Aula 15 Introdução a Pedologia 1

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Profa. Dra. Aline Carneiro Silverol 
Formação e conservação dos solo (Lepsch, 
2002) 
Soil: morphology, genesis and classification 
(Fanning & Fanning) 
Pedologia: base para a distinção de 
ambientes (Resende et al.) 
Solo: muitos conceitos, variam de acordo com 
a área 
 
Engenheiro Agrônomo, Florestal e 
agricultor: solo é o meio necessário para o 
desenvolvimento das plantas. 
 
Engenheiro Civil: material que serve como 
base ou fundação de obras de 
infraestrutura. 
 
Geólogo: produto de alteração das rochas. 
 
Pedólogo: considera os fatores de formação, e 
a ação do intemperismo. 
 
 
Hidrólogo: meio poroso que abriga 
reservatórios de água subterrânea. 
 
Ciências ambientais: atributos físicos, 
químicos e biológicos: excelente filtro, 
depuração de resíduos, controle dos ciclos 
biogeoquímicos 
 
Produto do intemperismo (1), do 
remanejamento e da organização das 
camadas superiores do regolito (2), sob a 
ação da atmosfera, da hidrosfera, da 
biosfera e das trocas de energia 
envolvidas (3). 
Toledo, Oliveira e Melfi (2008) 
“O solo é um corpo tridimensional da paisagem, 
resultante da ação combinada de vários 
processos pedogenéticos (adição, perdas, 
transformações...) e depende da intensidade de 
manifestação dos fatores de formação: clima, 
relevo e organismos, sobre o material de 
origem durante certo período de tempo. 
As inúmeras combinações de intensidades de 
manifestação desses fatores condicionam a 
formação de uma imensidade de tipos de solos, 
composição e comportamentos diferenciados.” 
Intemperismo 
 Conjunto de modificações de ordem física 
(desagregação) e química (decomposição) que as 
rochas sofrem ao aflorar na superfície da Terra. 
 
 Interação da litosfera, atmosfera, hidrosfera e 
biosfera. 
 
1. Transformações físicas 
• material coeso  material fraturado, 
friável, incoerente. 
 
Intemperismo físico: desagregação dos 
materiais, sem alteração da composição 
química 
 
 
2. Transformações químicas 
• reações químicas  material 
intemperizado difere química e 
mineralogicamente do material original 
 
 
Intemperismo químico 
3. Transformações biológicas 
• Físico-biológico  material fraturado, friável, 
incoerente 
Intemperismo físico - biológico 
 
• Químico-biológico  ácidos orgânicos 
(microorganismos, raízes, decomposição da 
matéria orgânica) 
Intemperismo químico-biológico 
Material de origem (rocha) 
Clima 
Relevo 
Microorganismos 
Tempo 
 
Os fatores de formação fornecem um modo 
sistemático de examinar as inter-relações 
entre os solos e para explicar como e 
porque um tipo de solo difere dos 
demais. 
1. Material de origem 
2. Clima 
3. Relevo 
4. Biosfera (ecosfera) 
5. Tempo 
É um fator de resistência à formação do solo. 
A maior ou menor velocidade que um solo 
se forma depende do tipo de material, pois 
em condições idênticas de clima, 
organismos e topografia, a rocha determina 
a velocidade de formação. 
 
 
Apresentam características variadas 
 
• Grau de consolidação (modo de 
formação e deposição) 
• Textura da rocha 
• Mineralogia 
 
Grau de consolidação 
 
Materiais consolidados 
? 
 
Grau de consolidação 
 
Materiais consolidados 
• Rochas magmáticas(mineralogia, tamanho dos 
cristais) 
• Rochas sedimentares (deposição, mineralogia, 
textura) 
• Rochas metamórficas (mineralogia, tamanho dos 
cristais, grau de metamorfismo) 
 
 
Grau de consolidação 
Materiais inconsolidados 
• Sedimentos (mineralogia, tamanho da partícula, 
organização do pacote) 
 Glacial 
 Lacustre 
 Fluvial 
 Marinho 
 Estuarino 
 Cinza vulcânica 
 Dunas 
 
 
Além dos efeitos no tipo de solo, as rochas 
influenciam, de modo indireto, na 
quantidade e nos tipos de minerais 
secundários formados. 
 
Os minerais secundários também dependem 
dos outros fatores de formação do solo, 
especialmente o clima. 
 
 
 
Um material derivado da mesma rocha pode 
gerar solos completamente diferentes se 
submetidos a diferentes condições 
climáticas. 
 
Para cada 10º C de aumento da temperatura = 
dobra a velocidade das reações químicas. 
 
