pedologia entre os recursos naturais de nosso planeta, os solos ocupam um lugar de extrema...

PEDOLOGIA Entre os recursos naturais de nosso planeta, os solos ocupam um lugar de extrema importncia, uma vez que, eles suportam os vegetais, dos quais direta e indiretamente, nossa vida depende. A Pedologia se dedica a estudar como os solos se formam, e como so constitudos.

Histrico Nos primrdios da existncia do Homem, enquanto ele era um caador ou um apanhador de alimentos: O solo era visto apenas como alguma coisa abaixo da superfcie da Terra que fornecia suporte para a movimentao e habitao. 6000 a.C. quando o ser humano deixou de ser nmade se fixou, ele comeou a cultivar plantas, obtendo alimentos e fibras. A Terra passou a ser encarada como algo que onde se podia enterrar uma semente, que em condies favorveis, germinaria, cresceria e produziria fruto ou outra coisa til sua vida.

Histrico Surgiu o conceito de solo como um meio de desenvolvimento das plantas Determinadas terras eram mais produtivas, outras eram encharcadas, arenosas endurecidas para que pudessem ser cultivadas. China (4500 a.C.) As terras foram subdivididas em nove classes de produtividade. Mesopotmia (Iraque - 2500 a.C.) Rios Tigre e Eufrates documentos relacionavam a dependncia da produtividade fertilidade do solo. Uma semente plantada levava a produo de 86 ou 300 unidades.

Histrico Grcia (800 a 200 a.C.) 500 a.C. Herodoto atribuiu FERTILIDADE em parte s enchentes anuais dos rios. 300 a.C. Theofastes recomendava deixar a gua o maior tempo possvel para permitir o acmulo de SILTE. Observaes de que certos solos no produziam satisfatoriamente. Na mitologia, Hrcules a pedido do rei Augeas fez passar um rio por dentro de um estbulo que continha esterco acumulado de 30 anos fazendo que esses fossem distribudos nas terras adjacentes. Augeas no pagou Hcules e... Poema grego Odissia (Homero) faz meno a aplicao de esterco a videiras.

Histrico Theofastes recomendava uso abundante de esterco em solos rasos, mas sugeria que solos ricos fossem menos adubados. Sugeriu tambm que as plantas mais exigentes deveriam ter maior requerimento de gua. Atenas canais coletores de esgoto para serem aplicados no plantio de verduras e em oliveiras. Classificao dos estercos por ordem de riqueza em nutrientes (humano, suno, cabrito, ovelha, bovino e eqino).

Histrico Roma antiga (100 a.C.) Vrios documentos descrevem os meios para obter maiores colheitas, misturando camada arvel cinzas de madeira e esterco de animais. Atribua-se a boa produtividade do solo sua COR: Critrio de fertilidade (preto frtil cinza infrtil) Quanto mais escuro melhor ele seria e, esta cor escura era atribuda a uma substncia orgnica que hoje conhecida como HMUS. Mistura de diferentes tipos de solos com a finalidade de corrigir os defeitos e adicionar fora ao solo. Aplicao de margas (argila e calcrio) Virgilio escreveu sobre as caractersticas do solo (DENSIDADE). Analisou o solo (sabor : amargo ou salgado - pH)

Histrico Era Crist Bblia menciona o valor das cinzas para enriquecer o solo. Salitre (nitrato de K) livro de Lucas Grande contribuio das civilizaes rabe-islmica Desenvolvimento da agricultura nas regies semi-ridas. Bernard Palissy (1563) publicou um livro no qual opinou que os solos eram fonte de nutrientes minerais para a vida das plantas. Von Helmont (1629) afirmou que as plantas alimentavam-se exclusivamente de gs carbnico e gua. Tahaer e Von Wulfen (teoria do hmus) As plantas assimilam diretamente do solo restos decompostos de plantas e animais.

Histrico Progresso durante o sculo XIX Theodre de Saussure demonstrou que as plantas absorvem O 2 e liberam CO 2 (respiram) e absorvem CO 2 e liberam O 2 na presena de luz. Se as plantas fossem mantidas em ambiente livre de CO 2 as plantas morreriam. As membranas so seletivas, permitem a entrada de gua mais rapidamente que dos nutrientes. O C contido nas plantas vinha do ar (foi muito questionada)

Histrico Justus Von Liebig (1803-1873) Pai da qumica agrcola - Lei do mnimo (1862) Fez desabar o mito do hmus O hmus era um produto transitrio entre as matrias orgnicas e os nutrientes A maior parte do C nas plantas vem do CO 2 H e O vm da gua Os metais alcalinos so necessrios para a neutralizao dos cidos formados pelas plantas resultantes das atividades metablicas. Os fosfatos so necessrios formao das sementes.

