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26/10/2018 1 IMPORTÂNCIA DA CIÊNCIA DO SOLO E DA PEDOLOGIA AULA 1 Prof. Dr Alceu PEDROTTI – DEA/UFS alceupedrotti@gmail.com AGRICULTURA ENERGIA ÁGUA ALIMENTOS MEIO AMBIENTE POBREZA DESAFIOS DA SOCIEDADE: CAMPO E CIDADE EDUCAÇÃO DEMOCRACIA POPULAÇÃO DOENÇAS TERRORISMO & GUERRA OS DEZ MAIORES PROBLEMAS PARA A HUMANIDADE NOS PRÓXIMOS ANOS IMPORTÂNCIA DOS SOLOS Meio de sobrevivência e exploração antrópica MEC-UFS-DEA Ciência do Solo I: PEDOLOGIA USO AGRÍCOLA E URBANO DOS SOLOS MEC-UFS-DEA Ciência do Solo I: PEDOLOGIA Áreas residenciais, industriais, parques (frágeis) Cemitérios (Aruana, São João Batista, etc) Descartes industriais, Aterros sanitários e esgotos Áreas para conservação de água (bacia de captação do Poxim Áreas para pecuária, culturas anuais, sps florestais, construções rurais, irrigação, extração mineral, etc Uso racional do solo - Subexploração e Superexploração IUSSS CLACS O que isto significa ? Porque isto acontece? mailto:alceupedrotti@gmail.com 26/10/2018 2 Como trabalhar com o solo ao nosso favor ?!... R: Conhecendo o mesmo – sabendo a origem, formação, etc, mais facilmente iremos conhecer e entender as suas potencialidades e limitações através de suas características (físicas, químicas, mineralógicas, etc) – definindo Classes de Solos Recurso natural decisivo nas explorações agrícolas – uso zootécnico, agronômico, florestal, de interesse das atividades da engenharia agrícola, geografia (conformação da paisagem – geomorfologia, ocorrência de espécies, etc), geologia (recomposição de áreas de exploração, etc), arquitetura (elaboração de projetos paisagisticos, etc) Como garantir a sustentabilidade das explorações ?!... R: Conhecendo o mesmo – sintonizando as espécies com as suas potencialidades e limitações - caracteristicas (físicas, químicas, mineralógicas, etc) – Classes de Solos Solos “pobres” exigem espécies vegetais tolerantes a deficiência química e física dos solos – nutrientes, armazenamento de água, encharcamento (solos pobres em O2) Mais fácil sintonizar a espécie ao solo do que o solo a espécie ... (reflexão → entendimento) Observar a paisagem, o solo e aproveitar seu potencial natural para explorações racionais – não subexplorar (perda de rendimento econômico) e muito menos superexplorar (conduz fácil a degradação – perda permanente da capacidade produtiva) Associar SOLO com demais tecnologias – uso agronômico (PD, variedade adaptada, etc), florestal (clones resistentes, raízes agressivas, etc), zootécnico (variedades resistentes a sêca, raças adaptadas a condições adversas, pastoreio voisin, etc). - Maior garantia de retorno ...! SOLO: aspecto decisivo as explorações agrícolas Cada CLASSE apresenta um determinado conjunto de características 26/10/2018 3 Significado do conjunto de características – expresso pelo nível de manifestação de parâmetros físicos, químicos e consequentemente biológicos em paisagem especifica (relevo, material de origem, etc), significam diferentes limitações e potencialidades para uso agrícola PEDOLOGIA e EDAFOLOGIA - PEDOLOGIA = do grego: Pedon = solo + logos = ciência - Pedologia - sinônimo de ciência do solo - Estudo do solo no seu habitat natural -Parte da Ciência do solo que trata da origem, morfologia, distribuição, mapeamento e classificação dos solos. USA = gênese e classificação Europa = todos os ramos da ciência do solo Termo coletivo usado algumas vezes para referir-se à combinação de dois ramos da Ciência do solo: Gênese e Classificação do solo; Termo comumente usado, para referir-se ao conjunto de todas as subáreas da Ciência do solo, ou seja: Gênese, Classificação, Morfologia, Levantamento e Interpretação. PEDOLOGIA E CIÊNCIA DO SOLO Pedologia é a ciência que trata da origem, morfologia, distribuição, mapeamento