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Cristiane Valéria de Oliveira Belo Horizonte CAED-UFMG 2012 Cristiane Valéria de Oliveira Belo Horizonte CAED-UFMG 2012 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS Profº Clélio Campolina Diniz Reitor Profª Rocksane de Carvalho Norton Vice-Reitora Profª Antônia Vitória Soares Aranha Pró Reitora de Graduação Profº André Luiz dos Santos Cabral Pró Reitor Adjunto de Graduação CENTRO DE APOIO À EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA Profº Fernando Selmar Rocha Fidalgo Diretor de Educação à Distância Profº Wagner José Corradi Barbosa Coordenador da UAB/UFMG EDITOR CAED-UFMG Profº Fernando Selmar Rocha Fidalgo CONSELHO EDITORIAL Profª Ângela Imaculada Loureiro de Freitas Dalberto ProfºDan Avritzer Profª Eliane Novato Silva Profº Hormindo Pereira de Souza Profª Paulina Maria Maia Barbosa Profª Simone de Fátima Barbosa Tófani Profª Vilma Lúcia Macagnan Carvalho Profº Wagner José Corradi Barbosa COLEÇÃO EAD - GEOGRAFIA Coordenadora: Profª Vilma Lúcia Macagnan Carvalho Livro: Pedologia Autor: Cristiane Valéria de Oliveira Projeto Gráfico: Laboratório de Arte e Tecnologia para Educação/EBA/UFMG Este livro recebeu apoio financeiro da UAB/CAPES. Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (Luciana de Oliveira M. Cunha, CRB-6/2725) Oliveira, Cristiane Valéria de O48p Pedologia / Cristiane Valéria de Oliveira. – Belo Horizonte : CAED-UFMG, 2012. 96 p. : il. ; 27 cm. Inclui bibliografia. ISBN 978-85-64724-14-3 1. Ciência do solo. 2. Solos – Formação. 3. Solos – Classificação. 4. Geografia do solo. 5. Ensino a distância. I. Universidade Federal de Minas Gerais. II. Título. CDD 631.4 CDU 631.4 Nota do Editor A Universidade Federal de Minas Gerais atua em diversos projetos de Educação a Distância, que incluem atividades de ensino, pesquisa e extensão. Dentre elas, destacam-se as ações vinculadas ao Centro de Apoio à Educação a Distância (CAED), que iniciou suas atividades em 2003, credenciando a UFMG junto ao Ministério da Educação para a oferta de cursos a distância. O CAED-UFMG (Centro de Apoio à Educação a Distância da Universidade Federal de Minas Gerais), Unidade Administrativa da Pró-Reitoria de Graduação, tem por objetivo administrar, coordenar e assessorar o desenvol- vimento de cursos de graduação, de pós-graduação e de extensão na modali- dade a distância, desenvolver estudos e pesquisas sobre educação a distância, promover a articulação da UFMG com os polos de apoio presencial, como tam- bém, produzir e editar livros acadêmicos e/ou didáticos, impressos e digitais, bem como a produção de outros materiais pedagógicos sobre EAD. Em 2007, diante do objetivo de formação inicial de professores em serviço, foi criado o Programa Pró-Licenciatura com a criação dos cursos de graduação a dis- tância e, em 2008, com a necessidade de expansão da educação superior pública foi criado pelo Ministério da Educação, o Sistema Universidade Aberta do Brasil – UAB. A UFMG integrou-se a esses programas visando apoiar a formação de pro- fessores em Minas Gerais, além de desenvolver um ensino superior de qualidade em municípios brasileiros desprovidos de instituições de ensino superior. Atualmente, a UFMG oferece - através do Pró-licenciatura e da UAB - cinco cur- sos de graduação, quatro cursos de pós-graduação lato sensu, sete cursos de aperfeiçoamento e um de atualização. Como um passo importante e decisivo o CAED-UFMG decidiu, neste ano de 2011, criar a Editora CAED-UFMG como forma de potencializar a produção do material didático a ser disponibilizado para os cursos em funcionamento. Nesse sentido, publicamos mais esse livro da coleção Educação a Distância, série Geografia. Agradecemos aos autores e à equipe de produção pela com- petência e dedicação que garantiram, com certeza, o nível de excelência desta obra apresentada à comunidade acadêmica. Fernando Selmar Rocha Fidalgo Editor CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO 1.1. Os solos 10 CAPÍTULO 2 – GÊNESE DE SOLOS 1ª Parte - Fatores de formação do solo 2.1. Material de origem 16 2.1.1. Rochas 17 2.1.2. Sedimentos 18 2.2. Clima 19 2.2.1. Precipitação 19 2.2.2. Temperatura 20 2.3. Organismos 20 2.4. Relevo 20 2.5. Tempo 21 2ª Parte - Processos de formação dos solos 2.6. Gerais 22 2.6.1. Adição 22 2.6.2. Perda 22 2.6.3. Transformação 22 2.6.4. Transporte 23 2.7. Específicos 23 2.7.1. Podzolização 23 2.7.2. Halomorfismo 29 2.7.3. Calcificação 29 2.7.4. Hidromorfismo 31 2.7.5. Latolização ou Latossolização 33 CAPÍTULO 3 – CONSTITUINTES DO SOLO 3.1. Solução do solo 36 3.2. Ar do solo 37 Su m ár io3.3. Fração sólida 373.3.1. Matéria orgânica 38 3.3.2. Minerais 39 CAPÍTULO 4 – QUÍMICA DO SOLO 4.1. Reação do solo 48 4.2. Cargas do Solo 48 4.2.1. Cargas de Beirada 48 4.2.2. Cargas dependentes de pH 49 4.3. CTC do solo 50 4.4. Eutrofia e distrofia dos solos 51 CAPÍTULO 5 – DESCRIÇÃO MORFOLÓGICA DOS SOLOS 5.1. Diferenciação e Identificação dos Horizontes ou Camadas 54 5.2. Medição dos Horizontes 54 5.3.Identificação da Cor de cada Horizonte 55 5.4. Descrição da Textura de cada Horizonte 57 5.5. Determinação da Estrutura de cada Horizonte 58 5.5.1. Forma 58 5.5.2. Tamanho 61 5.5.3. Grau de Desenvolvimento 61 5.6. Consistência 62 5.7. Cerosidade 63 5.8. Transição 63 CAPÍTULO 6 – CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS 6.1. Principais horizontes e camadas dos solos 66 6.1.1. Tipos de horizonte A 67 6.1.2. Tipos de horizonte B 69 6.2. Classes de solo no Brasil 71 Capítulo 1 10 1. INTRODUÇÃO 1.1. Os Solos A definição de solos varia em função da área de estudo. Na Pedologia, o solo é definido como uma “coleção de corpos naturais, constituídos por partes sólidas, líquidas e gasosas, tridimensionais, dinâmicos, formados por materiais minerais e orgânicos que ocupam a maior parte do manto superficial das extensões continentais do planeta, contêm matéria viva e podem ser vegetados na natureza onde ocorrem e, eventualmente, terem sido modificados por interferências antrópicas” (EMBRAPA, 2006, p. 31). Em um primeiromomento – considerando uma rocha ígnea como, por exemplo, o granito –, a rocha que se consolidou em um ambiente com características bem diferentes daquele da superfície da terra, aflora e é colonizada por espécies pioneiras (liquens e musgos) que, em função do seu desenvolvimento, liberam ácidos orgânicos, iniciando o processo de alteração dos minerais que compõem as rochas (Figura 1.1 – A). Esse fato é facilmente percebido ao se observar nas rochas próximas de cachoeiras e embaixo dos liquens que crescem sobre elas, a formação de um material inconsolidado. O material inconsolidado já consegue reter água e servir de substrato para espécies vegetais, o que aumenta o processo de liberação de ácidos orgânicos e, consequentemente, de alteração dos minerais, resultando na formação de uma primeira camada de solo, com influência de matéria orgânica, de coloração marrom ou preta, denominada Horizonte A (Figura 1.1 – B). Posteriormente, abaixo do Horizonte A, desenvolve-se uma camada de material alterado denominado Horizonte C (Figura 1.1 – C), também chamado de saprolito ou rocha podre, por apresentar ainda muitas características das rochas. Finalmente, ocorre o desenvolvimento do Horizonte B, através de uma alteração mais intensa do Horizonte C, que se forma entre os Horizontes A e C (Figura 1.1 – D). A presença do Horizonte B significa maturidade do solo, isto é: quanto mais evoluído é um solo mais espesso é seu Horizonte B. Existem outros horizontes que podem ser formados durante a evolução dos solos e que serão detalhados posteriormente. A Figura 1.2. mostra a tendência geral da formação dos solos. No entanto, a continuidade desse processo vai depender das características do clima predominante na área onde o solo se forma e da atividade biológica existente. Além disso, o aprofundamento do processo de alteração das rochas, e formação do solo, será controlado pelo relevo e dependerá também do tempo de formação do solo. 11 Resumidamente, pode-se dizer que a formação do solo ocorre a partir da alteração (intemperismo) do material de origem (rocha ou sedimento) causada pelos organismos e pelo clima, em um determinado tempo e com o controle do relevo. Assim, os fatores de sua formação são: material de origem, clima, organismos, relevo e tempo. É importante ressaltar que estes fatores atuam de forma integrada e concomitante, mas que, para fins didáticos, cada fator será analisado separadamente. Figura 1.1. - a Colonização inicial da rocha por espécies pioneiras (liquens e musgos). Elaboração: Breno Ribeiro Marent Figura 1.1. – B Formação de uma primeira camada de solo com influência de matéria orgânica (coloração marrom ou preta). Elaboração: Breno Ribeiro Marent 12 Figura 1.1. – C Desenvolvimento uma camada de material alterado denominado de Horizonte C. Elaboração: Breno Ribeiro Marent Figura 1.1. – D Desenvolvimento do Horizonte B, através de uma alteração mais intensa do Horizonte C, que se forma entre os Horizontes A e C. Elaboração: Breno Ribeiro Marent 13 FIGURA 1.2. Perfis de solos em diferentes estágios de evolução. Foto: Cristiane Valéria de Oliveira e João Carlos Ker Capítulo 2 16 2. GÊNESE DE SOLOS Primeira Parte – FATORES DE FORMAÇÃO DO SOLO 2.1. Material de Origem Um solo pode se formar a partir do intemperismo direto da rocha, constituindo um material autóctone, ou então se originar a partir de sedimentos depositados por água, vento, etc., sendo que, neste caso, é caracterizado como um solo alóctone. O material de origem a partir do qual o solo se forma vai influenciar muitas das suas características, como cor e textura, por exemplo. Além disso, este material vai controlar diretamente a velocidade do processo intempérico, que varia em função da composição química e da estrutura, quando o solo for formado a partir das rochas. No que se refere à composição, praticamente 99% das rochas presentes na litosfera são constituídas por oito elementos químicos principais: • Silício (Si+4); • Alumínio (Al+3); • Ferro (Fe+3 e Fe+2); • Cálcio (Ca+2); • Magnésio (Mg+2); • Potássio (K+); • Sódio (Na+); • Oxigênio (O-2), sendo que o oxigênio é o único ânion (carga -) e, por isso, serve de ponte de ligação entre os cátions (carga +), formando a estrutura do mineral. Apesar de se ter conhecimento geral que cargas opostas se atraem, a força de atração entre o oxigênio e os elementos não é a mesma, sendo que alguns são atraídos e retidos com mais força, como o silício e o alumínio, por exemplo. No que se refere ao intemperismo, quanto maior a força de retenção entre o oxigênio e o cátion, mais difícil é destruir o mineral. Por isso, a composição química das rochas atua na resistência das mesmas ao intemperismo. Normalmente, rochas mais ácidas1 (com alto teor de Si) são mais resistentes ao intemperismo do que rochas mais básicas (com baixo teor de Si e alto de minerais ferro-magnesianos – Fe e Mg). 