Lei do mnimo

Importncia do solo para as plantas

Histrico No entanto, Liebig e seus seguidores supunham que os solos eram meros corpos estticos constitudos de fragmentos de rochas e que armazenavam gua e nutrientes. Ainda no havia preocupao de estudar a origem e desenvolvimento dos diferentes tipos de solo. Dokoutchaiev (1877) Participou de uma expedio para analisar os efeitos de uma seca catastrfica nas estepes da Ucrnia, na qual teve a oportunidade de estudar detalhadamente os solos daquela regio. Anos mais tarde, foi convocado para um trabalho semelhante nas florestas da regio de Gorki, local de clima mais mido e situado a leste de Moscou.

Histrico Comparando os solos destas duas regies, ele constatou que os solos eram bastante diferentes e concluiu que essas diversidades eram ocasionadas pelas diferenas de clima. Verificou tambm que os solos eram compostos de uma sucesso de camadas horizontais, que comeavam na superfcie e terminavam na rocha subjacente. Ele reconheceu e interpretou essas camadas como resultantes da ao conjunta de diversos fatores que deram origem aos solos. Verificou que cada solo poderia ser caracterizado por uma descrio detalhada dessas camadas.

Histrico A PEDOLOGIA surgiu como um novo ramo da cincia O solo foi ento reconhecido como um corpo natural organizado, que pode ser estudado separadamente tal como as rochas, as plantas e os animais.

Pedologia e Edafologia Existem dois modos de estudar o solo: Pedolgico: como uma parte natural da paisagem e tendo como maior interesse o estudo da sua origem, evoluo e classificao. Pedon = solo ou terra Edafolgico: como meio natural para o desenvolvimento das plantas. Edafos = terreno ou cho

Pedologia e Edafologia Pedologia: interessa-se no s pela camada superficial mas tambm pelas demais. Cincia bsica. O solo considerado um objeto completo que teve sua formao partir de uma rocha que se desagregou mecanicamente e se decomps quimicamente at formar o material solto, que com o passar do tempo veio sustentar as plantas. Edafologia: estuda o solo sob o aspecto da produo das plantas cultivadas, em particular as fornecedoras de alimentos e fibras. Cincia aplicada Procura analisar as caractersticas do solo visando entender suas relaes com a produo agrcola. O interesse maior sobre a camadas superficial, onde se concentram as razes das plantas.

Conceitos Para o Engenheiro de Minas Detrito que cobre as rochas ou minerais a serem explorados. Deve ser eliminado. Para o Engenheiro Rodovirio Material sobre o qual ser locada a estrada. Se suas propriedades forem insatisfatrias, dever ser substitudo por rocha ou cascalho.

Conceitos Para o Engenheiro Cvil O solo poroso (boa estrutura) ou o oposto o solo argiloso (duro) nfase viscosidade e aderncia Para o Fazendeiro O ambiente indispensvel para o crescimento das plantas Se suas propriedades forem insatisfatrias, dever ser preparado e, ou manejado.

Conceitos Para o Pedologista Corpo natural, produto sintetizado da natureza e submetido ao intemperismo. Estuda, examina e classifica o solo como so encontrados na seu ambiente natural. Para o Edafologista Viveiro natural para os vegetais Procura descobrir as razes para a variao de produtividade e tambm as maneiras para torn-lo mais produtivo.

SOLO ! Camada de material alterado fsica, qumica e biologicamente que recobre a rocha ou outros materiais inalterados na superfcie terrestre

Funes O solo o meio natural onde crescem as plantas que o homem utiliza como alimentos, madeira para construes, fibras para confeco de papel e tecidos. Do solo tambm se retira o material para a fundao das casas e rodovias, construo de barragens at pequenos vasos de cermica.

Embora aceitvel, deve ser destacado a grande diversidade de solos na superfcie terrestre O solo para a terra o que a casca para a laranja.

MORFOLOGIA DOS SOLOS A morfologia tem como objetivo a descrio da forma de um objeto, retratando-o com palavras e desenhos. A morfologia do solos descreve sua aparncia no meio ambiente natural, segundo caracterstica visveis a olho nu. Portanto, a morfologia corresponde Anatomia do solo

PERFIL DO SOLO Os solos evoludos possuem vrias camadas sobrepostas, denominadas HORIZONTES. O - caracterizado pelo acmulo de matria orgnica (decomposta ou no) sobre o solo mineral. A - horizonte com elevada atividade biolgica, em que se encontra uma mistura de matria orgnica com fraes minerais. B - Acmulo de minerais de argila C - Material inconsolidado, pouco afetado pelos organismos, mas que pode estar bem intemperizado (regolito). R - Rocha (material de origem).

