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Aula sobre "Fatores de formação do solo", Faculdade de Agronomia da UFRGS
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• Fatores de formação do Solo
• Processos de formação do Solo
GÊNESE DO SOLO
Fatores de formação do solo:
Organismos
Relevo
Clima
Material de origem
Tempo
SoloSolo
Os cinco fatores de formação do solo
• Clima
• Organismos
• Topografia/relevo
• Material de origem
• Tempo
Fatores ativos
Fatores passivos
Solo = f(mo, cl,r, o,t)
Formação do solo: a transformação da rocha em solo
• A formação do solo inicia-se depois que o material de origem não consolidado é depositado ou exposto
• As propriedades químicas e físicas do material de origem influenciam a natureza do solo formado
• O material de origem é a base para o desenvolvimento do solo
MATERIAL DE ORIGEMMATERIAL DE ORIGEM
•rocharocha(Basalto, Granito)(Basalto, Granito)
•material não consolidadomaterial não consolidado(sedimentos marinhos, fluviais ou lacustres (sedimentos marinhos, fluviais ou lacustres não consolidado, dunas, etc)não consolidado, dunas, etc)
ORIGEMORIGEM
AUTÓCTONE - quando o solo é formado à AUTÓCTONE - quando o solo é formado à partir do material de origem subjacente partir do material de origem subjacente ao mesmo;ao mesmo;
ALÓCTONE - quando o solo é formado à ALÓCTONE - quando o solo é formado à partir de material de origem que não está partir de material de origem que não está subjacente ao mesmo;subjacente ao mesmo;
Classificação dos materiais de origem
1. Formado no local (residual)2. Transportado
3. Acúmulo de resíduos vegetais
rios
oceanos
lagos
– Gravidade– Água– Gelo– Vento
Tipos de materiais de origem
Tipo
Modo de transporte
Grau de separação por
tamanho
Aluvial rios Alto
Coluvial gravidade Baixo
Lacustre água (lagos) Alto
Residual nenhum -
Deposições fluviais
Sedimentos lacustres
Deposição eólica
Colúvio
ROCHASROCHAS
As rochas são agregados naturais formados de um As rochas são agregados naturais formados de um ou mais minerais, que constituem parte essencial da ou mais minerais, que constituem parte essencial da crosta terrestre e são nitidamente individualizadas crosta terrestre e são nitidamente individualizadas (LEINZ e AMARAL, 1985). (LEINZ e AMARAL, 1985).
Subdivididas:Subdivididas:
Magmáticas (Ígneas)Magmáticas (Ígneas)
SedimentaresSedimentares
MetamórficasMetamórficas
Neossolo Litólico Eutrófico chernossólico(Unidade Charrua).
A
R
Neossolo Litólico Distrófico típico(Unidade Pinheiro Machado).
A
Cr
CARACTERÍSTICAS QUE INFLUEM CARACTERÍSTICAS QUE INFLUEM NA PEDOGÊNESENA PEDOGÊNESE
grau de consolidaçãograu de consolidação
granulação ou texturagranulação ou textura
composição química e mineralógica.composição química e mineralógica.
Relações entre a composição das rochas e de solos derivados no RS.
Composição da rocha Composição do solo Rocha/solo Ca %
K %
Fe %
Mineralogia Argila %
K total %
Fe %
Mineralogia da argila
Arenito/ Argissolo Vermelho-Amarelo
1,0 0,5 2,0 Quartzo >> feldspato
20 2000 1 Caulinita, quartzo, goethita, hematita
Granito/ Argissolo Vermelho-Amarelo
1,4 3,4 3,0 Mica, felspato, quartzo
40 10700 3 Caulinita, quartzo, mica, goethita
Basalto/ Nitossolo Vermelho
6,4 1,2 9,0 Piroxênios, anfibólios, plagioclásios
60 2100 16 Caulinita, goethita, hematita
Basalto
1.5m
Efeito do material de origem nos solos
Areia eólica
A
C1
C2
40cm
Alúvio
A
C1
C2
B
1m
A
AB
C
Bt1
Bt2
Influência do clima na formação do solo
• precipitação efetiva * água que penetra no regolito* Depende de
• Temperatura
Distribuição anual
Temperatura (afeta evaporação)
Topografia
Permeabilidade
High (basic)
Low (acidic)
Efeito do clima nas propriedades do solo
baixa alta
Alto
(básico)
Baixo
(ácido)
Precipitação
Efeito do clima nas propriedades do solo
baixa altaPrecipitação
profundo
raso
Profundidade dos carbonatos
Efeito do clima nas propriedades do solo
baixa altaPrecipitação
rápida
lenta
Taxa de
formação
de argilas
Frio = baixa adição