1 A classificação de rochas como ácidas, básicas ou ultra-básicas é muito comum na geologia, e diz respeito à concentração de SiO2. (rochas ácidas – > de 62% de SiO2; rochas básicas – 62 a 45% de SiO2; rochas ultra-básicas – < de 45% de SiO2). In: FASSBENDER, H.W.; e BORNEMISZA, E. Química de Suelos com Énfasis em Suelos de América Latina. San José, Costa Rica: 1987. 420 p. 17 A estrutura da rocha vai influenciar no intemperismo, já que a presença de linhas de fraqueza nas rochas (bandeamentos, fraturas, xistosidades) permite a entrada e o consequente contato da água com os minerais da rocha, o que favorece a hidrólise (quebra pela água), que será discutida no próximo item. 2.1.1. Rochas As rochas podem ser classificadas como ígneas, sedimentares e metamórficas. a) Rochas Ígneas São resultantes da consolidação direta do magma e podem ser divididas em: • Vulcânicas – quando esta consolidação se dá na superfície ou próxima a ela; neste caso, a perda de temperatura é muito rápida (os cristais são normalmente de pequeno tamanho e a rocha apresenta muitas fraturas, resultantes deste resfriamento rápido); a rocha ígnea vulcânica mais comum na litosfera é o basalto; e • Plutônicas – quando a consolidação ocorre em camadas mais profundas, com um resfriamento mais lento (os cristais são de maior tamanho e a rocha não apresenta fraturas); a rocha ígnea plutônica mais comum na litosfera é o granito. b) Rochas Sedimentares São formadas a partir da deposição com posterior consolidação de materiais. A sedimentação pode ser mecânica ou bioquímica; no primeiro caso, sedimentos minerais se depositam em um determinado local e, em função da presença de um agente cimentante, se consolidam; são exemplos deste tipo de rocha o argilito e o arenito, entre outros. No caso da sedimentação bioquímica, o que ocorre é a produção de determinados compostos em função da atividade de algum organismo biológico. O exemplo mais comum é o calcário, formado a partir de atividade de organismos aquáticos, os quais tendem a concentrar o carbonato de cálcio (CaCO3) em suas estruturas. De uma maneira geral, as rochas sedimentares tendem a ser mais suscetíveis ao intemperismo do que as rochas ígneas. c) rochas Metamórficas São aquelas formadas a partir da alteração de rochas ígneas ou sedimentares por altas temperaturas e pressões; normalmente estas rochas mantêm a composição química da rocha ígnea ou sedimentar, mas sofrem alterações significativas em sua estrutura e na forma dos minerais. Para facilitar o entendimento, basta lembrar que, ao se colocar areia em altas temperaturas (acima de 1.000o C), ela se transforma em vidro (a composição química é a mesma, mas são dois compostos bem diferentes). As rochas metamórficas apresentam em sua estrutura bandeamentos, xistosidades e fraturas, que evidenciam as modificações a que foram submetidas. 18 De uma maneira geral, pode-se afirmar que o metamorfismo,-quando a rocha é de ori- gem ígnea, favorece o intemperismo (por exemplo, o gnaisse metamórfico-é menos resistente que o granito - ígneo). Porém, quando a rocha é de origem sedimentar, o metamorfismo torna a rocha mais resistente a esse processo (o calcário- sedimentar-é menos resistente que o mármore- metamórfico; e o arenito- sedimentar-é menos re- sistente que o quartzito- metamórfico). 2.1.2. Sedimentos Este material de origem gera solos alóctones e heterogêneos, o que dificulta sua análise. O solo mais comum e de fácil identificação, formado a partir deste tipo de material de origem, é o solo aluvial (Neossolos Flúvicos – Figura 2.1), desenvolvido a partir da deposição sedimentar de rios. Estes solos são facilmente identificados em função da presença de camadas estratificadas. No entanto, são difíceis de serem caracterizados com relação à fertilidade, por exemplo, pois cada camada tem características específicas. Além disso, as camadas de uma margem de um rio são diferentes das da outra margem. FIGURA 2.1. Foto de Neossolo Flúvico; reparar nas camadas que formam o solo, resultantes da deposição de material pelos rios. Foto: João Carlos Ker 19 2.2. Clima O clima é um fator de formação de solo de caráter ativo, responsável por adicionar matéria e energia ao sistema. As características climáticas do ambiente de formação da rocha são drasticamente diferentes daquelas da superfície da terra, onde há insolação, variações drásticas de temperatura, vento, precipitação, entre outras. De todas as variáveis climáticas, as que mais atuam no processo de intemperismo são a precipitação e a temperatura. 2.2.1. Precipitação A presença da água altera de forma significativa os minerais que compõem as rochas, em função de ocorrência de uma reação química chamada de hidrólise (quebra pela água). A água (H2O), em função de sua estrutura (Figura 2.2) na qual os átomos de H não têm uma distribuição simétrica em relação ao O, é caracterizada como um líquido bipolar, ou seja, o lado onde estão os H tem característica positiva e o lado do O, negativa. A superfície dos minerais presentes na rocha apresenta carga negativa e, por isso, atrai o lado positivo da molécula de água, onde estão os H. O H tem uma alta atração pelo oxigênio, presente dentro do mineral da rocha, e, por isso, ele consegue penetrar na estrutura do mineral, substituindo outros cátions (como o K+, Ca2+ e Mg2+), o que gera um desbalanço nas cargas do mineral, resultando em instabilidade e destruição do mesmo. FIGURA 2.2. Estrutura da água, mostrando o lado +, onde se concentram os hidrogênios e o lado –, onde fica o oxigênio (bipolaridade). Além de atuar na destruição dos minerais, a água também é responsável pela lixiviação dos elementos que compõem o mineral, que são solúveis. Isto favorece uma destruição cada vez mais intensa dos minerais, a saber: em uma reação química qualquer, do tipo A + B ↔ C + D, a remoção de C ou D (o que seria a lixiviação de elementos) implica em um desbalanço do equilíbrio anterior, fazendo com que mais A e B reajam, formando mais C e D, e tendendo a um novo equilíbrio, desde que não haja mais perda. A reação de A e B seria o intemperismo do mineral. 20 2.2.2. Temperatura A temperatura influencia de forma direta as reações do intemperismo (reações químicas e biológicas), atuando em sua velocidade. Segundo a Lei de Van’t Hoff, um incremento de 10°C na temperatura média, aumenta de duas a três vezes a velocidade destas reações. A atuação da temperatura, em conjunto com a presença de água, ajuda a entender porque os solos mais evoluídos do planeta se encontram nas áreas equatoriais e tropicais, pois nestas regiões há água disponível para alterar os minerais e lixiviar os elementos, e as elevadas temperaturas aceleram estas reações. Além disso, também esclarece o fato de que os Horizontes A da maior parte dos solos do Brasil são rasos (aproximadamente 20 cm), apesar da grande produção de biomassa vegetal que ocorre no país. Isto ocorre porque a decomposição da matéria orgânica adicionada ao solo é muito rápida, não favorecendo seu acúmulo. 2.3. Organismos Os organismos também se caracterizam como um fator de formação de solo de caráter ativo, adicionando matéria e energia ao sistema, principalmente através da adição de matéria orgânica. Os organismos também atuam na acidificação do solo, que se dá a partir da liberação de ácidos das reações metabólicas e de decomposição da matéria orgânica. Estes ácidos atuam favorecendo o intemperismo dos minerais e a desagregação da rocha. Além disso, outros organismos como formigas, cupins, minhocas, entre outros, são responsáveis pela homogeneização do solo, através da escavação e deslocamento de parte dele. 2.4. Relevo O relevo é considerado um fator controlador no processo de formação do solo. Ele recebe esta denominação devido ao controle que estabelece da taxa de pedogênese (formação do solo) em relação à taxa de erosão. De maneira geral, quando o terreno apresenta topografia plana, sua taxa de pedogênese é maior, gerando solos mais evoluídos. Quando o relevo é íngreme, quanto maior a declividade maior é a taxa de erosão em relação à taxa de pedogênese, serão gerados solos mais rasos2, ou mesmo, a inexistência dele (Figura 2.3). Entretanto, há exceções: • Na região do semiárido, é comum encontrar solos rasos em locais com relevo plano, pois o déficit hídrico não favorece a evolução dos solos. • Nas áreas dos mares de morro são encontrados latossolos (solos muito evoluídos) em áreas de relevo movimentado. Neste caso, estudos de geomorfologia mostram que a região já foi plana, sendo que o solo foi formado neste relevo, em um período anterior, persistindo até hoje nos topos planos e nas vertentes com relevo menos acidentado. 