aula sobre "fatores de formação do solo", faculdade de agronomia da ufrgs

• 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