Quente = perdas rápidas
Efeito do clima nas propriedades do solo
baixa altaTemperatura
Matéria
Orgânica
no solo
Tropical e úmido
A
C
Temperado
A
C
R
Bt
Árido e semi-árido
A
C
R
Bk
Desértico e frio
A
C
R
10cm 1m >1m 15m
Efeito do clima nas propriedades do solo
Bw
Profundidade dos carbonatos
Baixa precipitação
A
Bk
C2
10cm
Alta precipitação
A
Bt
Ck
80cm
• Vegetação–
• Microorganismos–
• Macroorganismos(minhocas, formigas, cupins)–
• Homem–
Influência dos organismos na formação do solo
Raízes, folhas
Decomposição da MO
MO, mistura do solo, caminhos preferenciais
Compactação, erosão, mudanças na vegetação
S = f (o) mo, cl, r, t
1. BACTÉRIAS, FUNGOS, ALGAS, BRIÓFITAS E LÍQUENS
2. PLANTAS SUPERIORES
3. ANIMAIS
4. HOMEM
ORGANISMOS
1. BACTÉRIAS, FUNGOS, ALGAS, BRIÓFITAS E LÍQUENS:
Efeitos:
• Liberação de ácidos e quelantes orgânicos;
• Absorção de água e nutrientes;
• Desintegração de rochas por contração e expansão celular e emissão de rizóides;
• Estabilidade de sedimentos pela formação de biofilmes;
Com o intemperismo inicial e a fixação de CO2 e N2, forma-se quantidade de solo suficiente para que plantas superiores colonizem o local...
f) Adicionam N e C ao solo;
2. PLANTAS SUPERIORES:
Efeitos:
a) A decomposição de resíduos e a absorção de nutrientes liberam metabólitos ácidos e básicos;
b) Aumento da água disponível no solo ( evaporação);
c) Atenuação da agressividade climática em termos de amplitude térmica, hídrica e de erosão;
d) As raízes desintegram mecanicamente as rochas;
e) Ciclagem de nutrientes;
g) Aumentam estruturação, porosidade, aeração e infiltração;
h) A respiração das raízes reduz a concentração de O2 e aumenta o CO2 afetando reações (oxi-redução, precipitação, etc.).
Efeito da vegetação
Pastagem
Floresta Caducifólia
Floresta de Coníferas
Teor de nutrientes nos resíduos
alto alto baixo
Decomposição da MO
rápida rápida lento
Presença de horizonte O
não não sim
Teor de MO em função do tipo de vegetação
Efeito combinado: material de origem e organismos
Material de origem
N em solos florestais
N em solos de pastagens
Basalto (básica)
Riolito (ácida)
354584
(mais alto)
324241(mais baixo)
3. ANIMAIS: Minhocas, Térmitas, Tatus e Formigas
b. Modificam morfologia, densidade, granulometria dos horizontes;
c. Contribuem para formação de macroagregados, aumentando porosidade, infiltração, aeração.
A incorporação de resíduos superficiais pelas minhocas em Argissolos de Dakota do Sul alterou o horizonte E para A (LANGNEID, 1964).
4. HOMEM:
- Alteração rápida do “equilíbrio” estabelecido por milhões de anos;
- Intensificação e ampliação desta ação ao longo do tempo.
a. Bioturbação: transferem e misturam horizontes;
Efeitos:
Efeitos:
1. Formação do horizonte Ap;
2. Remoção de horizontes superficiais pela erosão;
3. Irrigação e drenagem modifica o regime de umidade;
4. Redução do teor de MO (Chernossolos Argissolos)
5. Alteração da vegetação: floresta lavoura;
6. Pastejo ou preparo inadequado compacta o solo;
7. Enriquecimento de N, P, MO, etc.
8. Redução da acidez natural pela calagem.
Além do uso agrícola, o conhecimento do solo é fundamental para o planejamento para fins urbanos, industriais, mineração, etc.
Influência da topografia na formação do solo
IntroduçãoTopografia controla:
dinâmica da água e suas implicações;
clima do solo.
Características do relevo que influem na formação do solo:
Declividade;
Posição na paisagem;
Forma do declive;
Aspecto (N, S, L, O);
Elevação.
Relevo clima
1. Nível macro (áreas maiores):
Reflexos na vegetação, organismos e, conseqüentemente, no solo!
> MOS
Grandes altitudes
< tºC (-0,5ºC a cada 100m)
> Ppt (efeito orográfico)
=
Relevo clima
2. Nível micro (áreas menores):
Direção da face insolação! No hemisfério norte, normalmente as faces voltadas para o sul são 1-3ºC mais quentes que as faces voltadas para o norte; Em algumas partes do Alaska, a face sul não tem neve permanente, enquanto a face norte possui;
Solos mais úmidos = mais frios.
