Factores e processos de formacao dos solos Final (2)

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Apostila de Ciência do solo 
 
Factores e processos de formação dos solos 
 
Introdução 
 
Este capítulo é conhecido como Pedogenese ou génese do solo. A pedologia é o ramo de ciência do 
solo que estuda de forma integrada a formação, qualidade, classificação, extensão, distribuição e 
variabilidade espacial dos solos. Por serem sistemas muito complexos, o entendimento dos solos é 
facilitado pelo entendimento de teorias e modelos. 
Os solos apresentam uma notável variabilidade espacial, a qual é explicada em grande parte pelas 
variações interactivas dos factores geológicos, climáticos, topográficos e bióticos, que influenciam a 
formação do solo ao longo do tempo. Este conhecimento surge com os estudos de Dokuchaev no 
final do século XIX, na Rússia e mais tarde consolidados e publicadis por Jenny entre 1941 a 1980. 
Segundo o modelo de formação do solo concebido por Dokuchaev em 1883 e equacionado por Jenny 
em 1941, os factores ambientais definem as variáveis que controlam as características do sistema solo, 
isto é, os solos se formam e desenvolvem progressivamente sob a influência dos referidos factores 
ambientais e, ficou a concepção de que os solos de desenvolvem ao longo do tempo passando de 
estados simples a complexos, até atingirem um estado estável em equilíbrio com o ambiente. 
Contudo, apesar de estabelecer a relações entre os factores de formação e o solo, esta concepção não 
explicava as mudanças nas propriedades do solo, para tanto, foi necessário incluir mecanismos 
responsáveis na forma dos processos actuantes: factores e solos são casualmente ligados pelos 
processos pedogenéticos. 
Desta maneira, os factores de formação do solo condicionam a acção de um conjunto de processos, 
os quais, actuando ao longo do tempo produzem mudanças nas propriedades do solo. Tais mudanças 
através do tempo representam a evolução do solo. Os solos não apenas se desenvolvem até um 
determinado ponto, mas evoluem continuamente; não a uma estabilidade ou ponto de equilíbrio com 
o ambiente, solos são sistemas dinâmicos. 
 
FACTORES DE FORMAÇÃO DOS SOLOS 
 
O paradigma de factores de formação dos solos também conhecido como modelo factorial-funcional 
(Dokuchaev, 1883; Jenny, 1941), fornece uma estrutura conceitual para entendimento da formação 
dos solos. Neste modelo, Jenny (1941), equacionou os factores ambientais; clima (cl), relevo (r), 
organismos (o), material de origem (m) e, alguns factores subsidiários não especificados, interagindo 
ao longo do tempo (t), são variáveis que condicionam a formação do solo (S), expressa pela equação: 
S = f (c, o, r, m, t, …). 
 
MATERIAL DE ORIGEM 
 
A definição do material de origem é o estado inicial do sistema solo ou o estado do sistema solo ao 
tempo zero da sua formação (Jenny, 1941). Esta definição evita uma referência específica ao material 
situado abaixo do solo, o qual pode ou não ser o material de origem, possibilitando assim a escolha 
entre a rocha inalterada ou a rocha intemperizada como material inicial do solo (Jenny, 1941). 
Desta forma, o termo material de origem significa o material do qual o actual perfil do solo foi 
derivado e, por isso, só pode ser identificado por inferências (Young, 1976). Em alguns casos, 
profundidades abaixo do solo encontram-se a rocha inalterada pelo intemperismo, levando a 
suposição de ser o material de origem do solo, ou seja, o material de origem do solo era similar a 
esta rocha subjacente e, que o mesmo tipo de rocha existia previamente no espaço actualmente 
ocupado pelo perfil do solo. Em outros casos, o material de origem pede ser material de rocha 
intemperizada (regolitos), situados entre o solo dito e a rocha inalterada subjacente, este regolito 
pode ser constituído por depósitos superficiais de materiais provenientes de intemperismo de outras 
rochas, sem relação com a rocha subjacente. Por exemplo, depósitos coluviais de material 
intemperizado e erodido de cotas mais altas ou sedimentos (aluviais, eólicas, etc.), depositado sobre 
material geológico diverso. Assim sendo, cabe ao pedólogo inferir em cada caso particular o material 
de origem provável do solo. Na maioria dos casos, o horizonte C (ou Cr) ou a camada R, 
representam o material de origem do solo. 
 