e classificação dos solos. O termo Pedologia também tem sido empregado como sinônimo de Ciência do Solo. Áreas de abrangência da Ciência do Solo e suas interligações Ciência do Solo I - PEDOLOGIA Inserção da Disciplina de CIÊNCIA DO SOLO I – PEDOLOGIA dentro das áreas do conhecimento: Grande Área: Ciências Agrárias Área: Agronomia Sub-Área: Ciência do Solo Especialidades: • Gênese, Morfologia e Classificação de Solos • Química do Solo • Física do Solo • Fertilidade do Solo e Adubação • Manejo e Conservação do Solo • Microbiologia e Bioquímica do Solo. 26/10/2018 4 HISTÓRICO da PEDOLOGIA HISTÓRICO da PEDOLOGIA Visão que o homem primitivo tinha a respeito do solo As grandes civilizações antigas se desenvolveram principalmente em vales ou planícies de rios: Rios Tigre e Eufrates Mesopotâmia (Iraque, Síria) Planície Indo-Gangética Hoje Índia, Paquistão e Bangladesh. Rio Nilo Egito Decadência dessas civilizações devido ao uso inadequado do solo. SOLO, PERFIL E SEUS HORIZONTES Pedologia consiste no estudo do solo (Pedo = solo) e é considerada uma ciência, não sendo portanto um ramo da Geologia. HISTÓRICO: -1877 Vasilli V. Dokouchaiev observou paisagens (planícies da Ucrânia e florestas da região de Gorki, leste Moscou) da Rússia que os solos apresentavam muitas variações nas suas características morfológicas no sentido vertical. Concluiu que os solos eram diferentes e, que essa diversidade era ocasionada pelas diferenças de clima. Os solos eram compostos de uma sucessão de camadas horizontais iniciadas na superfície e, que terminavam na rocha subjacente. “Solo como um corpo dinâmico e naturalmente organizado que pode ser estudado por si só, tal como as rochas, as plantas e os animais”. Em 1883 o cientista russo Vasilli V. Dokouchaiev publicou um trabalho sobre os solos da Rússia, que seria a base da Ciência do Solo moderna. Dokouchaiev propôs que o solo seria resultante da ação combinada dos fatores clima, organismos, material de origem e tempo. Posteriormente, em 1941, o suíço radicado nos USA, Hans Jenny, ressaltou o relevo como fator adicional e propôs a chamada “equação de formação do solo”: Solo = f (Clima, organismos, material de origem, relevo e tempo) PEDOLOGIA BRASILEIRA Breve resumo histórico: 1935: Fundou-se a Seção de Solos do Instituto Agronômico de Campinas, em São Paulo, cujos objetivos eram, entre outros: “a tentativa de identificação das diferentes unidades de solos”, 1936: Surgem os primeiros levantamentos de solos no Brasil, utilizando as notações de horizontes A, B e C, 1941: Publicação das características de 22 tipos ou classes de solos do estado de São Paulo, 1947: Criação da Comissão de Solos do Ministério da Agricultura (Atual Embrapa Solos), quando tiveram início os levantamentos de solos sistemáticos do território nacional, 1969: Surgem os primeiros compêndios de pedologia com enfoque brasileiro, 1972: Publicação do levantamento exploratório- reconhecimento de solos do estado da Paraíba, 1947: Criação da Sociedade Brasileira de Ciência do Solo (SBCS), com sede em Campinas-SP, 1977: Criação da Revista Brasileira de Ciência do Solo (RBCS), 26/10/2018 5 1997: A sede da SBCS vai para Viçosa-MG e permanece lá até hoje, a qual publica seis números por ano da RBCS. Atualmente a pedologia brasileira é uma das melhores do mundo, particularmente na pesquisa, ensino e conhecimento de solos tropicais. 