2 A erosão do solo também é considerada como processo de rejuvenescimento. Normalmente, solos rasos são considerados solos jovens. 21 FIGURA 2.3. INFLUÊNCIA DO RELEVO NA FORMAÇÃO DOS SOLOS. Elaboração: Breno Ribeiro Marent 2.5. Tempo O tempo é um fator passivo na formação do solo, por não adicionar nada ao sistema. Porém, ele é responsável por permitir que os outros fatores atuem. Nos estudos de Pedologia, o foco é dado para a idade relativa do solo, ou seja, para seu grau de evolução e alteração. Para melhor esclarecimento, tomemos como exemplo o calcário do grupo Bambuí, presente no norte e na região central de Minas Gerais. O solo desenvolvido no norte mineiro, em função do déficit hídrico, é pouco evoluído (solo jovem, raso) e, portanto, muito diferente do desenvolvido na região central, onde a presença de água favorece e acelera o intemperismo, gerando solos muito evoluídos (solos velhos e profundos, como os latossolos). Estes dois solos podem vir de um mesmo material de origem, que teve sua formação no mesmo período geológico. No entanto, em função do grau de evolução distinto, eles têm diferentes características potenciais de uso e é isso que interessa para os estudos pedológicos. 2ª Parte – PROCESSOS DE FORMAÇÃO DOS SOLOS Os fatores ambientais que influenciam a formação do solo não especificam de que forma os solos se formam, o que é indicado pelos processos de formação dos solos, os quais são divididos em gerais e específicos. 22 2.6. Gerais Os processos gerais de formação (adição, perda, transformação e transporte) são aqueles que ocorrem em todos os tipos de solos, dos mais jovens aos mais evoluídos, sendo que o que diferencia um solo do outro é basicamente a intensidade da atuação de cada um destes fatores. 2.6.1. Adição A adição refere-se a todo material que é incorporado ao solo durante sua formação e evolução, podendo ser citados a água, a matéria orgânica, os gases, as cinzas, além de outros componentes menos comuns no sistema. Na formação dos solos, a adição normalmente é natural; no entanto, com o aumento das atividades antrópicas, outros produtos são adicionados aos solos, como fertilizantes e agrotóxicos nas áreas agrícolas, e resíduos de natureza diversa nas áreas urbanas. 2.6.2. Perda A perda se referea tudo aquilo que é retirado do solo. O principal responsável pelas perdas na formação dos solos é a água, que, via lixiviação, causa a perda de elementos solúveis3 e, via erosão, de sedimentos minerais e orgânicos. Os elementos perdidos pela lixiviação alcançam o nível freático e, posteriormente, os rios e mares; e aqueles perdidos pela erosão tendem a se depositar no ponto mais baixo da região (nível de base local). A perda também é predominantemente natural, mas também pode ocorrer influenciada pela ação do homem, como, por exemplo, através das atividades agrícolas, cujos nutrientes que existem nos alimentos (K na banana, Ca nos brócolis, etc.) são retirados do solo. O homem também pode atuar acelerando os processos erosivos, o que vai significar maior perda de sedimentos. 2.6.3. Transformação A transformação se refere à alteração dos minerais e da matéria orgânica que é adicionada ao solo, através de reações químicas e biológicas. As transformações mais comuns são: • Minerais primários → Minerais secundários: Os minerais primários presentes nas rochas e resultantes diretamente da solidificação do magma, em contato com a água e com o ar, são intemperizados e, posteriormente, aqueles elementos que sobram (não perdidos na lixiviação) são reorganizados, formando os minerais secundários. • Matéria orgânica→ Húmus Nesta reação, a matéria macro-orgânica (ou seja, resíduos vegetais e animais ainda identificáveis) é transformada, através da ação de microrganismos, em húmus, resíduos 3 Os elementos de maior solubilidade são o Ca, Mg, K, Na. 23 altamente decompostos. Com este processo, ocorre uma perda significativa de massa, devido às perdas de C através da respiração dos organismos (CO2), e de componentes como Ca, Fe, K que são liberados no solo, sendo reabsorvidos pelas plantas ou mesmo lixiviados pela água. • Minerais secundários + Matéria orgânica → Complexos organominerais A combinação dos húmus com os minerais secundários ocorre por atração de cargas, já que os primeiros tendem a apresentar carga de superfície negativa e os segundos, positiva. Tal combinação ocorre principalmente no Horizonte A. 2.6.4. Transporte Este processo é caracterizado pela mobilização de qualquer elemento (argila, sais e material orgânico) de um horizonte para o outro, se diferenciando da perda, pois o elemento mobilizado permanece no perfil do solo. O transporte pode ser descendente ou ascendente (por capilaridade). 2.7. Específicos Os processos específicos de formação dos solos são produtos da ação diferenciada de um ou mais processos gerais, de acordo com as especificidades da rocha mãe e das condições ambientais. Tais processos geram nos solos características específicas que possibilitam a distribuição dos solos em classes. 2.7.1. Podzolização O processo geral mais atuante na Podzolização é o transporte descendente de material (argila ou húmus) do Horizonte A para o Horizonte B: a) Transporte descendente de argila A argila é um material coloidal de pequena granulometria (<0,002mm) e, normalmente, se encontra formando agregados no solo (Figura 2.4 – A). Para ser transportada, a argila precisa estar desagregada ou dispersa, sendo que um dos fatores que favorece a dispersão dela é a ocorrência de ciclos de umedecimento e secagem, que causam o rompimento das ligações entre as partículas. Isto ocorre principalmente no Horizonte A, pois está mais exposto aos agentes atmosféricos, e em solos localizados em áreas de relevo mais acidentado, onde os ciclos de umedecimento e secagem são favorecidos (pois a água sai facilmente do sistema, tanto por ação gravitacional quanto por insolação). Após a desagregação, a argila, por ser muito pequena e leve, é facilmente transportada pela água (Figura 2.4 – B). No entanto, ao alcançar os agregados presentes no Horizonte B, a água deposita a argila em sua superfície e reduz significativamente a sua porosidade, devido ao preenchimento dos poros pela argila depositada (Figura 2.4 – C). 24 Figura 2.4. – a Solo com os agregados. Elaboração: Breno Ribeiro Marent Figura 2.4. – B Deposição de argila na superfície dos agregados. Elaboração: Breno Ribeiro Marent 25 Figura 2.4. – C Superfície dos agregados após preenchimento dos poros pela argila transportada. Elaboração: Breno Ribeiro Marent Os solos formados a partir deste processo apresentam comportamento diferenciado da água no Horizonte A e no Horizonte B. Enquanto no primeiro a água infiltra facilmente, no segundo (em função do entupimento dos poros causado pela deposição de argila), a infiltração é mais lenta, o que torna este tipo de solo bastante susceptível à erosão, principalmente em sulcos, o que é agravado pela sua ocorrência em locais de relevo movimentado. Este processo de formação é o segundo mais comum no Brasil, e os solos formados são os argissolos, nitossolos, luvissolos, planossolos, que na antiga classificação4 eram chamados de podzólicos, e apresentam a seguinte seqüência de horizontes (Figuras 2.5; 2.6 - A e B): 4 Antes de 1999, quando a 1a Edição do Sistema Brasileiro de Classificação (Embrapa, 1999) foi publicada. 26 FIGURA 2.5. Horizonte a com predominância de silte e areia; Horizonte B com grande concentração de argila. Elaboração: Breno Ribeiro Marent Figura 2.6. – a Perfis de argissolos sem Horizonte E. Notar o aspecto rugoso do Horizonte B (indicado pela seta). Foto: Cristiane Valéria de Oliveira 27 Figura 2.6. – B Perfis de argissolos com Horizonte E. Notar o aspecto rugoso do horizonte B (indicado pela seta). b) Transporte de material orgânico (transporte descendente de húmus) Na maior parte dos solos, o húmus (matéria orgânica decomposta) se concentra no Horizonte A, principalmente em função da formação de complexos organominerais, ou seja, da união entre este húmus e a argila presente no solo. No entanto, em solos arenosos, a formação destes complexos é dificultada pelo teor muito baixo de argila, o que faz com que o húmus fique facilmente mobilizável, podendo ser transportado pela água para as camadas mais profundas do solo, e também para os níveis freáticos. Parte do húmus fica acumulada no Horizonte B, formando o chamado Horizonte Bh (B espódico). Além disso, a percolação da água com alta concentração de húmus (que contem muitos ácidos orgânicos) causa a formação de um horizonte entre o A e o B, o Horizonte E, que, neste caso, recebe a adjetivação de E álbico (branco em função da lavagem dos grãos de quartzo da areia com a água acidificada). Os solos formados por este processo estão associados a materiais de origem ricos em SiO2, que vão gerar solos arenosos e de pouca significância geográfica no Brasil, além de não possuírem aptidão agrícola. São eles os espodossolos (antiga classificação podzol) e têm a seguinte seqüência de horizontes (Figuras 2.7 e 2.8): Uma observação importante é que, algumas vezes, quando a perda de argila é muito significativa, forma-se, entre o Horizonte A e o Horizonte B, um horizonte marcado pela perda (eluviação) de material, que é chamado de Horizonte E. Normalmente, ele apresenta cor mais clara que o Horizonte B, em função da presença de maior quantidade de areia, que é pouco eficiente na pigmentação do solo. Foto: João Carlos Ker 28 FIGURA 2.7. Horizonte a, claro com baixo teor de húmus; Horizonte E, branco pela lavagem dos grãos de quartzo da areia pela água acidificada; e Horizonte Bh, escuro pela acumulação do húmus transportado pela água. Elaboração: Breno Ribeiro Marent FIGURA 2.8. Perfil de Espodossolo. Notar a cor do Horizonte B, mostrando o acúmulo de matéria orgânica (indicado pela seta). Foto: João Carlos Ker 29 Uma informação interessante sobre as áreas de ocorrência destes solos é que os rios tendem a ter coloração escura (cor de chá ou Coca Cola), em função do húmus que alcança os níveis freáticos. Muitas vezes, esta ocorrência é determinante na escolha dos nomes dos rios (por exemplo, o RioNegro, na Amazônia). 