Efeitos do material de origem na formação dos solos 
 
Existem três variáveis no material de origem que influenciam nos solos; o grau de consolidação, a 
granulometria e a composição. 
Em relação a consolidação do material, nota-se que, a formação do perfil do solo a partir do material 
não consolidado (desde camadas geológicas não litificadas ate deposições superficiais aluviais, 
marinhos e lacustres), pode ocorrer sem o prévio processo de intemperismo da rocha ao material 
fino, encurtando o tempo de formação do solo, ao contrário, quando os materiais são rochas 
consolidadas (litificadas), cujo intemperismo deve preceder a formação dos solos. 
A granulometria do material de origem influencia na textura do solo, que por sua vez altera as 
propriedades do solo, tais como a capacidade de troca catiónica (CTC), a sorção de iões, o teor de 
matéria orgânica, a drenagem e a capacidade de retenção de água no solo. Um material que consiste 
principalmente de grãos de quartzo com as dimensões na fracção de areia (2 a 0.05mm), seja 
arenito, areias aluviais ou litoraneas ira originar um solo arenoso, mesmo sob condições de 
intemperismo intenso, pois o quartzo é um mineral resistente. Por outro lado as rochas ígneas 
básicas (basalto, gabro), devido aos baixos teores de quartzo originarão solos argilosos; as rochas 
ígneas ácidas intrusivas, em razão da sua granulometria grosseira (granito perfiritico), tendem a 
originar solos com proporção significativa de areia grossa e cascalho. 
A composição da rocha do material de origem além de influenciar a velocidade de meteorização, 
altera o suprimento de elementos e a composição do solo. Rochas felsicas fornecem baixos teores de 
Ca, Mg, Fe e Mn, favorecendo a formação de caulinita e um resíduo significativo em quartzo e mica, 
por outro lado, rochas maficas fornecem altos teores de catiões de reacções básicas e de Fe, 
favorecendo a formação de esmectita, em condições de lixiviação restrita e formação de caulinita e de 
caulinita e óxidos de Ferro e gibbsita em condições de intemperismo intenso. Rochas ultrabásicas 
podem provocar problemas de toxidez em solos, decorrentes de elevados teores de Ni, Co, Cu e Mg. 
Entretanto a concentração de elementos solúveis no solo ira depender do estágio de meteorização e 
pedogenese alcançados. 
 
CLIMA 
 
A acção do clima na formação do solo decorre dos atributos climáticos, principalmente da 
precipitação pluviométrica e da temperatura, com a distribuição sazonal e variação diuturna, outros 
atributos são o vento e orientação do declive. 
O clima é o factor de formação do solo que tem maior influência no teor de matéria orgânica, de N, 
na reacção (pH) e na saturação por bases do solo. Também tem efeito significativo na profundidade 
do solo e na textura, além de ser um dos factores que altera o tipo de argilominerais formado. 
 
Efeitos do clima na formação dos solos 
 
A água no solo é o principal agente do intemperismo das rochas e da transformação dos minerais, 
bem como essencial ao crescimento e desenvolvimento das plantas. Além disso, actua na 
redistribuição, adição ou remoção dos materiais no interior do perfil do solo. A disponibilidade e o 
fluxo de água no solo determinam a velocidade da maioria dos processos de formação do solo. 
 
O principal efeito das chuvas é a lixiviação, a qual depende do volume de água que passa através do 
perfil do solo. A quantidade mínima de água disponível para haver lixiviação é de grande importância 
na pedogenese. Ela significa a permanência ou remoção de componentes solúveis e, 
consequentemente altera o equilíbrio das reacções de intemperização. Sendo assim, alta razão entre 
lixiviação/intemperismoresulta em solos distróficos e alicos, enquanto uma razão baixa resulta em 
solos eutróficos. Quando a evapotranspiração excede a quantidade das chuvas haverá um acumulo de 
sais, carbonatos, sulfatos na superfície ou no interior do solo, favorecendo por exemplo os processos 
de salinização e carbonatação. 
 