1999: Lançamento do atual BCS – CBCS de BSB 07/1999 2006: 2ª. Edição do atual SBCS 2014: Maio - 3ª. Edição do atual SBCS 2018: . Congresso Mundial Ciência do solo – RJ. 2016: XXIV CLACS – Quito - Equador 1979: Publicação do levantamento exploratório- reconhecimento de solos do estado de SERGIPE IMPORTÂNCIADO SOLO “A humanidade depende do solo e, até certo ponto, bons solos dependem do homem e do uso que deles faz” (Brady, 1989) “Os solos funcionam como alicerces da vida em ecossistemas terrestres” (Lepsch, 2002) “Solo: Alicerce dos Sistemas de Produção” (XXIX CBCS, 2003) DEFINIÇÕES de SOLO 26/10/2018 6 CONCEITOS E DEFINIÇÕES DE SOLO O conceito ou definição de solo depende de quem o emite: Para alguns, solo é qualquer parte da superfície da terra ou mesmo de outros planetas, Para o Geólogo, solo é simplesmente uma camada de materiais inconsolidados que recobrem as rochas, Para um Engenheiro de Minas, solo é mais um material solto que cobre os minérios e que necessita ser removido, Para um Engenheiro Civil, solo é parte da matéria- prima utilizada na construção de aterros, estradas, barragens e de açudes. CONCEITOS E DEFINIÇÕES DE SOLO Engenheiro de obras “como parte de matéria- prima para construções de aterros, estradas, barragens e de açudes”; Químicos (Liebig) “como uma porção de material sólido que pode ser analisado em todos os seus constituintes elementares”; Físicos “vêm como uma massa de material cujas características mudam em função de variações de temperatura e conteúdo de água” Para o Pedólogo, solo é um corpo natural dinâmico constituído de materiais minerais e orgânicos e que contém matéria viva, é diferenciado em horizontes de profundidade variável, que diferem do material do qual eles foram originados em morfologia, propriedades físicas e químicas, composição e em características biológicas. Por que estudar O SOLO? •O solo é o substrato principal da produção de alimentos e uma das principais fontes de nutrientes e sedimentos que vão para rios, lagos e mares. •Os conhecimentos de gênese favorecem muito a compreensão do solo na paisagem, suas propriedades e classificação, mas muito mais, seu comportamento. •O solo ocupa uma posição peculiar ligada às quatro grandes esferas do nosso planeta. O SOLO: é um corpo natural, composto de materiais minerais e orgânicos, situados à superfície da terra, onde as plantas se desenvolvem. SOLOS - Corpos naturais, formados pela atuação de agentes climáticos e biológicos sobre um substrato inicial, de natureza inorgânica (rochas e sedimentos) e/ou orgânica (matéria orgânica de natureza diversa), multifásicos, multicomponentes e multivariáveis, e que se individualizam em função de um conjunto de características (físicas, químicas e biológicas) Conceitos de SOLO: 1 - Meio natural onde crescem as plantas; ou 2 - Corpo natural da superfície terrestre, constituido de materiais minerais e orgânicos, resultante da interação dos fatores de formação (C, O, MO e R) através do tempo, contendo matéria viva e em parte modificado pelo homem, capaz de sustentar plantas, de reter água, de armazenar e transformar resíduos e suportar edificações; ou 3 - Camada mais fértil do perfil, enriquecida de matéria orgânica e abundante de raízes, que coincide com a camada de cultivo; ou Conceitos de SOLO (cont.): 4 – Camada mais externa da crosta terrestre, não consolidada, espessura variável e difere do material que o sustenta em cor, estrutura, constituição física, composição química, mineralogia e propriedades; ou 5 – Corpo natural independente e dinâmico, adquirindo propriedades e características variáveis com a natureza, intensidade e extensão das forças que sobre ele atuam. TERRA – compreende além do solo, todos os elementos do ambiente que abrangem a GEOLOGIA, o RELEVO, o CLIMA, os RECURSOS HÍDRICOS, a FLORA, a FAUNA e os efeitos da AÇÃO HUMANA 4 Esferas + Homem PEDOLOGIA X EDAFOLOGIA SOLO X TERRA 26/10/2018 7 SOLO - definição Solo é um corpo natural composto de sólidos (minerais e orgânicos), líquidos e gases que ocorrem na superfície, ocupam espaço e são caracterizados por: horizontes ou camadas que são distintas do material de origem devido à adição, perdas, transferências