2.7.2. Halomorfismo O processo geral mais atuante no Halomorfismo é o transporte ascendente de sais e isto só é possível em locais onde a evapotranspiração é maior que a precipitação, e os solos são rasos, potencializando os efeitos da temperatura. Neste processo, ocorre o acúmulo de água no contato solo-rocha, intemperizando-a. Com isto, os sais desprendidos da rocha solubilizam-se em água sem serem lixiviados, pois não há presença suficiente de água para que tal ocorra. Assim, com a elevada evapotranspiração, estes elementos ascendem conjuntamente com a água (efeito de capilaridade), precipitando-se na superfície e formando manchas brancas salinas. Os solos formados neste processo apresentam uma série de problemas quanto ao seu uso: o teor de sal fica tão elevado que as plantas têm dificuldade de absorver água, mesmo com o solo úmido, e apenas espécies adaptadas conseguem se desenvolver neles. Além disto, parte dos sais alcança o nível freático, fator que prejudica a qualidade da água na região (água dura ou salobra). Estes solos são chamados de solos salinos e não fazem parte de uma classe específica. Uma observação importante diz respeito à salinização, que é gerada por irrigação mal planejada, onde a falta de drenagem (retirada do excesso de água do solo) gera as mesmas consequências do processo natural, mas que, na verdade, trata-se de processo de degradação ambiental. 2.7.3. Calcificação O processo geral mais atuante na Calcificação é o transporte ascendente de material, principalmente o carbonato de cálcio (CaCO3) e o carbonato de magnésio (MgCO3), em um processo muito semelhante ao halomorfismo. Ocorre em solos jovens formados por material de origem calcário ou com alto teor de CaCO3 e MgCO3, localizados em áreas de pouca precipitação e de elevada temperatura (mais presente na região do semi-árido). Neste processo, a água penetra no solo raso e intemperiza a rocha, gerando solubilização basicamente do Ca, CO3 e Mg. Uma parte do material dissolvido ascende com a água e vai se recristalizando ao longo do perfil do solo (Figura 2.9 – A), formando-se um Horizonte A com acúmulo de matéria orgânica e alta fertilidade, chamado de Horizonte a chernozêmico (Figuras 2.9 – B e 2.10). O acúmulo acontece em função da presença de Ca2+, que se liga às moléculas orgânicas (que possuem carga negativa), aumentando seu tamanho e, consequentemente, dificultando sua decomposição. 30 Tipo de Solo Gerado: Chernossolo (antiga classificação rendzina)5 Figura 2.9. – a ascensão da água (elevação capilar) transportando Ca3, Mg em solução, do Horizonte C, que vai se recristalizar no Horizonte A. Elaboração: Breno Ribeiro Marent Figura 2.9. – B Formação de um Horizonte A, a partir da recristalização do CaCO3 e MgCO3, com acúmulo de matéria orgânica e alta fertilidade, chamado de Horizonte a chernozêmico. Elaboração: Breno Ribeiro Marent 5 Neste processo, é possível a formação de um Horizonte B. 31 FIGURA 2.10. Perfil de Chernossolo, com Horizonte a chernozêmico sobre Horizonte C (calcário intemperizado). Foto: Cristiane Valéria de Oliveira 2.7.4. Hidromorfismo Os processos gerais mais atuantes no Hidromorfismo são o de transformação e o de adição. No entanto, estes processos são condicionados pelo excesso de água que predomina nos ambientes encharcados ou saturados grande parte do ano (nível freático bem próximo da superfície), onde os solos ocorrem. A adição é principalmente de matéria orgânica, pois a maior parte dos microrganismos responsáveis por sua decomposição é aeróbica e não consegue sobreviver em ambientes sem oxigênio, o que resulta em um Horizonte A profundo e muito preto (Figura 2.11 – A). Além disto, a ausência do oxigênio favorece a redução do ferro. Neste processo, ocorre a transformação do Fe3+ em Fe2+, fazendo com que o ferro passe de pouco solúvel para muito solúvel, o que altera a cor dos solos, que acabam ficando com coloração cinza ou branca. Pode ocorrer, nestes solos, próximo das raízes de plantas adaptadas ou em locais com maior presença de oxigênio, a transformação do Fe2+ em Fe3+, o que gera manchas amarelas, vermelhas ou alaranjadas denominadas mosqueados, pois a presença do Fe3+ dá ao solo estas tonalidades (Figura 2.11 – B). Normalmente, nestes solos não há formação de Horizonte B. 32 Tipo de Solo Gerado: Gleissolo ou Organossolo6 Figura 2.11. - a Perfil de Organossolo, em área de várzea. Foto: João Carlos Ker Figura 2.11. – B Detalhe mostrando o mosqueado (manchas vermelhas no solo). Foto: Cristiane Valéria de Oliveira 6 A diferença entre estes dois tipos de solo está na quantidade de matéria orgânica acumulada no Horizonte A, e na espessura desse horizonte. 33 2.7.5. Latolização ou Latossolização Os processos gerais mais atuantes na Latolização ou Latossolização são o de perda (nutrientes e silício) e o de transformação, sendo que isto somente é possível em locais com alta precipitação, alta temperatura, boa drenagem e relevo aplainado, pois são aspectos que permitem que ocorra uma maior infiltração de água, intemperismo e lixiviação. A grande lixiviação é responsável pela perda dos elementos químicos mais solúveis (ver item 2.1.), sendo que estes elementos são necessários para a nutrição vegetal (ou seja, há a formação de um solo pobre). De uma maneira geral, é comum se afirmar que a gênese associada a este processo é marcada por uma perda de nutrientes e silício e por uma concentração relativa de ferro e de alumínio, pois estes dois elementos são muito pouco solúveis em água e, por isso, não são perdidos por lixiviação. Os solos resultantes deste processo são pobres, profundos (com Horizonte B muito espesso), homogêneos e com alta aptidão agrícola, pois, excetuando-se a falta de nutrientes, atendem a outras exigências para seu uso, como boa capacidade de retenção de água, resistência à erosão e, normalmente, ocorrem em áreas com relevo plano (Figuras 2.12 – A e B). Tipo de Solo Gerado: Latossolos Figura 2.12. – a Perfil de Latossolo. Foto: Cristiane Valéria de Oliveira Figura 2.12. – B Perfil de Latossolo. Foto: Cristiane Valéria de Oliveira Capítulo 3 36 3. CONSTITUINTES DO SOLO Todos os solos têm os mesmos constituintes, não importa se são jovens ou maduros (Figura 3.1.). O ar e a solução do solo ocupam os seus poros (espaço vazio). Normalmente, o ar se encontra nos poros de maior tamanho e a solução ou água nos de menor tamanho. De forma geral, a maior parte das plantas cultivadas tem seu crescimento favorecido quando 50% de seus poros estão ocupados com ar e 50% com água. FIGURA 3.1. Constituição do solo. Elaboração: Cristiane Valéria de Oliveira 3.1. Solução do Solo A solução do solo é constituída pela água e pelos elementos químicos solúveis7. Isto é muito importante, pois a planta só consegue absorver o que está dissolvido em água, e sem água não há possibilidade de existência de vida. A quantificação da água no solo (umidade) é de fácil determinação, pois basta coletar uma amostra, pesá-la, secar em estufa durante 24h a 105°C e pesar novamente. A diferença entre peso úmido e peso seco é a umidade do solo. No entanto, esta quantificação não tem grande aplicação, pois está limitada ao local e horário de coleta, uma vez que a umidade do solo varia ao longo do dia e de uma área para outra. 7 A concentração destes elementos varia de acordo com a evolução do solo, condições ambientais e proximidade do material de origem. 37 Para fins práticos, é importante conhecer o regime hídrico do solo, ao longo do tempo, e isto nem sempre está diretamente associado ao regime de chuva de uma região. Por exemplo: na região dos cerrados ocorre um período úmido e um seco, bem definidos, mas nas áreas das veredas há sempre excesso de água. Isto deixa claro que a quantidade de água disponível no solo depende de vários fatores, como profundidade, altura do nível freático, textura, entre outros. Assim, para conhecer o regimehídrico dos solos, observa-se atentamente a vegetação, pois esta responde diretamente a variações na disponibilidade de água. Isto é feito ao observar as espécies que têm como forma de adaptação a falta de água, a queda de folhas ou o caducifolismo. Com base nesta observação, tem-se a seguinte classificação: • Vegetação ou Campos Hidrófitos – locais que apresentam excesso de água ao longo de quase todo o ano, marcado com espécies adaptadas; são as áreas de várzea, mangues, veredas, etc. • Floresta Perenifólia – locais em que não há déficit hídrico durante todo o ano; a vegetação não apresenta queda significativa de folhas. • Floresta Subperenifólia – locais em que há déficit hídrico com duração de 1 a 3 meses. • Floresta Subcaducifólia – locais em que há déficit hídrico com duração de 3 a 5 meses. • Floresta Caducifólia – locais em que há déficit hídrico com duração de 5 a 7 meses. • Caatinga hipoxerófita – locais em que há déficit hídrico com duração de 7 a 9 meses. • Caatinga hierxerófita – locais em que há déficit hídrico com duração de mais de 9 meses. Quando a vegetação é de cerrado, a classificação é a mesma, considerando cerrado subperenifólio, cerrado subcaducifólio e cerrado caducifólio. 