E quais os fatores climáticos que 
devem ser considerados? 
1. Precipitação 
2. Evaporação e evapotranspiração 
3. Temperatura 
4. Umidade 
5. Quantidade de nuvens 
6. Numero e intensidade de tempestades 
7. Estações do ano 
Influência nas características do 
solo 
• Teor de matéria orgânica 
• Conteúdo de argilominerais 
• Tipo de argilominerais 
1. Zonas da acidólise total (zonas frias – hidrólise 
total): solos podzólicos, ricos em quartzo e 
matéria orgânica 
 
 
2. Zona da alitização (tropical e equatorial – 
hidrólise total): óxi-hidróxidos de Fe e Al 
(goethita e gibbsita). 
 
 
3. Zona da monossialitização (tropical sub-úmido 
– hidrólise parcial com perda de K): caulinita e 
óxi-hidróxidos de Fe 
 
4. Zona da biassilitização (zonas temperadas e 
áridas – hidrólise parcial sem perda total de K ): 
argilominerais secundários 2:1 
Associações locais e a distribuição da 
paisagem 
Distribuição da umidade pela paisagem 
Erosão e eluviação 
Diferenças de temperatura de acordo com 
a posição da vertente 
Efeito combinado da temperatura e da 
pluviosidade como resultado da diferença 
de elevação 
? 
Os organismos são 
de grande 
importância na 
formação do solo e 
na diferenciação 
dos horizontes 
 
 
Organismos e plantas são dependentes dos 
mesmos fatores de formação. 
 
• Rochas 
• Clima 
• Relevo 
• Idade do solo 
 
 
Efeitos : 
 
1. Físicos e 
2. Químicos 
 
 
1. Físicos: 
• Criação e destruição dos solos 
• Mistura, manejo, 
• Processos erosivos e de deposição 
• Irrigação 
 
 
 
2. Químicos: 
• Aplicação de fertilizantes 
• Aporte de matéria orgânica 
• Calagem 
• Elementos estranhos aos solos 
 
 
 
 
O que seria o tempo zero de um solo? 
Quando um solo começa o seu 
desenvolvimento, depois de um evento 
catrastófico que destruiu qualquer solo 
preexistente e/ou 
 
Qualquer outro fenômeno que forneça um 
ambiente “geológico” novo. 
Há os processos pedogenéticos....que 
contribuirão para a diferenciação dos 
horizontes 
São utilizados para sistematizar a 
classificação dos solos. 
 
E porque classificar os solos? 
 
 
Parâmetros geotécnicos: como o solo vai 
responder a determinada intervenção 
Textura 
Espessura do horizonte 
Posição do lençol freático 
Topografia do terreno 
Suscetibilidade a inundação 
Aptidão natural dos solos 
Erodibilidade 
Qualidade como material de empréstimo 
ou de jazidas 
Condições para a instalação de fossas 
sépticas 
Capacidade de suporte 
Drenabilidade e condutividade 
hidráulica 
Atividade química 
 
Sob a ação de um conjunto de fatores, o 
solo começa a formar-se, organizando-se 
em uma série de camadas sobrepostas e 
que se diferenciam uma da outra. 
O conjunto de horizontes em um corte 
vertical que vai da superfície até o material 
de origem chama-se perfil de solo. 
Lixiviação parcial (eluviação 
–latim lavar) 
Percolação descendente de 
água pelo solo 
Constituintes removidos 
como íons ou moléculas em 
solução 
Outros removidos
como 
partículas coloidais dispersas 
Húmus –agente catalizador 
da lixiviação 
 
Depende de: 
Suprimento de restos orgânicos 
Taxa de decomposição 
Efetividade da lixiviação ou 
eluviação 
 Idade do perfil 
 
A1e A2podem ocorrer em solos 
de florestas e clima úmido 
A2 pode estar ausente em solos 
de gramíneas e climas secos, 
ou solos jovens; 
Os constituinte mais móveis em 
condições 
úmidas e drenagem livre podem 
descer até o freático – ou 
retidos em B 
Zona de acumulação 
(iluviação): 
Rica em argilominerais, óxidos 
de Al e/ou Fe 
Pode se enriquecer também 
por material ascendente: 
evaporação ou circulação por 
capilaridade 
 
Horizonte diagnóstico: 
 
Corresponde a uma seção do solo 
que apresenta determinados 
atributos selecionados. Devido ao 
fato de as manifestações 
antrópicas serem menos 
acentuadas em profundidade, os 
pedólogos utilizam na diagnose 
das classes de solos os horizontes 
de subsuperfície, com algumas 
exceções. 
Horizonte diagnóstico: 
 
B Podzol 
B Textural 
B Latossólico 
B Solonétzico 
B Incipiente 
Plíntico 
Material de origem 
intemperizado 
Pode ser: rocha in situ, 
cobertura aluvial, glacial ou 
eólica, solo de um ciclo 
pedológico anterior 
(paleossolo). 
Cores mais claras, mantém 
estruturas e texturas 
originais. 
 