O efeito da temperatura na pedogenese é indirecto, pois controla a quantidade de humidade 
disponível para os processos de formação dos solos. Por influenciar a actividade da biota, a 
temperatura influencia na quantidade e a natureza dos resíduos orgânicos adicionados ao solo. Em 
geral a velocidade das reacções químicas aumenta exponencialmente com a temperatura, 
aproximadamente duplicando para cada 10 ºC de elevação. 
O teor de matéria orgânica aumenta e de Nitrogénio diminui com o decréscimo da temperatura e o 
incremento da chuva, visto que esta influencia o crescimento vegetal, enquanto a temperatura 
influencia a velocidade de decomposição de matéria orgânica. 
 
O vento é um agente importante no transporte e distribuição dos materiais suspensos (poeiras e 
aerossóis) por longas distâncias. Aerossóis de sais marinhos são distribuídos do litoral para o interior 
dos continentes. 
A orientação do declive influencia significativamente as condições microclimáticas. Em virtude das 
variações na radiação incidente, na quantidade de chuvas, na quantidade de poeiras depositadas e de 
outros factores, a orientação pode resultar em diferenças significativas nos regimes de humidade, na 
vegetação e, consequentemente nas características do solo. 
 
RELEVO 
 
O relevo é a configuração da superfície do terreno e esta relacionado com a distribuição espacial dos 
solos e, todas as escalas da paisagem, da subcontinental à vertente individual. 
 
Efeitos do relevo na formação dos solos 
 
Os efeitos do relevo na formação dos solos podem ser direitos ou indirectos, por meio da influência 
do relevo em outros factores do ambiente. 
Os efeitos indirectos do relevo nos solos decorrem do clima e hidrologia. A altitude tem uma relação 
directa com a temperatura, decrescendo cerca de 6 ºC para cada 1000 m de elevação do terreno. Isso 
porque a medida que a altitude aumenta a densidade do ar diminui perdendo a capacidade de reter 
calor quer da radiação solar quanto da irradiação terrestre, em razão da diminuição do vapor de 
água, dos gases atmosféricos e das partículas absorventes de calor. Disso resulta o zoneamento de 
altitude do solo, que é particularmente importante quanto ao acumulo de matéria orgânica. Efeitos 
orográficos causam um aumento na precipitação pluvial com a altitude. 
 
 
Elementos de vertente e efeitos directos na distribuição dos solos 
 
 
O perfil de uma vertente pode apresentar cinco elementos (seguimentos), nomeadamente: 
interflúvio, ombro, encosta, sopé e sopé colúvio–aluvial. Estes elementos podem estar todos 
presentes ou não, assim como, podem ou não aparecerem repetidos. 
 
 
Interflúvio 
Porção convexa ou relativamente plana situada na posição mais elevada entre dois sistemas de 
drenagem. Em interflúvios com larguras superiores a 30 m, maior parte da água de chuva é retida, o 
que faz desta superfície a mais estável da vertente. Nele predomina o movimento vertical da água no 
solo, excepto nas proximidades de transição ao ombro. A retenção uniforme da água resulta em uma 
maior uniformidade dos solos. Em materiais muito permeáveis do interflúvio, os solos os solos 
tendem a ser mais profundos. 
 
Ombro 
 
O ombro é uma porção convexa, situado na transição entre dois seguimentos, o interflúvio e a 
encosta. É um seguimento, normalmente estreita e erosional. Dependendo da convexidade no ombro, 
o escoamento superficial é máximo, resultando numa superfície altamente erosional e relativamente 
instável. 
 
Encosta 
 
Porção situada entre ombro e o sopé, apresentando o declive mais acentuado na paisagem. A encosta 
é uma zona erosional, onde domina o processo de transporte lateral de material e de água, tanto na 
superfície como em subsuperfície. O transporte superficial do material pode ser na forma de fluxo, 
deslizamento ou escoamento, conferindo uma relativa instabilidade a esta posição. Quando muito 
íngremes, as encostas podem apresentar afloramentos rochosos. 
 
Sopé ou sopé-coluvial 
 
Porção inferior da paisagem situada entre a encosta e o sopé coluvio-aluvial, apresenta concavidade e 
declividade decrescente no sentido do sopé coluvio-aluvial. O sopé é um seguimento erosional-
deposicional, ou seja, uma zona de deposição de material coluvial proveniente das posições vertente 
acima, bem como de material trazido em solução via superfície e é uma zona relativamente instável. 
No sopé os solos tendem a apresentar maiores teores de bases, matéria organica e, dependendo do 
ambiente, concreções de Fe, Mn ou de CaCO3. Os solos no sopé são geralmente muito heterogéneos 
em razão de deposições coluviais originados por movimentos de massa, drenagem irregular e 
deposição desuniforme. 
 