Estas camadas so formadas pela ao simultnea de processos fsicos, qumicos e biolgicos Solo = (c, r, o, t, i...) c : clima (gua e calor) r : rocha (material de origem) o : organismos (vegetais e animais ) t : topografia (relevo) i : Idade (tempo) O clima afeta a distribuio das plantas e animais indiretamente atravs da sua influencia sobre o solo

MORFOLOGIA DOS SOLOS Os solos distinguem-se entre si por: Constituio Cor Textura Estrutura Cerosidade Porosidade Consistncia Profundidade Composio qumica. Pedoclima Pedoforma

SLIDOS DO SOLO ESPAO DOS POROS Constituio do solo

Frao Mineral A frao mineral constituda de partculas de tamanhos variveis: PartculaTamanho (mm) Mataces>200 Calhaus200 20 Cascalho20 2 Areia grossa2 0,2 Areia Fina0,2 0,02 Silte0,02 0,002 Argila< 0,002

Granulometria Silte Areia Fina Grossa Cascalho Argila 0,0022 mm 0,020,2 Dimetro das partculas

Arenosa Textura Mdia ArgilosaMuito argilosa 15 253555100 0

Textura Solo Argiloso Solo Barrento Solo Limoso Solo Limoso Solo Arenoso Solo Arenoso

Nas fraes areia e silte ocorrem minerais primrios. Quartzo que resistente ao intemperismo. Feldspatos, micas, magnetita e ilmenita. Os minerais primrios se decompem em minerais de argila. A frao argilosa composta de: Argilas silicatadas Sesquixidos de Ferro e Alumnio.

As argilas silicatadas so formadas por duas unidades. Tetraedro de Si Octaedro de Al

Estrutura tetradrica

Estrutura octadrica

Caolinita (1:1)

A textura uma das propriedades mais importantes do solo, pois a QUANTIDADE e o TIPO de argila Influenciam o movimento e a reteno da gua, Determina a superfcie especfica, afetando a atividade e capacidade reteno de nutrientes. Condiciona o potencial erosivo do solo.

- Bloco nico de1 m de lado -Volume = 1 m3 - Superfcie especfica = 6 m2 -8 fragmentos, de 0,5 m de lado -Volume = ( 0,5 )3 x 8 = 1 m3 - Superfcie especfica = 12 m Ruptura ao longo de fraturas A fragmentao das rochas

A fragmentao das rochas aumenta a superfcie exposta ao ar e a gua abrindo caminho para o intemperismo qumico

No solo ocorre o fenmeno da TROCA CATINICA A maioria dos solos so ELETRONEGATIVOS, ou seja, possui maior nmero de cargas negativas do que positivas. As cargas negativas encontram-se principalmente nas argilas e na matria orgnica. As cargas negativas adsorvem ons com cargas positivas (H+, K+, Na+, Ca++, Mg++, etc...) que podem ser trocados um pelo outro. Capacidade de Troca Catinica (mmol c dm 3 ) O tamanho das partculas tem influncia direta nas propriedades fsicas e qumicas

Capacidade de Troca Catinica (T) Teor de Minerais (N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Zn, Cu, Mn, Al) - Ca Mg - - - - - K+K+ - - - - - - - K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ Mg - Ca Mg - - - - K+K+ - - - - - - - K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ Mg - Ca K+K+ - - Mg K+K+ - - - - - - K+K+ K+K+ - Ca - - - - K+K+ - - K+K+ K+K+ Mg

Estruturarea especfica m 2 /g Capacidade de Troca (T) cmol c dm -3 Caolinita1:150 203 - 15 Haloisita1:1-5 50 Ilita2:1100 20010 40 Vermiculita2:1300 500100 150 Montmorilonita2:1700 80080 150 Silte Areia varivel 8,3 As classes de reao dos solos so denominaes genricas aplicadas s descries dos solos, no constituindo caracterstica distintiva de unidade taxonmica.