Cor, textura e estrutura (campo) 
pH 
Conteúdo de matéria orgânica 
Assembléia e tipo do argilomineral 
Quantidade de óxidos-hidróxidos de Fe –Al 
-Mn 
 
 Classificação do solo 
 
Latossolo 
Permafrost 
Solos turfosos 
Solo podzólico 
Cambissolo 
Plintossolo 
 Distribuição de metais varia muito conforme as 
mudanças de horizonte 
 Metais solúveis, adsorvidos em argilominerais e 
colóides são removidos do A. 
 Elementos contidos em minerais resistentes serão 
enriquecidos. 
 Metais (hidróxidos de Fe e Mn e argilominerais) 
removidos do A acumulados no B 
 
Componentes inorgânicos 
Componentes orgânicos 
Então, quando 
observamos um perfil 
de solo.... 
1. Adição 
2. Perda 
3. Translocação 
4. Transformação 
 
1. Adição: é tudo que entra no perfil de solo 
vindo do mundo exterior, por qualquer 
mecanismo. 
 
• Atmosféricas (vento, precipitação) 
• Difusão 
• Água subterrânea 
• Rios, mares 
• Deposição 
 
2. Perda: é tudo o que deixa o perfil de solo. 
• Nutrientes (lixiviação, plantas) 
• Fogo 
• Vento (erosão eólica) 
 
3. Translocação: transporte seletivo no 
interior do perfil de solo 
• Constituintes residuais 
• Neoformação 
• Importados 
 Soluções livres do solo 
 Soluções vasculares dos vegetais 
 Movimento dos seres vivos 
 
4. Transformação: modificação química, física 
ou biológica, sejam residuais, neoformados 
ou importados. 
 
Que podem ser: 
 
1. Físicas 
2. Químicas 
3. Biológicas 
fase sólida 
fase líquida 
fase gasosa 
Solo 
fase sólida : minerais e 
matéria orgânicas 
fase líquida: água 
fase gasosa: ar 
Solo 
Apresentam características 
físicas, químicas e biológicas 
fase sólida : minerais e 
matéria orgânicas 
fase líquida: água 
fase gasosa: ar 
 
Referem-se às características 
apresentadas pelos constituintes físicos do 
solo. 
 
 
 
E quem são esses constituintes do solo? 
 
 
Influenciar no escoamento, na infiltração de 
água no solo. 
1. Textura 
2. Estrutura 
3. Porosidade 
4. Consistência 
 
Parâmetros geotécnicos 
Cor 
Cor 
Cor 
• É uma das características mais estáveis do 
solo 
• Elemento de grande importância na 
descrição, na identificação e na 
classificação do solo 
 
E o que é textura? 
 
proporção relativa das partículas que 
constituem o solo (areia, silte e argila). 
Como podemos determinar a textura de um 
solo? 
• Análise textural realizada em laboratório 
• Testes de campo 
 
Lepsch, 2002 
Análise textural em laboratório 
1 
3 
2 
Fonte: Venturi, 
2005. 
Testes de campo 
E após a obtenção das frações...é 
hora de classificar o solo. 
Moniz (1975) 
EMBRAPA, 1997 
Devido a processos físicos e físico-químicos, 
as partículas primárias (areia, silte e argila), 
agrupam-se em unidades compostas. 
 
Agregados: união das partículas primárias 
• Floculação: reações entre as cargas de superfície 
(argilominerais) 
 
Estruturas: conjunto de agregados 
• Agentes colaboradores (cimentantes): matéria 
orgânica, oxihidróxidos de Fe e Al ... 
(Resende et al. 1999) 
É a relação entre o volume de vazios e o volume 
total do solo. 
 
Como determinar a porosidade total? 
 
 Testes de campo 
 Laboratório 
 
A medida da porosidade total indica a somatória de 
todos os poros, não fornecendo informações 
sobre o tamanho e a distribuição. 
É a coesão das partículas de um solo. 
 
A maior compacidade de uma camada é 
decorrente de um maior volume de matéria sólida 
por unidade de volume e uma porosidade mais 
baixa que as camadas adjacentes. 
 
Compacidade = condições desfavoráveis 
 
• Restrição ao movimento da água e do ar no perfil 
de solo 
 
E como medir a compacidade? 
 