3.2. Ar do Solo O ar do solo possui a mesma composição do ar atmosférico, mas com menores concentrações de O2 e maiores de CO2, resultante da presença de microorganismos aeróbios, que consomem o primeiro e liberam o segundo, e pela dificuldade de realização de trocas gasosas com o ambiente atmosférico. 3.3. Fração Sólida A fração sólida do solo é constituída pela fração mineral (minerais primários e secundários) e matéria orgânica. 38 3.3.1. Matéria Orgânica Considerando todos os componentes do solo, a matéria orgânica (MO) se caracteriza como o mais heterogêneo. Segundo pesquisadores, praticamente não existe uma molécula orgânica igual a outra. De uma forma geral, pode-se dizer que a matéria orgânica do solo é constituída de: • MO viva, que corresponde a 4% do total da MO do solo e é representada pelos animais (besouros, formigas, minhocas, cupins, etc.) que vivem no solo e pelas raízes das plantas; e • MO morta, que corresponde a 96% do total e é formada por resíduos animais e vegetais; a MO morta pode ser, por sua vez, dividida em: o Matéria Macrorgânica (10 a 30%), formada por resíduos vegetais e animais pouco decompostos; e o Húmus (70 a 90%), resíduos vegetais e animais, já bastante decompostos, que é composto, em sua maior parte, pela fração húmica (ácidos orgânicos e humina) e, em sua menor parte, por uma fração não- húmica (vitaminas, nutrientes, pigmentos, etc.). O teor de matéria orgânica encontrado nos solos é sempre o resultado da relação entre a taxa de produção de MO e a sua taxa de decomposição. Por isto, nas regiões tropicais úmidas não é comum encontrar solos com teor muito elevado de matéria orgânica, pois a temperatura e a disponibilidade de água que favorecem a grande produção de biomassa, também favorecem a atividade dos microrganismos decompositores, não permitindo acúmulo de MO nos solos. Por esta razão, a maior parte dos solos no Brasil possui Horizonte A pouco espesso, na faixa de 20 cm. Assim, maiores teores de MO nos solos tendem a ser resultado de uma menor taxa de decomposição, o que pode ser causada por: • Excesso de água (hidromorfismo) – ambientes anaeróbicos não são propícios ao desenvolvimento da maior parte dos microrganismos decompositores, que precisam de oxigênio para sobreviver; por isso, nas áreas de várzeas, veredas e mangues é comum ocorrer acúmulo de MO. • Riqueza de Ca²+ – o cálcio, por possuir carga positiva, se liga às moléculas orgânicas que têm carga negativa, causando um aumento de seu tamanho; moléculas maiores são mais resistentes à decomposição e, assim, em ambientes em que há grande disponibilidade de cálcio é comum se ter acúmulo de MO. • Baixas temperaturas – o metabolismo dos microrganismos é retardado em locais de baixa temperatura, causando acúmulo de MO; no Brasil, isso é comum nos planaltos sulinos e nas regiões de topografia mais elevada, onde a temperatura é menor. • Pobreza acentuada do solo – por se tratarem de seres vivos, os microrganismos precisam de nutrientes para sobreviver e, por isso, solo muito pobre não é capaz de manter uma grande população de microorganismos, o que causa acúmulo de MO. 39 É comum encontrar textos em livros didáticos que afirmam que solos com alto teor de MO são sempre férteis. Isto não é verdade, pois a presença de MO no solo nem sempre significa alta fertilidade. De qualquer forma, a MO traz uma série de benefícios aos solos, como: • É uma possível fonte de nutrientes, principalmente de P (fósforo) e N (nitrogênio); deve-se salientar que a nutrição fornecida pela matéria orgânica depende do seu tipo, grau de decomposição e grau de lixiviação. • Auxilia na retenção de água no solo, onde cada molécula orgânica é capaz de reter até seis vezes o seu peso em água; isto auxilia na manutenção da temperatura do solo (a água é má condutora de calor), favorecendo o crescimento vegetal. • Atua favorecendo a estruturação do solo, pois a MO é um agente cimentante, agregando seus componentes; esta atuação se faz pela liberação de gels que funcionam como cola no solo (ao tocar na serrapilheira – massa de folhas apodrecendo na superfície do solo – percebe-se que a mão fica melando), e pela presença de cargas negativas, atraindo outros componentes de carga contrária. • Aumenta a Capacidade de Troca Catiônica – CTC – do solo, em função da presença de cargas negativas. A determinação do teor de matéria orgânica é feita de forma indireta, através da determinação do teor de carbono orgânico nos solos. Considera-se que 58% da matéria orgânica são constituídas de carbono e, sendo este um elemento único, a sua quantificação é mais fácil. 3.3.2. Minerais A fração mineral dos solos é constituída de minerais primários e secundários. Os primeiros tendem a predominar na fração grosseira dos solos (areia) e são aqueles que ainda não sofreram alterações químicas; e os segundos são aqueles resultantes da decomposição dos minerais primários e da recombinação dos produtos resultantes. Estes minerais são, com freqüência, de pequeno tamanho e, por isso, são chamados minerais de argila: a) Minerais Primários – São constituídos principalmente (80%) de silicatos (composição - Si e O) e, em menos proporção, de carbonatos, fosfatos e sulfatos. Há minerais primários facilmente intemperizáveis, como os feldspatos, a biotita, entre outros, e há aqueles de difícil intemperização, como o quartzo, por exemplo. Nos solos das regiões tropicais úmidas, praticamente o único mineral primário presente é o quartzo, já que as condições climáticas favorecem o intemperismo. b) Minerais Secundários – Representam a maior parte da fração mineral dos solos das regiões tropicais úmidas e dividem-se basicamente em dois tipos: • Minerais Silicatados – unidades básicas: tetraedros de Si (primários) (Figura 3.2) e octaedros de alumínio (Figura 3.3). 40 FIGURA 3.2. Tetraedros de Si. Elaboração: Breno Ribeiro Marent FIGURA 3.3. Octaedros de alumínio. Elaboração: Breno Ribeiro Marent Os minerais silicatados têm como unidades básicas os tetraedros de silício (SiO4-4) e os octaedros de alumínio (Al(OH)6-3). Um tetraedro é formado por 1 Si (carga +4) e 4 O (carga -2 por O, carga total -8) e, por isso, tem um excesso de 4 cargas negativas, que são neutralizadas através da ligação dos átomos de O com outro Si ou elemento químico. O octaedro tem a mesma característica. Os cristais de argilas silicatadas são constituídos de camadas alternadas de tetraedros de silício (Figura 3.4) e octaedros de alumínio (Figura 3.5), ligados entre si por átomos de oxigênio comuns às duas configurações. O número de camadas de tetraedros para camadas de octaedros por unidade cristalográfica é que permite a distinção de argilas em grupamentos do tipo 1:1 e2:1. 41 TETraEDrO DE SiLíCiO – rEPrESENTaçãO gráFiCa FIGURA 3.4. representação gráfica de uma lâmina de tetraedros de silício. Elaboração: Breno Ribeiro Marent OCTaEDrO DE aLuMíNiO – rEPrESENTaçãO gráFiCa FIGURA 3.5. representação gráfica de uma lâmina de octaedros de alumínio. Elaboração: Breno Ribeiro Marent 42 • Minerais Silicatados 2:1 O que compõe o mineral é uma repetição das unidades cristalográficas, sendo que no caso dos minerais 2:1 “(Figura 3.6)” a ligação entre unidades cristalográficas é feita por Força de Van der Walls, que é fraca e permite variação na distância entre uma unidade e outra, contraindo-se e expandindo-se por meio de variações de umidade. Isto faz com que os solos que possuem tais minerais apresentem rachaduras (fendas) durante o período seco (Figura 3.7). Os minerais do tipo 2:1 são encontrados normalmente em solos mais jovens, onde a lixiviação não foi grande o bastante para remover muito silício. No Brasil, é comum encontrar solos com tais características na região do semiárido. Os minerais 2:1 mais comuns são as esmectitas, vermiculitas e montmorilonita. FIGURA 3.6. Mineral silicatado 2:1. Elaboração: Cristiane Valéria de Oliveira FIGURA 3.7. Solo com mineral silicatado 2:1, mostrando a alteração do volume do solo, com variação da umidade do período úmido para o seco (quando ocorrem as rachaduras- fendilhamento). Elaboração: Breno Ribeiro Marent 43 • Minerais Silicatados 1:1 Da mesma forma que no caso dos minerais 2:1, o que compõe o mineral 1:1 (Figura 3.8) é uma repetição das unidades cristalográficas. Neste caso, a ligação entre unidades cristalográficas é feita por ponte de hidrogênio (muito forte), o que torna a distância entre elas não variável. Sendo assim, os solos onde predominam minerais 1:1 não apresentam rachaduras no período seco (Figura 3.9). O mineral 1:1 mais comum nos solos é a caulinita. FIGURA 3.8. Mineral silicatado 1:1. Elaboração: Cristiane Valéria de Oliveira FIGURA 3.9. Solo com mineral silicatado 1:1, mostrando a ausência de alteração do volume, com variação da umidade do período úmido para o seco. Elaboração: Breno Ribeiro Marent 44 • Minerais não Silicatados ou Óxidos O termo óxido é usado de forma genérica para designar óxidos, hidróxidos e oxidróxidos, constituintes da fração argila. É difícil a colocação dos óxidos na seqüência de intemperismo, pois eles ocorrem em quase todos os estágios de formação dos solos. Entretanto, quando estão em grandes concentrações, são indicativos de elevado grau de intemperização e lixiviação. Os principais óxidos presentes nos solos são os óxidos de ferro (hematita Fe2O3 e goethita FeOOH) e o alumínio (gibbsita (Al(OH)3). Considerando o que foi visto até o momento, pode-se imaginar que a mineralogia predominante dos solos seguiria a seguinte seqüência, em função do intemperismo: Minerais Primários > 2:1 > 1:1 > Óxidos No entanto, condições ambientais podem fazer com que esta sequência estacione em alguma etapa, ou mesmo salte alguma delas. Em locais com alta pluviosidade, a lixiviação causa uma perda de silício tão intensa que os minerais primários podem formar diretamente minerais do tipo 1:1 ou mesmo óxidos. Assim, a seqüência mineralógica dos solos vai depender dos fatores de formação descritos e discutidos no Capítulo 2. 