Disponibilidade de nutrientes em funo do pH

Cor a caracterstica mais fcil de ser percebida. Matria orgnica (MO) e Ferro (Fe) so fatores determinantes da cor do solo. Alto teor de MO confere colorao mais escura ao solo O Fe pode apresentar-se em forma reduzida, oxidada hidratada e oxidada desidratada. Fe 2+ Fe 3+ Fe 3+ Cinza AmareloVermelho FeOFeOOHFe 2 O 3 excesso de guaGoetitaHematita

As cores so descritas por comparao com uma escala padronizada. Tabela de Munsell Notao feita considerando-se 3 elementos Matiz (cor fundamental do arco ris ou da mistura) Valor (tonalidade de cinza) Croma (proporo da mistura com a tonalidade de cinza) Ex.: 2,5 YR 3/6 (vermelho escuro)

Esquema demonstrando como so formados os matizes da carta de cores.

Valor (brilho) Croma (mistura)

Carta de Munsel Cor Valor/Croma 10 YR 3/6

Estrutura As partculas (argila, silte e areia) geralmente se encontram agrupadas, formando agregados ou torres. A agregao determinada por substncias que tem propriedades de ligar as partculas umas as outras. cidos orgnicos xidos de Fe e Al Argilas Quando a massa de solo no apresenta estrutura, diz-se que o solo MACIO se a massa for coesa e gros simples se a massa for solta. Ex.: Terra Roxa (lembra o p de caf), diz-se macia, porosa de grnulos muito pequenos.

Tipos de estrutura Granular Laminar Blocos Cuneiforme Prismtica Colunar

xidos de Al (gipsita) xidos de Fe (hematita, goetita) Matria Orgnica Sais Coluna Prisma Blocos Grnulos Sdio (Na)

Consistncia A coeso a atrao das partculas entre si e adeso a atrao das partculas por um outro corpo. O comportamento da coeso e adeso num solo, sob diferentes condies de umidade, recebe o nome de consistncia Os agregados so mantidos unidos por diferentes graus de adeso. A consistncia pode ser determinada em diferentes condies de umidade. SecomidoMolhadoMuito molhado durezafriabilidadeplasticidadepegajosidade

Cerosidade Refere-se ao revestimento de aspecto lustroso e com brilho de um agregado. Proporcionada pelas argilas que so trazidas dos horizontes superficiais e so depositadas sobre os agregados formando uma pelcula ou filme de argilas. Auxilia na definio da classe de solo. Pela subjetividade, pode gerar controvrsias dependendo do referencial de quem a interpreta.

Porosidade macroporos microporos

Porosidade Refere-se ao volume do solo ocupado pela gua e pelo ar. Devero ser considerados todos os poros existentes no material, inclusive os resultantes de atividades de animais e os produzidos pelas razes. Para observao da porosidade deve ser usada lupa de aumento de mais ou menos 10x. Quando o material no apresenta poros visveis, mesmo com lupa de aumento, usa-se a expresso sem poros visveis.

Porosidade No campo, a porosidade deve ser caracterizada quanto ao tamanho e quanto quantidade dos macroporos, usando-se os mesmos critrios descritos anteriormente para razes. Exemplos de horizontes genticos e quantidade de poros: Poucos - horizonte B de Planossolo Ntrico; Comuns - horizonte B textural de textura argilosa Abundantes - alguns horizontes B latosslicos e solos arenosos. A descrio de porosidade deve constar do item Observaes, aps a descrio de razes.

Profundidade Raso - < 50cm Pouco profundo - > 50cm e < 100cm Profundo - > 100cm e < 200cm Muito profundo - > 200cm Obs: As classes de profundidade dos solos so denominaes genricas aplicadas s descries dos solos, no constituindo caractersticas distintivas de unidade taxonmica.

GUA NO SOLO

A gua um dos principais componentes do solo, ocupando juntamente com o ar, todo o espao poroso existente. Na ausncia da gua, no possvel a vida vegetal ou animal. A gua governa grande parte das propriedades fsicas, qumicas e biolgicas do solo. Para um bom desenvolvimento vegetal indispensvel presena de uma suficiente quantidade de gua no solo. Graas s irrigaes aumentos da produo agrcola tem sido conseguidos.

gua do solo ou Soluo do solo? gua do solo ou Soluo do solo? A gua atua como: Solvente universal Contm gases e nutrientes do solo dissolvidos Meio de transporte de nutrientes na planta. SOLUO DO SOLO SEIVA BRUTA

Eficincia de uso de gua As plantas evaporam de 500 a 1000 unidades de soluo do solo para poder formar uma nica unidade de substncia seca. EspcieEUA (L H 2 O/ kgMS) Cana-de-accar500 Milho1000 Soja2000 Batata1250 Eucaliptus350

A gua do solo contm, pelo menos em traos, todos os elementos presentes no solo, susceptveis de ionizao, solubilizao ou suspenso. A soluo do solo dinmica, sofrendo continuas flutuaes em quantidade de lquidos, em sua composio qumica e em sua concentrao pois, os ins que nela se encontram esto permanentemente passando para as partculas coloidais e vice-versa. Como resultado desse fenmeno, a concentrao em torno das partculas do solo torna-se desigual; as molculas de gua mais prximas da partcula apresentam-se com maior concentrao de sais do que as que se encontram distantes.