e transformações de energia e matéria ou a habilidade de suportar plantas em um ambiente natural (Soil Taxonomy). Funções Ambientais do Solo Tipos de Usos dos SOLOS - armazenamento e filtragem das águas pluviais - controle do nível dos lençóis freáticos e inundações - fornecimento de nutrientes e água - sustento da vegetação em geral (produção de alimentos) - retenção de carbono - preservação da diversidade biológica - fornecimento de locais para recreação (parques e praças) - suporte para obras civis - inertização de substâncias tóxicas ou potencialmente tóxicas - meio para preservação de aspectos históricos - fornecimento de materiais para construção SOLO → corpo natural “renovável” Solo ► Saprolito ► Rocha ► CARACTERÍSTICAS – caráter qualitativo – classe textural, consistência PROPRIEDADES – caráter quantitativo – retenção de água no solo ( X quantidade); umidade - Solum parte superior e pressupostamente mais intemperizada do perfil do solo, compreendendo somente os horizontes A e B (excluindo o BC). - Solo autóctone solo desenvolvido a partir do material de origem proveniente das rochas imediatamente subjacentes. - Solo alóctone solo desenvolvido de material de origem não proveniente das rochas subjacentes. Podem ter natureza distinta ou compatível com as rochas subjacentes. - Paleossolo solo formado em uma paisagem numa época passada e que foi posteriormente recoberto por sedimento. - Solo Azonal solo que não apresenta influência marcante da zona climática e/ou da vegetação do ambiente em que está inserido. - Solo Zonal solo desenvolvido sob influência dos condicionantes climáticos e da vegetação do local. Solo, Perfil e seus Horizontes 26/10/2018 8 Solo constituido pelas fases sólidas, líquida e gasosa, onde as plantas crescem, extraem água e nutrientes, para completar o seu ciclo vegetativo. Material de origem é geralemente um material sólido, compacto de origem mineral, que vai se trnasformando até resultar no solo, que é solto e incoerente. Solo, Perfil e seus Horizontes DISTRIBUIÇÃO DOS MATERIAIS DE ORIGEM - ROCHAS ÍGNEAS, SEDIMENTARES E METAMÓRFICAS EM SERGIPE . - Pedon refere-se aos horizontes estudados em três dimensões. - A identificação dos horizontes ou camadas no campo é importante na classificação do solo. - Horizontes seção de constituição mineral ou orgânica, à superfície do terreno ou aproximadamente paralela a esta, parcialmente exposta no perfil e dotada de propriedades geradas por processos formadores do solo que lhe confere caractarísticas de interrelacionamento com outros horizontes componentes do perfil, dos quais se diferencia em virtude de diversidade de propriedades resultantes da ação da pedogênese. Solo, Perfil e seus Horizontes - Camadas seção de constituição mineral ou orgânica, á superfície do terreno ou aproximadamente paralela a esta, parcialmente, exposta no perfil do solo e possuindo conjunto de propriedades não resultantes ou pouco influenciadas pela atuação dos processos pedogenéticos. - Horizonte genético (pedogênico) entende-se diferenciações qualitativas em determinadas seções dos perfis de solos, condicionadas pelos diferentes graus de alteração porque passou o material de origem. Solo, Perfil e seus Horizontes - Horizonte diagnóstico Constitui matéria pertinente ao estabelecimento de requisito referente a um conjunto de propriedades selecionadas, em grau arbitrado como expressivo,por razão de conveniência para construção taxonômica, adotado para criar, identificar e distinguir classes de solos. Solo, Perfil e seusHorizontes CIÊNCIA DO SOLO I – Pedologia Prof Alceu PEDROTTI Solo PERFIL DO SOLO A B C 26/10/2018 9 Restos vegetais e/ou animais identificáveis, depositados à superfície, frescos ou parcialmente identificáveis, decompostos em parte Restos