Água e relevo!• Distribuição de umidade na paisagem;
40 mm
40 mm
40 mm
15 mm
20 mm
20 mm
20 mm
20 + 2520 + 25 + 20
Constituição do relevo
Interflúvio
Ombro
Encosta
SopéPlano
coluvio-aluvial
Rocha mãe
Material residual
Material coluvial
Material aluvial
Brady, 2002
Transporte de material no declive:
Solo Eluvial
Solo Aluvial
•Estreita correlação com o material original, > influência das caract. da rocha matriz
•Autóctones
•Em geral nos declives
•Mistura de fragmentos da rocha subjacente com partículas transportadas de partes mais elevadas.
•Acumulação de regiões adjacentes
•Alóctones
Solo Coluvial
Figura 3: Efeito da topografia na formação do so-lo. (Brady, 2002)
> MO + ambiente reduzido = cores + escuras > espessura hor. A e aprofundamento do Bt
0 2 4 6 8 10 12Declividade, %
Esp
essu
ra, c
m
75
60
45
30
15
Figura 4: Relação entre espessura do horizonte A e declividade (Vieira, 1988).
251810615Espessura do hor. A
5545301540CO
Plano colúvio-aluvial
SopéEncostaOmbroInterflúvioPosição
Quadro 1. Teor de carbono orgânico (g kg-1) e espessura do horizonte A em diferentes locais da paisagem.
Brady, 2002
Corte transversal de uma área na encosta do Nordeste do RS.
Basalto
Escala aprox. 1:125.000
Latossolo Roxo
Solos Litólicos
Brunizém Avermelhado
Associação Planossolo –
Hidromórfico Cinzento
Terra Roxa Estruturada
Associação Litólico – Brunizém
Avermelhado
KLAMT, 1983 (não publicado)
Sedimentos recentes
Corte transversal de uma área localizada em região de arenitos, na Depressão Central do RS.
Arenito
Escala aprox. 1:25.000
Sedimentos arenosos recentes
Podzólico Vermelho Amarelo Distrófico A Moderado
Areias Quartzosas Distróficas A Fraco Complexo Planossolo-
Areias Quartzosas–Glei Húmico–solos orgânicos
KLAMT, 1983 (não publicado)
Relevo e solos no RS
Planalto: Rio Uruguai até Erechim
CharruaNEOSSOLO
LITÓLICO Eutrófico chernossólico
ErechimLATOSSOLO VERMELHO
Aluminoférrico típico
EstaçãoLATOSSOLO VERMELHO
Distroférrico típico
CiríacoCHERNOSSOLO
ARGILÚVICO Férrico típico
Basalto
Brasil, 1973
• O relevo é tão importante que é a base para o levantamento de solos!!!
• Em locais onde o relevo é mais uniforme, como no planalto, a variabilidade dos solos é bem menor e, portanto, o levantamento torna-se mais simples!!!
TEMPO: S = f (t) mo, cl, r, o
Define a duração da ação do clima e dos organismos sobre o material de origem, em uma determinada posição do relevo.
Desenvolvimento do solo Grau de diferenciação dos horizontes
Estágios de desenvolvimento dos solos:
Efeito do tempo no desenvolvimento do solo
Perfis de solo
Material de
origem intacto
Jovem Desenvolvido Muito desenvolvido
Tempo
Terraço de inundação(jovem)
A
C
Terraços mais altos(mais velhos)
A
Bt1
C
Bt2
10cm
80cm
Efeito do tempo na formação dos solos
Idade do solo e desenvolvimento
Pouco desenvolvido
(jovem)Desenvolvido
(velho)
Minerais Primários: quartz,
feldspato, etc.
Secondários: esmectita, ilita,
etc.
Fertilidade alta baixa
Teor de argila baixo alto
Estimativas indiretas (geomorfologia e geoquímica) sugerem idades de centenas de milhares de anos para os Argissolos e Latossolos do Brasil Central.
Datação de fósseis soterrados indicam idades inferiores a 20.000 anos para os Chernossolos eVertissolos da Campanha do RS.
IDADE DE UM SOLO:
Estimativas globais sugerem que o tempo para formação de 1 mm de solo é de 8 a 27 anos !
Tempo cronológico x Tempo evolutivo
Ex.: Solos da Amazônia x Solos do Semi-Árido
Clima quente e úmido
Vegetação de floresta
Material permeável
Topografia plana
Fatores que retardam o desenvolvimento do solo
• Pouca chuva• Baixa umidade relativa• Materiais de origem formados principalmente
por quartzo• Teor de argila muito alto• Lençol freático alto• Declives acentuados• Baixas temperaturas• Presença de substâncias tóxicas para as
plantas
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