A gua pode ser encontrada ocupando os vazios do solo ou estar contida na estrutura cristalina dos minerais. Esta gua de cristalizao dos minerais est, em geral, fortemente ligada estrutura cristalina, no podendo ser considerada como gua do solo. Alguns minerais podem liberar essa gua a baixas temperaturas, porm, a maioria s a desprende a temperatura elevadas. Convencionou-se ser gua de adsoro a que uma amostra de terra perde quando colocada em estufa a 105 0 C e, gua de cristalizao, a que exige temperaturas de 100 a 400 0 C para sua remoo.

Classificao da gua do solo gua gravitacional, a que no seria retida pelo solo, depois deste ser molhado at o encharcamento, drenado para as camadas mais profundas pela ao da gravidade. gua capilar, a que seria retida pelo solo devido fora da tenso superficial, formando pelculas contnuas em torno das partculas terrosas e nos espaos capilares. Tanto a gua capilar como a gravitacional, movimentar-se-iam no solo na forma lquida e seriam teis s plantas, por serem assimiladas pelas razes. A gua gravitacional, no entanto, teria, geralmente, durao efmera junta s razes. gua higroscpica seria a fixada por adsoro na superfcie dos colides do solo, movimentando-se apenas no estado de vapor.

Soluo do solo gua gravitacional gua higroscpica gua capilar

Capilaridade Coeso, adeso e tenso superficial originam um fenmeno conhecido como capilaridade, movimento da gua ao longo de um tubo. Quanto menor o tubo maior a ascenso capilar.

h = 2 cos g r Onde: : densidade da gua : tenso superficial da gua : ngulo de de contato g: acelerao da gravidade r: raio do tubo R h r parede A tenso gerada nas interfaces lquido-ar nas paredes celulares em contato com o ar dos espaos intercelulares desempenham papel importante na ascenso da seiva.

Capacidade de gua disponvel (CAD) A disponibilidade de gua nos solos dependem de vrios fatores: Textura Estrutura Teor de matria orgnica Mineralogia Gradiente textura Impedimentos fsicos Profundidade

Capacidade de gua disponvel (CAD) CC : capacidade de campo (% volume) PMP : Ponto de murcha permanente (% volume) Da : Densidade aparente do solo D : densidade da soluo H : espessura do horizonte (cm)

A camada de gua disponvel de um perfil obtida pela soma dos resultados do valor encontrado para a camada de gua disponvel (CAD) de cada horizonte que se deseja considerar. Exemplo (horizontes Ap e B 1) : Horizonte Prof. Cc U.um Da cm % % g/cm 3 Ap 0-20 27 15 1,2 B 1 20-45 30 18 1,4 CAD (Ap) = (27 - 15) x 1,2 x 20 = 14,4 x 20 = 2,88 cm 100 100 CAD (B 1 ) = (30 - 18) x 1,4 x 25 = 16,8 x 25 = 4,20 cm 100 100 CAD (A p + B 1 ) = 2,88 + 4,20 = 7,08 cm

Curvas de reteno de gua dos solos de diferentes texturas (adaptado de Dijkerman, 1981)

Disponibilidade hdrica esquemtica em funo da textura do solo

Valores mdio em porcentagem do volume, de capacidade de campo (CC: 1 a 3 atm) e ponto de murcha permanente (PMP: 15 atm) e de dispnibilidade de gua (CAD) em alguns solos dedo Brsil

30 litro de gua / m 3 de solo Neossolo Quartzarnico (35% argila) 75 litros de gua / m 3 de solo O A Bw A C O

ATRIBUTOS FSICOS Cor Carta de Munsel Textura Areia, silte e argila Estrutura Laminar, prismtca, blocos, granular Porosidade Macro e Microporos Permeabilidade Densidade (g cm 3 ) Aparente e de partcula

ATRIBUTOS QUMICOS pH Matria Orgnica ( Carbono ) CTC Capacidade de troca catinica Elementos minerais Macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg, S) Micronutrientes (Fe, Zn, Cu, Mn) Alumnio (Al) Slicio (Si) Ouro (Au)

CLASSIFICAO DE SOLOS

SOLOS (SP)

pedologia entre os recursos naturais de nosso planeta, os solos ocupam um lugar de extrema...

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