vegetais não identificáveis. Horizonte orgânico - não podem serem reconhecidos em observações macroscópicas Horizonte ou camada de constituição orgânica, superficial ou não, composto de resíduos orgânicos, formado sob condiões de imperfeita drenagem Horizonte diagnóstico de superfície; que sofreu perda de argila, Fe e Al, resultando em concentração relativa maior de Qz, Si e minerais resistentes Horizonte mineral, junto à superfície com acumulação de m.o. humificada e intimamente associada a porção mineral, escurecendo os componentes Horizonte mineral de perda de argila (eluviação), matéria orgânica e Fe - cor + clara que A. Mais pobre em m.o. e textura mais grosseira que o horizonte B Horizonte de transição, mais parecido com A do que com B Horizonte de transição, mais parecido com B do que com A Horizonte diagnóstico subsuperficial. É o mais bem estruturado (Bw) e de máxima expressão de cor, concentação de argila silicatada (Bt) de húmus (Bh) e Ferro (Bir) translocada de A. A coloração pode ser devida aos sesquióxidos - mais escura ou vermelha que os outros horizontes Horizonte de transição, mais parecido com B do que com C Horizonte ou camada mineral, relativamente pouco afetado pelos organismos, mas pode estar bem intemperizado. Contém materiais pouco afetados pelos processos pedogenéticos. Não apresenta as propriedades diagnósticas dos horizontes A ou B. Apresenta alta Ds, gleização, acumulação de CaCO3, Mg, sais soluúveis, cimentação por materiais silicosos. Possui material inconsolidado Rocha consolidado - Material de origem O2 O1 A A1 E AB B BA BC C R Drenagem livre Estagnação de H2O H Prof. Dr. AlceuPedrotti Horizontes ou camadas Explicações pedológicas O Horizonte ou camada superficial orgânica pouco decomposta A Horizonte mineral superficial com acúmulo de húmus E Horizonte mineral mais claro que o horizonte A devido a remoção vertical de argila e/ou matéria orgânica B Horizonte mineral de máxima expressão de cor, consistência, e estrutura (B latossólico, ou B nítico se a cerosidade for muito evidente); ou de concentração de argila removida dos horizontes A, ou A+E (B textural), ou de concentração de mat. orgânica e/ou ferro removidos dos horizontes A ou A + E (B espódico) C Horizonte ou camada mineral de material inconsolidado de rocha alterada pouco influenciada pelos processos pedogenéticos. F Horizonte ou camada de material mineral consolidado rico em óxidos de ferro e/ou alumínio e pobre em matéria orgânica que ocorre abaixo dos horizontes A, ou E, e B. R Rocha inalterada. Solo, Perfil e seus Horizontes Fonte: Prado (2008) Aspectos do solo - PEDOLOGIA SOLO – Processo Pedogenético saprolito Solo Regolito Prof. Dr. AlceuPedrotti 26/10/2018 10 Prof. Dr. AlceuPedrotti SOLO – Frações do solo Fração > 2 mm (matações – > 20 cm, cascalhos – 20 e 2 cm; e calhaus – 20 e 2 mm) Danos a equipamentos agrícolas, obstáculos ao crescimento radicular, restrição a retenção de água e disponibilidade as plantas AREIA Solta, grãos simples (não forma agregados), não plástica, não pode ser deformada, não pegajosa, não higroscópica, predominam macroporos, não coesa, pequena SE, CTC praticamente ausente. SILTE Sedosa ao tato, apresenta ligeira coesão quando seco, poros de tamanho intermediário, ligeira ou baixa higroscopicidade, SE com valor intermediário, CTC baixa. ARGILA Plástica e pegajosa quando úmida, dura e muito coesa quando seca, alta higroscopicidade, elevada SE, alta CTC, poros muito pequenos, contração e expansão, forma agregados com outras partículas. PEDOLOGIA – Ciência do Solo I Atividades agrícolas X Recursos naturais Considerações: O que você falaria sobre isto a um agricultor ?? !! .... “Refletir não é apenas ficar vendo a sua imagem no espelho !... “
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