Sopé colúvio-aluvial 
 
Porção inferior da paisagem, situada entre o sopé e o canal de drenagem, é relativamente plana, com 
ligeira declividade decrescente em relação ao curso de água, constituindo a planície de inundação do 
mesmo. O sopé coluvio-aluvial é um seguimento instável graças a sua natureza dominantemente de 
diferentes sistemas de deposição que originam materiais e superfícies distintas. Os solos deste 
seguimento são muito variáveis, reflectindo inundações periódicas, canais abandonados e fontes 
múltiplas de materiais. Aumentando a distância em relação ao curso de água os solos são mais bem 
drenados e mostram características de maior desenvolvimento do perfil. 
 
ORGANISMOS 
 
O factor organismos vivo compreende as bactérias, algas, musgos e líquenes, desenvolvidas no solo. 
 
Efeito de organismos na formação dos solos 
 
O efeito do factor organismos no solo pode ser visualizado em várias etapas. Num estádio inicial pré-
génese do solo, líquenes e musgos povoam o material de origem mineral, extraindo elementos pelo 
contacto directo, alterando uma alteração incipiente do material, que serve se substratos para os 
colonizadores seguintes. O processo de colonização chega ao auge quando houver substrato (=solo) 
capaz de sustentar espécies vegetais superiores. Parte dos nutrientes retirados pelas plantas retorna 
ao solo através dos resíduos orgânicos. Neste processo de interacção solo-planta, os resíduos 
orgânicos são metabolizados pela fauna do solo, libertando ácidos orgânicos e compostos diversos 
que actuam na dissolução de minerais, na complexação de elementos, na formação de agregados 
estruturais, contribuindo para o desenvolvimento dos solos. 
Pela absorção de água, as plantas também controlam a água disponível para as reacções de 
intemperismo, além de actuarem como cobertura protectora do solo aos processos erosivos, 
favorecendo o aumento da espessura do solo. Plantas podem provocar a precipitação de minerais, 
como calcita da rizossfera, a qual influi na oxidação de Fe e Mn com a formação dos respectivos 
óxidos, além disso, pela acumulação de Si nas folhas formam fitólitos de opala e, pela biociclagem de 
Si favorecem a formação ou preservação de argilominerais nos horizontes superficiais do solo. Raízes 
das plantas e a fauna do solo promovem a formação de macroporos que actuam como vias de fluxo 
preferencial da água nos solos. 
Os microrganismos têm significativa participação na formação de minerais, por meio da 
biomineração. As baterias, fungos e actinomicetos bem como minhocas e térmites, contribuem para 
a formação dos agregados estruturais estáveis no solo, unindo partículas individuais por meio de 
secreções e micélios. Térmites actuam na selecção de materiais, carregando as partículas mais finas a 
superfície para a construção de termiteiros, a repetição milenar desse processo resulta na formação 
de linhas de pedras em determinadaprofundidade dos perfis do solo, nas regiões tropicais. 
 
ACÇÃO HUMANA 
 
As intervenções humanas no solo podem ser incluídas como factor organismo, destacadas como o 
factor antrópico, actuando na formação dos solos. As características de um solo adquiridas 
lentamente sob a influência dos factores ambientais naturais podem ser rapidamente modificadas 
pela acção humana. 
 
Efeitos antrópicos na formação dos solos 
 
A acção humana em relação ao solo e ao ecossistema pode ser benéfica ou prejudicial. Do ponto de 
vista agronómico, os efeitos benéficos são geralmente avaliados em termos de alterações do solo 
contribuem para a incrementação da produção agrícola. Os efeitos prejudiciais colaterais são visíveis 
na degradação do solo e do ecossistema, por isso o uso do solo deve ser baseado em sua aptidão ao 
objectivo proposto. A actividade agrícola actual tem contribuindo para melhorar as propriedades 
químicas do solo por meio de calagem e fertilização, bem como para a degradação de solos, 
notadamente no desgaste do horizonte A, resultando na reclassificação dos solos. 
Outras acções humanas mais significativas nas alterações dos solos naturais têm sido a formação de 
novos solos nas zonas urbanas, industriais ou submetidas a mineração. 
 