•Ensaios em laboratório 
•Testes de campo 
 
Componente sólido 
 
 
• Argilominerais 
• Matéria orgânica 
Componente inorgânico 
 
Componente orgânico 
Componente inorgânico 
 
 
• Minerais primários 
• Argilominerais 
1. Minerais primários: 
 
Minerais provenientes do intemperismo das 
rochas. 
 
 
Principais 
minerais 
primários do 
solo 
Os feldspatos podem ser divididos em: 
• Alcalinos: KAlSi3O8 NaAlSi3O8 
• Plagioclásios: NaAlSi3O8 CaAl2Si2O8 
 
Minerais ferro-magnesianos 
• Olivinas 
• Piroxênios 
• Anfibólios 
 
Micas 
2. Minerais secundários 
 
Argila: é um termo geral para materiais 
inorgânicos que são < 2mm. 
 
Argilomineral: refere-se a um mineral 
específico que ocorre principalmente na 
fração argila do solo. 
 
Argilominerais: são um grupo de 
aluminossilicatos 
 
Importância 
 
 
Afetam numerosas reações químicas e 
processos do solo. 
 
São assembléias de tetraedros de sílica e octaedros 
de alumínio. 
tetraedros 
octaedros 
Um 
tetraedro 
Um 
octaedro 
Argilomineral 
1:1 
Dois 
tetraedros 
Um 
octaedro 
Argilomineral 
2:1 
1:1 
• Grupo da caulinita 
2:1 
• Grupo da pirofilita 
• Grupo da esmectita 
• Grupo da vermiculita 
• Grupo da ilita 
• Grupo das micas 
• Grupo da clorita 
• Grupo dos argilominerais mistos 
Outros: 
• Argilominerais interestratificados 
• Alofanas 
• Argilominerais fibrosos 
• Óxidos, hidróxidos e oxihidróxidos 
 
Maior parte: são formados através do 
intemperismo 
 
 
São formados/transformados no solo 
(rochas sedimentares e argilominerais já 
existentes) 
 
Argilominerais oriundos do intemperismo 
podem refletir as condições pedoclimáticas: 
(temperatura, precipitação, drenagem, 
vegetação), a composição da rocha e o 
tempo em que a rocha foi submetida ao 
intemperismo 
Na superfície e entre as camadas dos 
argilominerais (espaço interlamelar) cátions 
podem integrar a estrutura tetraédrica e 
octaédrica. 
 
Substituição isomórfica: substituição de um 
íon por outro de tamanho similar
sem alterar 
a estrutura do mineral. 
• O tamanho do raio catiônico determina que cátions 
podem substituir nas camadas nas camadas 
tetraédricas e octaédricas. 
Tetraedro: Si4+ → Al3+ 
 
Octaedro: Al3+ → Fe2+ Fe3+ Mg2+ Ni2+ Zn2+ 
Cu2+ 
 
Como resultados dessas substituições, 
desenvolve-se uma rede de cargas 
negativas na superfície desses minerais. 
1. Superfície específica 
• É conseqüência do alto grau de subdivisão. 
• 10.000 partículas : 1cm 
2. Superfície de carga 
• São as cargas presentes na superfície do 
argilomineral. 
 
• Existem dois tipos de carga: 
– Carga permanente ou carga constante 
– Carga variável ou dependente do pH 
 
E qual é a importância dessas cargas??? 
 
A capacidade de adsorção é útil pois: 
 
Os elementos adsorvidos podem ser 
eventualmente colocados em solução e 
absorvidos pelas plantas. 
Poluição dos solos 
Poluição das águas 
Remediação da poluição 
 
 
Matéria orgânica: importante papel nos 
processos do solo 
 
 
O que é matéria orgânica? 
Matéria orgânica: 
 
Parte viva: compreende os microorganismos 
e o sistema radicular das plantas: 
responsáveis pelo ataque da matéria 
orgânica morta. 
 
Parte morta: resíduo orgânico que sofreu 
decomposição química e biológica. 
 
Parte morta: resíduo orgânico que sofreu 
decomposição química e biológica 
• Matéria orgânica em vários graus de decomposição 
• Material completamente decomposto 
 
Material decomposto: compostos orgânicos 
mais estáveis 
• Não humificados: carboidratos, aminoácidos, 
proteínas, ácidos nucléicos e uma variedade de 
substâncias orgânicas 
• Humificados: produtos bem sintetizados, complexos 
e estáveis, conhecidos como húmus. 
 
 
Propriedades do solo 
• Físicas 
 Agregação do solo 
• Biológicas 
 Fonte de alimento e energia 
• Químicas 
Capacidade de troca catiônica: 80% é 
realizada pela matéria orgânica 
Complexação e quelação de íons 
 Fornecimento de nutrientes as plantas