, em que S = (Ca2+ + Mg2+ + Na+ + K+). São avaliados no horizonte diagnóstico B ou mesmo ao C, quando não existir B, ou ainda no horizonte A, quando não ocorrer B e C, caracterizando solos eutróficos (mais férteis) e distróficos (menos férteis), quando V% for maior ou igual a 50%, ou inferior a este valor, respectivamente. O atributo eutrófico é omitido para classes, cuja definição já o contempla. Caráter álico - Refere-se ao estado do solo quanto à saturação por alumínio, expressa em percentagem, de acordo com a fórmula: Al = 100 x Al3+/(S + Al3+). É avaliado no horizonte diagnóstico B ou mesmo ao C, quando não existir B, ou ainda no horizonte A, quando não ocorrer B e C, caracterizando solos álicos quando o valor encontrado for maior ou igual a 50%. Implica em solos pobres e com problemas relacionados a toxidez causada pelo alumínio às plantas. Material orgânico - Refere-se a material com expressiva proporção de material orgânico, normalmente acumulado em condições de encharcamento, onde o teor de carbono orgânico deve ser: a) - maior que 12%, quando a fração mineral contiver 60% ou mais de argila; b) - maior que 8%, em ausência de argila na fração mineral; c) - maior que 8 + 0,067 x %argila, no caso de teores de argila da fração mineral entre 0 e 60%. Este atributo separa os Solos Orgânicos dos minerais. Caracteres solódico e sódico - Referem-se à proporção de sódio trocável (PST) em relação à CTC determinada a pH 7,0, conforme a fórmula: PST = 100 Na + / CTCpH 7,0. Os solos caracterizados como solódicos apresentam valores de PST entre 6 e 15%. Valores maiores que 15%, caracterizam os solos sódicos e o horizonte nátrico. Importante na classificação porque quanto mais sódio contiver o solo, menor é o número de plantas adaptadas que consegue sobreviver, o que inviabiliza a exploração agrícola. Ki - Índice indicativo de intemperização - refere-se à relação molecular entre a sílica e o alumínio, determinados após ataque da amostra com ácido sulfúrico, obtido pela relação Ki = 1,7 x %SiO2/Al2O3. Quanto menor este índice, maior o estágio de intemperização, ou seja os solos tornam-se mais oxídicos e poentos (tipo pó de café). O valor 2,2, representa o limite superior admitido para o horizonte B latossólico, valores acima deste, já sugere a presença de argilo minerais mais ativos na fração argila. Minerais facilmente decomponíveis - Diz respeito a minerais primários pouco ou medianamente resistentes à decomposição tais como olivina, piroxênios, anfibólitos, feldspatos que são mais instáveis em relação a outros minerais como o quartzo, zircão, turmalina etc. Sua ocorrência dá idéia a respeito da reserva potencial do solo, quanto a alguns elementos nutrientes (feldspatos liberando potássio; olivina liberando cálcio e magnésio etc.) , em alguns casos, é determinante na separação de algumas classes de solos. Mudança textural abrupta - Refere-se ao aumento acentuado do teor de argila dentro de uma pequena distância vertical (8 cm), que se verifica entre o horizonte A ou E e o horizonte subseqüente B, conforme as seguintes especificações: a) - se o A ou E apresentar menos que 20% de argila, o B deve ter o dobro de argila; caso o A ou E tenha mais que 20% de argila, o B deve ter 20% a mais em valor absoluto (por exemplo: 22 para 42) e o dobro ou mais em alguma parte. Solos apresentando esta característica são muito susceptíveis à erosão. A água penetra facilmente no A (mais arenoso) e muito lentamente no B (muito mais argiloso), isso desestabiliza o horizonte A que começa a ser erodido. Plintita e petroplintita - A plintita consiste de segregações de ferro e, secundariamente alumínio, associadas com material argiloso, quartzo, dentre outros, pobres em matéria orgânica, compondo material brando ou semibrando (cortável com instrumento cortante como pá, canivete, faca), individualizadas como porções avermelhadas (mosqueado) em um massa de cores acinzentadas, esbranquiçadas ou pálidas, em padrão vesicular ou reticulado. Quando exposta à vários ciclos de umedecimento e secagem, tende a endurecer irreversivelmente, formando as concreções ou petroplintita. A presença de plintita é indicadora da flutuação do lençol freático durante a formação do solo.
Compartilhar