TEMPO 
 
Os solos estão sempre se formando em determinado espaço de tempo e, todos os solos são 
igualmente alterados pelo tempo. A escala do tempo geológico permite situar a idade da formação 
das rochas, de eventos importantes que moldaram a superfície terrestre, bem como de formações 
geológicas e, ou, pedológicas com datação conhecida. A intervenção humana também pode criar 
novos solos a partir de outros solos pré-existentes ou de materiais tecnológicos. Nessas situações, o 
tempo zero é usada para indicar o início de um novo ciclo de desenvolvimento do solo. 
A relação dos solos com o tempo pode ser discutida quanto aos seguintes aspectos: (1) o estádio 
relativo do desenvolvimento do solo; (2) a datação absoluta de horizontes e perfis do solo; (3) a taxa 
de formação dos solos e; (4) a idade da paisagem. 
 
 
Processos pedogeneticos 
 
Introdução 
 
A interacção dos factores ambientais desencadeia processos formadores do solo, chamados de 
processos pedogeneticos, cujas acções estão registadas nas feições morfológicas e na composição do 
solo. A condição inicial para a formação do solo é estabelecida pelas características do material de 
origem, enquanto os factores de clima e organismos, ambos representando a adição de energia que 
impulsiona o desenvolvimento do solo, tem sua acção alterada pelo relevo local. Assim, diferentes 
combinações dos factores ambientais diferenciam processos que actuam no substrato geológico ou 
no solo pré-existente acontecendo modificações pedogenéticas que abrangem desde escalas 
microscópicas até bacias hidrográficas. Como resultado, os processos pedogeneticos formam um solo 
com um conjunto de horizontes e composição característicos. 
Na concepção dos processos pedogenticos, são usados principalmente dois modelos: o modelo dos 
processos específicos e o modelo dos processos múltiplos, que agrupa os vários processos específicos 
em quatro categorias gerais: adições, remoções, transloções e transformações. Ambos consideram que 
as propriedades do solo resultante representam o efeito a longo prazo desses processos actuando em 
um material que está aberto para trocas de matéria e energia com o ambiente. 
 
Os processos pedogeneticos específicos (PPEs) derivam da interpretação das características expressas 
pelos diferentes tipos de solos, considerando serem elas o resultado de um ou mais processos ou 
reacções específicas condicionadas pelos factores ambientais. Como a interpretação dos mecanismos 
de formação dos diferentes tipos de solo é baseada no conhecimento actual, os PPEs são designados 
por termos que expressam feições actuais, mecanismos ou ambientes do solo, e dentre os principais 
destacam-se: melanização, leucinização, pedalização, silicificação, ferralitização, plintitização, 
laterização, lessivagem, podzolização, gleização, salinização, sodificação, ferrolise, carbonatação, 
sulfurização, paludização e pedoturbação (Tabela 1). 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 1: Alguns processos pedogeneticos específicos, subprocessos, processos múltiplos, descrição 
resumida do processo e exemplos da presença em classes de solos ou propriedades diagnosticas. 
 
 
 
 
No modelo duplo, considera-se que um solo é alterado no local por meio de quatro processos 
múltiplos na forma de adições, perdas, transformações e translocações de materiais. Esses processos 
interagem diferentemente, dependendo da profundidade em relação a superfície do solo e da 
combinação dos factores ambientais de determinado local. Assim, localmente o perfil do solo 
expressa, o balanço entre adições, perdas, redistribuição interna e de alterações químicas e físicas. Os 
processos formadores do solo são identificados por termos descritivos, tais como: acumulação de 
matéria orgânica, formação da estrutura do solo, acumulação de sais solúveis e gibbsita, acumulação 
de CaCO3, acumulação de sílica e opalina, redistribuição de argila, complexação e redistribuição de 
Fe e Al, lixiviação de Si, concentração de óxidos resistentes, redução microbiana e outros (Figura 1 e 
Tabela 2). 
 
 
Figura 1: Representação esquemática dos processos pedogenticos segundo o modelo de Simonson 
(1959) 
Fonte: Ker et al. (2012) 
 
Tabela 1: Exemplo dos processos pedogeneticos múltiplos segundo o modelo de Simonson (1959).