45 Capítulo 4 48 4 . QUÍMICA DO SOLO 4.1. Reação do Solo De forma geral, podem-se distinguir três grupos principais de solos: ácidos, neutros e alcalinos. Esta classificação é dada em função do pH8: a escala de pH é feita tendo como padrão a água (H2O), que é formada por H+ e OH-, e vai de 0 a 14, sendo que o pH neutro é o 7 (o que quer dizer que, neste valor, o número de H+ é igual ao de OH-, ou seja, o número de cargas + é igual ao número de cargas -). Valores abaixo de 7 indicam acidez, com predomínio de H+ ou cargas positivas, e valores acima de 7 indicam basicidade, com predomínio de OH-, ou cargas negativas (Figura 4.1). Para a maior parte dos solos naturais, o pH varia de 3 a 11; normalmente, os solos tendem a ser ácidos, exceto em locais de clima árido ou semi-árido, onde é possível encontrar solos neutros ou básicos. FIGURA 4.1. Constituição do solo. Elaboração: Cristiane Valéria de Oliveira A determinação do pH do solo é feita mais comumente por leitura direta, através de um aparelho chamado pHmêtro, que lê a atividade dos íons H. Isso é feito numa solução contendo solo e água. 4.2. Cargas do Solo Muitas das características do solo (fertilidade, estruturação, pegajosidade, etc.) estão associadas com a existência de cargas positivas e negativas no solo. Estas cargas são principalmente de dois tipos: 4.2.1. Cargas de Beirada No item sobre constituintes do solo, foi dito que os minerais do solo são constituídos 8 O pH é exponencial, ou seja, uma variação de 1, na escala de pH, equivale a uma concentração 10 vezes maior ou menor de H+ no meio. 49 principalmente de tetraedros de Si e octaedros de Al, e que cada tetraedro tem um excesso de carga balanceada pela ligação dos oxigênios com outros elementos. No entanto, nas beiradas dos minerais não há outros elementos ligados ao oxigênio e, por isso, há sempre presença de cargas. Nos solos mais evoluídos, estas cargas existem, mas não são as mais significativas. 4.2.2. Cargas dependentes de pH Estas cargas são assim conhecidas por serem alteradas em função do pH do solo. Os constituintes orgânicos e minerais do solo também possuem ponto de neutralidade, ou seja, existe um valor de pH onde os constituintes do solo possuem o mesmo número de cargas positivas e negativas (esse ponto é chamado de PCZ ou ponto de carga zero), tal como ocorre no valor de pH 7 com a água. Por isso, da mesma forma que com a água, quando o pH está abaixo do ponto de neutralidade do constituinte específico, há excesso de carga +, e, quando acima, excesso de carga -. Os pontos de neutralidade aproximados dos principais constituintes do solo, que possuem carga são: • Húmus: ponto de neutralidade → pH 2 • Minerais 2:1: ponto de neutralidade→ pH 3,5 • Minerais 1:1: ponto de neutralidade → pH 5 • Óxidos: ponto de neutralidade → pH 8 Assim, as cargas de um solo vão depender de sua constituição e de seu pH. Considere um solo hipotético, constituído de 25% de cada um dos constituintes listados acima e com um pH = 4. O balanço de cargas seria: • Húmus: carga – (pH 4 está acima do ponto de neutralidade); como exemplo, pode-se imaginar que a carga seria de -2. • Minerais 2:1: carga – (pH 4 está acima do ponto de neutralidade); como exemplo, pode-se imaginar que a carga seria de -0,5. • Minerais 1:1: carga + (pH 4 está abaixo do ponto de neutralidade); como exemplo, pode-se imaginar que a carga seria de +1. • Óxidos: carga + (pH 4 está abaixo do ponto de neutralidade); como exemplo, pode- se imaginar que a carga seria de +4. Carga líquida final = (-2) + (-0,5) + 1 + 4 = +2,5. Agora, considere que, através da calagem (adição de calcário no solo), o pH alcance um valor de 6. O balanço de cargas seria: • Húmus: carga – (pH 6 está acima do ponto de neutralidade); como exemplo, pode-se imaginar que a carga seria de -4. 50 • Minerais 2:1: carga – (pH 6 está acima do ponto de neutralidade); como exemplo, pode-se imaginar que a carga seria de -2,5. • Minerais 1:1: carga - (pH 6 está acima do ponto de neutralidade); como exemplo, pode-se imaginar que a carga seria de -1. • Óxidos: carga + (pH 6 está abaixo do ponto de neutralidade); como exemplo, pode-se imaginar que a carga seria de +2. Carga líquida final = (-4) + (-2,5) + (-1) + 2 = -5,5 Apesar de ser apenas um exemplo didático (pois o solo é mais complexo que isso e o cálculo das cargas não é feito pela simples subtração do valor do ponto de neutralidade em relação ao pH), é possível observar que qualquer alteração no pH vai alterar as cargas associadas aos constituintes do solo. Um solo bom para a agricultura deve ter balanço líquido com predomíniode cargas negativas8, pois os nutrientes do solo são cátions, ou seja, possuem cargas positivas. Com isso, o solo aumenta seu poder de adsorção, minimizando o efeito da lixiviação. Um dos grandes problemas dos latossolos é o fato de possuírem carga líquida negativa muito baixa, carga neutra ou mesmo positiva, devido à grande concentração de óxidos, os quais possuem elevado ponto de neutralidade. Recomendação para estes solos é adicionar matéria orgânica e fazer calagem, ações que vão aumentar o número de cargas negativas do solo. 4.3. CTC do Solo A CTC (Capacidade de Troca Catiônica) do solo é a quantidade de cargas negativas presentes no solo, capazes de atrair cargas positivas (cátions). Esta atração, chamada tecnicamente de adsorção, atrai, principalmente, seis elementos (Ca2+, Mg2+, K+, Na+, Al3+, H+), que são os que ocorrem em maior quantidade nos solos, sendo que os quatro primeiros são nutrientes essenciais para o crescimento das plantas. A adsorção é muito importante, porque elementos que ficam na solução do solo (não adsorvidos) são suscetíveis à lixiviação. Entretanto, as plantas só conseguem absorver elementos que estão na solução do solo, ou seja, elas precisam destes nutrientes livres. Quer dizer, ao mesmo tempo em que é importante que os nutrientes não sejam rapidamente perdidos por lixiviação, eles devem estar disponíveis para serem aproveitados pelas plantas. Este problema é resolvido pelo fato de que a atração das cargas negativas presentes nos constituintes do solo pelos cátions varia de elemento para elemento, segundo a seguinte série: H+ >>> al3+ > Ca2+ ≈ Mg2+, > Na+> K+ 8 A adição de matéria orgânica proporciona cargas negativas ao solo. 51 Desta forma, quando a raiz das plantas libera H+ como resultado do seu metabolismo, este é imediatamente atraído pelas cargas negativas, e os elementos com menor atração são liberados, ficando livres para serem absorvidos pela planta. Entretanto, as moléculas negativas ficam preenchidas por H+ e Al+3, que não são nutrientes. Para reverter este quadro, é necessária a realização de adubação ou calagem, que disponibilizam novamente os elementos nutritivos em alta concentração, liberando o H+ e Al+3 presos na superfície dos constituintes do solo. As possíveis fontes naturais para estes elementos seriam a rocha e a matéria orgânica natural do solo, que caracterizam os adubos químicos e orgânicos. A quantificação da CTC dos solos é feita de forma indireta, considerando que o número de cargas negativas é o mesmo que o de cargas positivas atraídas. Desta forma, a CTC de um solo é a soma dos cátions, ou seja, CTC9 = Ca2++ Mg2++ K++ Na++ Al3++ H+, sendo que a unidade da CTC é cmolc/Kg (lê-se centimol de cargas por quilo de solo). 4.3. Eutrofia e Distrofia dos Solos Os solos diferenciam-se em ricos, eutróficos, ou pobres, distróficos, dependendo da quantidade de nutrientes que existe neles, quantificado pela soma de bases do solo (SB) (Ca2++ Mg2++ K++ Na+) em relação à CTC. Considerando que a CTC representa 100% das cargas negativas do solo, verifica-se qual a porcentagem destas cargas estão ocupadas com os cátions, que são nutrientes para as plantas (SB): V%= SB x 100 CTC Quando o V% é maior ou igual a 50%, classifica-se o solo como eutrófico, e quando é menor que 50%, como distrófico. Nesse último caso, é necessário verificar a saturação de Al3+, pois este elemento é tóxico para as plantas, pois um solo com alto índice de Al dificulta o crescimento radicular e aumenta a espessura da raiz, prejudicando a absorção de nutrientes. O cálculo da concentração de alumínio é feito da seguinte maneira: grau de saturação de al: % al = [al] x 100 [SB + al] Quanto o %Al é maior ou igual a 50%, e o teor de Al é maior que 4 cmolc/kg, o solo é classificado como alumínico; e quando for menor, o solo é apenas distrófico. Resumindo, no que ser refere à fertilidade dos solos, estes podem ser classificados como eutróficos, distróficos ou alumínicos. 9 Essa análise é comum e feita em laboratórios de análise de solos. Capítulo 5 54 5. DESCRIÇÃO MORFOLÓGICA DOS SOLOS Os processos de formação pelos quais os solos passam até sua constituição final se refletem nas suas características morfológicas. Assim, a descrição da morfologia dos solos é a análise mais importante para a classificação dos mesmos e, por isso, o sistema brasileiro é denominado morfogenético. A análise morfológica dos solos é feita através do estudo do seu perfil, que deve ser analisado até a profundidade de 200 cm, caso o solo chegue a essa espessura. Na descrição morfológicas dos solos, os seguintes passos devem ser seguidos: 5.1. Diferenciação e identificação dos Horizontes ou Camadas11 Normalmente é feita pela cor, mas qualquer parâmetro pode ser considerado, desde que mostre diferenças das seções dentro do perfil do solo (Figura 5.1). Um mesmo horizonte pode ser dividido em sub-horizontes, como por exemplo: se o Horizonte A tiver uma maior concentração de matéria orgânica mais próxima à superfície e isso se refletir em uma cor mais escura, se pode identificar Horizontes A1 e A2. 5.2. Medição dos Horizontes Os horizontes são medidos a partir da superfície do solo, considerando-se a sua profundidade de início e fim, em cm. Na Figura 5.1, tem-se: A: 0-70 cm; B: 70-120 cm; C: 120-220 cm. Neste exemplo, se o Horizonte C continuar além dos 220 cm analisados, a descrição de sua profundidade fica 120 – 220+ cm (o sobrescrito + indica que a espessura do horizonte é maior que a anotada); nos solos muito profundos, como os latossolos, muitas vezes os horizontes identificados são o A e o B; e quando o solo apresenta Horizonte O (ver Capítulo 6), a medição muda, pois tal horizonte é considerado acima da superfície do solo, por exemplo: O: 15-0 cm; A: 0-20 cm; B: 20-200 cm+. 11 Horizontes ou camadas são as seções do solo: denomina-se horizonte aquela seção formada sob a influência dos fatores de formação do solo, ou seja, quando o solo é formado a partir do intemperismo da rocha; e camada quando não há influência dos fatores de formação, como as camadas de sedimentos depositadas nas margens dos rios. 55 FIGURA 5.1. Diferenciação e identificação dos horizontes ou camadas feita pela cor. Foto: Cristiane Valéria de Oliveira 5.3. identificação da Cor de cada Horizonte A cor é o parâmetro morfológico de mais fácil identificação nos solos e, apesar de não fornecer informações quanto à sua fertilidade, pode indicar características do ambiente de formação do solo, seu material de origem, etc.. No Sistema Brasileiro de Classificação de Solos – SiBCS –, a cor é um parâmetro muito importante, sendo usada para separar as principais classes de solos (os latossolos são divididos em latossolos vermelhos, vermelho-amarelos, amarelos e brunos). Os principais agentes pigmentantes presentes nos solos são: a matéria orgânica, responsável pela coloração escura; e o ferro que, na forma reduzida (Fe+2), tem cor cinza, e na oxidada (Fe+3) pode ter cor amarela associada à goethita ou vermelha, à hematita. É importante ressaltar que o poder pigmentante da hematita é muito grande e, por isso, uma pequena quantidade deste óxido pode deixar o solo avermelhado. A identificação da cor pode ser feita com o solo em diferentes condições (torrão seco, torrão úmido, solo seco destorroado, solo úmido e amassado). Normalmente, faz-se a determinação usando o torrão seco e úmido, mas obrigatoriamente deve-se fazer com o torrão úmido. Por isso, se em uma descrição houver apenas uma especificação de cor, ela foi feita no torrão úmido. 56 A descrição da cor do solo é feita usando a Caderneta Munsell de Cor de Solo12, organizada por páginas contendo diferentes opções de cores e formando linhas e colunas (Figura 5.2): FIGURA 5.2. Página da Caderneta Munsell de Cor de Solo. As páginas da Caderneta indicam o matiz da cor, ou seja, as cores associadas ao fracionamento da luz do sol (cores do arco íris), sendoque nos solos existem as cores amarela (Yellow – Y) e vermelha (Red – R). Assim, a Caderneta contém as seguintes páginas ordenadas (Figura 5.3). 12 MUNSEEL COLOR COMPANY. Munsell Soil Color Charts. Baltimore, Mad. USA, 1954. 57 FIGURA 5.3. Ordenação da Caderneta Munsell de Cor de Solo. Elaboração: Cristiane Valéria de Oliveira As linhas de cada página da Caderneta indicam o valor da cor associada à sua tonalidade (mais clara ou mais escura). Como a matéria orgânica é a principal responsável pela tonalidade da cor, esta característica muitas vezes é relacionada com o teor de matéria orgânica do solo. O valor pode variar de 0 (preto absoluto) ao 10 (branco absoluto), mas, no entanto, nenhum dos dois existem no solo, que possui valor variando de 2 a 8 (quanto menor o valor, mais escuro é o horizonte). As colunas de cada página indicam o croma ou pureza da cor, mostrando o quando a cor pura (o amarelo e o vermelho do arco-íris) está alterada em função dos outros componentes que existem no solo. O croma máximo é 20 (aquele da cor do arco íris), mas também in.existe no solo, que só pode ter croma variando de 0 a 8. A cor final de um horizonte, dada pela identificação destes três parâmetros, é assim anotada (Figura 5.4). FIGURA 5.4 Parâmetros de identificação das cores do solo na Caderneta Munsell. Elaboração: Cristiane Valéria de Oliveira É importante determinar a cor de todos os horizontes ou sub-horizontes identificados. No entanto, para fins de classificação, a cor considerada é a do Horizonte B, ou seja, quando um solo é classificado como latossolo vermelho (a cor vermelha é a identificada no Horizonte B). 5.4. Descrição da Textura de cada Horizonte A textura é uma das características mais estáveis do solo, sofrendo pouca alteração em função de atividades antrópicas. Ela tem relação direta com o material de origem 58 (as rochas mais ricas em silício como arenito e quartzito vão originar solos arenosos, enquanto as mais pobres como o basalto irão formar os solos argilosos) e com a intensidade do intemperismo (solos mais evoluídos possuem mais argila e menos silte). A textura é a distribuição relativa da fração mineral do solo, em relação ao seu tamanho. As frações texturais do solo subdividem-se em areia (com diâmetro de 2-0,05 mm), silte3 (0,05-0, 002 mm) e argila (< 0,002 mm), sendo que frações com diâmetro maior que 2 mm são chamadas de cascalho. A textura é identificada no campo através do tato, onde se procura identificar o grupamento textural de cada horizonte. São cinco grupamentos texturais: muita argilosa, argilosa, arenosa, siltosa e média, quando não se percebe o predomínio de nenhuma fração. Mas ela é também analisada em laboratório, de onde se obtém dados quantitativos, como por exemplo: 35% de areia, 22% de silte e 43% de argila. Nenhum horizonte possui 100% de uma determinada fração e, raramente, as frações granulométricas estão dispersas no solo (se isso fosse comum, os solos não apresentariam torrões e se comportariam como areia de praia). Isso é importante, porque muitas vezes, em livros ou apostilas, afirmações do tipo “todo solo argiloso é impermeável” são encontradas, o que efetivamente não é correto. As frações se unem formando torrões e, entre um torrão e outro, sobram espaços vazios (poros), por onde a água infiltra facilmente. Há casos de solos muito argilosos, com mais de 70% de argila, onde a água se infiltra muito rápido. 5.5. Determinação da Estrutura de cada Horizonte A estrutura está relacionada à forma como as partículas do solo tanto orgânicas como minerais se organizam, formando agregados (torrões). É a característica mais instável do solo, ou seja, mais susceptível a ação antrópica, e tem uma relação direta com a taxa de infiltração de água no solo e, consequentemente, com a suscetibilidade dos solos à erosão. Muitas das técnicas de uso sustentável do solo têm como premissa manter sua estrutura. A determinação da estrutura é feita em campo e, em primeiro lugar, se identifica se existe estruturação no solo. Há dois casos de ausência de estrutura: • Grãos simples: ocorre em solos muito arenosos e lembra areia de praia. • Maciça: uma massa compacta sem organização, comum no Horizonte C dos solos, em que não houve tempo das partículas se organizarem estruturalmente. Quando existe estrutura, três parâmetros são analisados: 5.5.1. Forma • Granular Os agregados lembram um círculo e ocorre mais comumente no Horizonte A dos solos (em função da atividade biológica) e no Horizonte B de alguns latossolos (em função da 3 O Horizonte C tem alto teor de silte na região dos Mares de Morros. Esta é a partícula mais fácil de ser carregada, pois a areia é grande e pesada, e a argila possui poder de agregação pelas cargas. Por isso, deve-se ter cuidado ao expor o Horizonte C dos solos em cortes, pois ele é mais susceptível à erosão. 59 presença de óxidos), onde os agregados são quase sempre de tamanho muito pequeno. A estrutura granular proporciona ao solo uma taxa de infiltração de água muito rápida (Figura 5.5) (imagine um recipiente cheio de bolinhas de gude e a quantidade de espaços vazios entre uma bolinha e outra) e, por isso, os latossolos são considerados bastante resistentes à erosão, pois quase não se observa água escoando pela superfície do solo. FIGURA 5.5. infiltração rápida em estrutura granular do solo. Elaboração: Breno Ribeiro Marent • Blocos Angulares e Subangulares Os agregados têm a forma de cubos e é comum encontrar este tipo de estrutura no Horizonte B de solos que sofreram podzolização com movimentação de argila, e nos latossolos com menor teor de óxidos de ferro. A velocidade da infiltração da água em solos com esta forma de agregados é moderada (Figura 5.6), pois os cubos, diferentes dos círculos, se encaixam facilmente, deixando poucos espaços vazios. A diferença entre blocos angulares e subangulares está relacionada com as arestas do cubo, que, no primeiro caso, são mais angulosas e mais fáceis de serem percebidas. FIGURA 5.6. infiltração moderada em estrutura em blocos angulares ou subangulares do solo. Elaboração: Breno Ribeiro Marent 60 • Prismática Os agregados têm forma de prisma, ou seja, o eixo vertical maior do que o eixo horizontal. Este tipo de estrutura é comum em solos ricos em minerais do tipo 2:1. No período seco (quando a mídia mostra os solos rachados da região nordeste do Brasil) é possível visualizar a parte superior dos prismas, bastante angulosos. A velocidade da infiltração da água em solos com esta forma de agregados é moderada (Figura 5.7). Uma variação da estrutura prismática é a estrutura colunar, que possui a parte superior arredondada e ocorre, de forma comum, nos solos que sofreram halomorfismo. FIGURA 5.7. infiltração moderada em estrutura prismática do solo. Elaboração: Breno Ribeiro Marent • Laminar Os agregados lembram lâminas, ou seja, possuem o eixo horizontal maior do que o eixo vertical. De forma natural, ocorre em locais sujeitos a congelamentos, onde o peso do gelo ou da neve exerce uma grande pressão sobre o solo, fazendo com que os agregados fiquem na forma de lâmina. No Brasil, a observação de estrutura laminar está associada aos processos de degradação dos solos, principalmente aqueles sujeitos a uso intenso de mecanização ou pisoteio de gado. Estes fatos exercem grande pressão sobre o solo, causando sua compactação e o desenvolvimento da estrutura laminar. A velocidade da infiltração da água em solos com esta forma de agregados é muito lenta (Figura 5.8), pois praticamente não há porosidade vertical por onde a água possa infiltrar. 61 FIGURA 5.8. infiltração muito lenta em estrutura laminar do solo. Elaboração: Breno Ribeiro Marent 5.5.2. Tamanho As escalas de tamanho do agregado são padronizadas e se encontram no Manual de Descrição e Coleta de Solos em Campo13. As classes de tamanho (muito pequena, pequena, média, grande e muito grande) variam em função da formados agregados. 5.5.3. Grau de Desenvolvimento O grau de desenvolvimento do agregado está relacionado à sua estabilidade quando submetido à quebra, ou seja: • Quando um agregado grande se fragmenta em agregados de menor tamanho, seu grau de desenvolvimento ou sua estrutura é forte. • Quando um agregado grande se pulveriza em grãos individuais, seu grau de desenvolvimento ou sua estrutura é fraco. • Quando parte do agregado se desfaz em agregados menores e parte se pulveriza, seu grau de desenvolvimento ou sua estrutura é moderado. Apesar da determinação da estrutura do solo seguir a ordem acima (ou seja, primeiro se determina a forma, depois o tamanho e, por último, o grau de desenvolvimento), no momento de se escrever o que foi observado, a ordem é inversa como por exemplo: a estrutura do Horizonte B de um latossolo será “forte muito pequena granular” (sem vírgula entre os termos). 13 SANTOS, R.D. Lemos R.C; SANTOS, H.G. dos. KER, J.C.; ANJOS, L.H.C. dos. Manual de Descrição e Coleta de solos em Campo. Viçosa: SBCS/CNPS-Embrapa. 5 ed.,2005.92p 62 5.6. Consistência A consistência mede a capacidade de um solo se romper ou se deformar quando uma força é exercida sobre ele. Nasce do balanço entre força de coesão (união entre partículas da mesma natureza, no caso dos solos; união entre partículas sólidas) e força de adesão (união entre partículas de natureza diferente; no solo, partículas sólidas e líquidas). O comportamento da consistência do solo pode ser observado na Figura 5.9, que mostra a variação da consistência em função do grau de umidade, razão pela qual a consistência deve ser analisada com o solo em diferentes graus de unidade (seco, úmido e molhado). FIGURA 5.9. gráfico do comportamento da consistência do solo de acordo com a variação da umidade. Elaboração: Cristiane Valéria de Oliveira • Com o solo seco (local 1 – alta coesão): avaliação da dureza dos solos; • Com o solo úmido (local 2 – baixa coesão e adesão): avaliação da friabilidade dos solos; • Com o solo molhado (local 3 – alta adesão): avaliação da plasticidade e da pegajosidade dos solos. 63 5.7. Cerosidade A cerosidade refere-se aos revestimentos de aspecto lustroso (cera), que podem ocorrer na superfície dos agregados, normalmente dadas pela argila que se depositou nestas superfícies. É uma das características mais importantes na identificação do Horizonte B textural e do Horizonte B nítico (ver Capítulo 6). Ela é identificada quanto ao desenvolvimento, isto é, sua nitidez, podendo ser fraca, moderada ou forte; e quanto à quantidade, sendo caracterizada como pouca, comum ou abundante. 5.8. Transição A transição refere-se à percepção dos limites entre os horizontes e pode ser plana, ondulada ou irregular, quanto à forma; e abrupta, clara, gradual ou difusa, quanto à nitidez. Por exemplo: na Figura 5.10, a transição do Horizonte A para o B é plana e gradual; e do Horizonte B para o Horizonte C é irregular e clara. FIGURA 5.10. Transição dos horizontes do solo. Foto: Cristiane Valéria de Oliveira 64 65 Capítulo 6 66 6. CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS O Sistema Brasileiro de Classificação de Solos – SiBCS – foi organizado pelo Centro Nacional de Pesquisa de Solos da EMBRAPA, cuja 2ª edição foi publicada em 2006 e é utilizada atualmente. Conhecido como morfogenético, o SiBCS permite reconhecer a gênese do solo através da sua morfologia. A base para a classificação dos solos é a análise morfológica do perfil do solo (conforme discutido no Capítulo 5), associada a informações obtidas através de análises laboratoriais. O SiBCS é organizado em quatro níveis categóricos, crescendo o número de informações e o grau de detalhamento do nível 1 ao nível 4. O primeiro nível está associado às ordens da classificação e indica a presença ou não de determinados atributos, horizontes diagnósticos ou propriedades que são identificadas em campo, e mostram a atuação dos processos específicos de formação dos solos. O segundo nível (subordens) traz informações associadas aos atributos morfológicos importantes, como cor, ou à existência de algum aspecto especial associado à gênese. O terceiro nível (grandes grupos) traz informações principalmente sobre a fertilidade dos solos e tipos ou arranjamentos dos horizontes. E o quarto nível (subgrupos) vem com dados sobre características típicas ou transicionais dos solos. O SiBCS deve chegar até o sexto nível, sendo que o quinto (famílias) e o sexto (séries) ainda estão em fase de elaboração. 6.1. Principais horizontes14 e camadas dos solos Desde o início, tem-se falado dos horizontes mais comuns encontrados no solo, mas outros horizontes também podem ser formados. Os horizontes ou camadas passíveis de ser encontrados nos solos são: • Horizonte Hístico (H ou O) – é um horizonte de constituição orgânica, em que o teor de carbono orgânico deve ser ≥ 8%15. O horizonte hístico pode ser formado em ambientes com excesso de água (encharcados), como várzeas, veredas, pântanos, mangues, etc., sendo popularmente conhecido como turfeira. Nesse caso, ele é reconhecido como horizonte H. O horizonte hístico também pode ser formado em ambientes sem encharcamento, onde recebe a denominação de horizonte O. Geralmente são formados por vegetação florestal, onde o aporte de matéria orgânica é muito grande. O horizonte O é bastante raro no Brasil. • Horizonte A – é um horizonte de constituição mineral, cujas características (cor, estrutura e consistência) são associadas à presença de matéria orgânica decomposta, húmus. 14 Os horizontes de maior importância na identificação de solos são o A e o B. 15 O percentual de matéria orgânica de um horizonte é medido somente em laboratório. 67 • Horizonte E – horizonte de constituição mineral, cujas características (como cor e textura, principalmente) indicam perda de argila ou húmus por transporte de material. A letra E está associada ao processo de eluviação (perda) que, quando é muito acentuada, deixa o horizonte E completamente branco (presença marcante de areia), recebendo a adjetivação de horizonte E álbico. • Horizonte B – horizonte de constituição mineral, cujas características (cor, textura, estrutura, etc.) refletem a atuação dos processos de formação do solo. Normalmente, o horizonte B já não apresenta características do material de origem, pois elas já foram alteradas pela pedogênese. • Horizonte ou camada C – é de constituição mineral, sendo considerado horizonte quando formado pela alteração do material de origem, ou seja, associado ao intemperismo da rocha (formação in situ) e, muitas vezes, ainda apresenta alguma característica desta. É considerado camada quando não tem relação direta com o intemperismo como, por exemplo, no caso das camadas de sedimentos depositados nas margens dos rios. Cada camada é chamada de C (para relembrar, veja a Figura 2.1. do Capítulo 2). • Camada R – trata-se da rocha não alterada (dura) e, apesar de fugir da definição de solo por não ter vida, é considerada numa descrição de solo. Para fins de classificação, os horizontes A e B são os mais importantes e o SiBCS especifica suas diferenciações: 6.1.1. Tipos de horizonte A a) Horizonte a chernozêmico – é normalmente encontrado em solos jovens, associado a materiais de origem com teor elevado de nutrientes, e a locais com clima mais seco, onde a lixiviação é pouco significativa; é o único horizonte A considerado diagnóstico para classificação do solo em primeiro nível categórico. Os solos que possuem A chernozêmico são classificados como chernossolos. Para ser considerado um horizonte A chernozêmico, todas as seguintes exigências devem ser atendidas: • Possuir uma espessura ≥ 10 cm quando houver contato lítico (o horizonte A assenta diretamente sobre a rocha), ou ≥ 25 cm nos outros casos. • Ter alta fertilidade com V% ≥ 65%. • Possuir teor de carbono orgânico elevado ≥ 0,6%, sendo comum valor maior de 2,5%. • Apresentar cor escura, com croma e
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