aula 1 - tema 1,2 3 c.solo 2013

16
AULA 1 - CIENCIA DO SOLO 2013 Compilado por Eng. Agi Costa Cassimo Introdução a Ciência do Solo, Composição do Solo e Factores de Formação dos Solos Tema 1: INTRODUÇÃO E CONCEITOS CONCEITO SOLO: Não existe uma definição única e clara de solos. As definições mais comuns mostram que o solo é definido em várias vertentes, consoante os ramos de actuação: Agricultores e Biólogos: substrato para o desenvolvimento das plantas; Geógrafos: Manta solta da superfície terrestre; Geólogo: Camada superficial meteorizada das rochas; Ecólogo: Corpo natural que forma a interface entre litosfera, biosfera e atmosfera. Um conceito mais abrangente: Solo: "É a colecção de corpos naturais que ocupam parte da superfície terrestre, que constituem o meio para o desenvolvimento das plantas e que possuem propriedades resultantes do efeito integrado do clima e dos organismos vivos, agindo sobre o material de origem, condicionado pelo relevo durante um certo período do tempo". IMPORTÂNCIA DOS SOLOS Duma forma geral, o solo constitui o substrato para o desenvolvimento de todas as actividades do homem: Âmbito agrícola: É fonte de água, ar e nutrientes para as plantas. - Serve de armazém, onde entram e saem nutrientes, água e ar no sistema solo- planta-atmosfera; Habitat para microorganismos e insectos decompositores; Fixa a planta ao chão. Nota: As condições que o solo apresenta determinam o potencial agrícola do mesmo; Para um bom rendimento agrícola, alem das condições que o solo apresenta, ele precisa de um bom maneio; Um bom maneio implica uma compreensão básica dos tipos de solo e das suas propriedades bem como o correcto cultivo e tratamento de culturas específicas.

Upload: betho-monthenegro

Post on 24-Apr-2015

64 views

Category:

Documents


30 download

TRANSCRIPT

Page 1: Aula 1 - Tema 1,2 3 c.solo 2013

AULA 1 - CIENCIA DO SOLO 2013

Compilado por Eng. Agi Costa Cassimo

Introdução a Ciência do Solo, Composição do Solo e Factores de Formação dos Solos

Tema 1: INTRODUÇÃO E CONCEITOS

CONCEITO SOLO:

Não existe uma definição única e clara de solos. As definições mais comuns mostram que o

solo é definido em várias vertentes, consoante os ramos de actuação:

Agricultores e Biólogos: substrato para o desenvolvimento das plantas;

Geógrafos: Manta solta da superfície terrestre;

Geólogo: Camada superficial meteorizada das rochas;

Ecólogo: Corpo natural que forma a interface entre litosfera, biosfera e atmosfera.

Um conceito mais abrangente:

Solo: "É a colecção de corpos naturais que ocupam parte da superfície terrestre, que

constituem o meio para o desenvolvimento das plantas e que possuem propriedades

resultantes do efeito integrado do clima e dos organismos vivos, agindo sobre o material de

origem, condicionado pelo relevo durante um certo período do tempo".

IMPORTÂNCIA DOS SOLOS

Duma forma geral, o solo constitui o substrato para o desenvolvimento de todas as

actividades do homem:

Âmbito agrícola:

É fonte de água, ar e nutrientes para as plantas.

­ Serve de armazém, onde entram e saem nutrientes, água e ar no sistema solo-

planta-atmosfera;

Habitat para microorganismos e insectos decompositores;

Fixa a planta ao chão.

Nota: As condições que o solo apresenta determinam o potencial agrícola do mesmo;

Para um bom rendimento agrícola, alem das condições que o solo apresenta, ele

precisa de um bom maneio;

Um bom maneio implica uma compreensão básica dos tipos de solo e das suas

propriedades bem como o correcto cultivo e tratamento de culturas específicas.

Page 2: Aula 1 - Tema 1,2 3 c.solo 2013

AULA 1 - CIENCIA DO SOLO 2013

Compilado por Eng. Agi Costa Cassimo

Introdução a Ciência do Solo, Composição do Solo e Factores de Formação dos Solos

RAMOS DE CIÊNCIA DO SOLO

a) Pedologia: parte de ciência do solo que estuda a origem, morfologia, distribuição,

mapeamento, taxonomia e classificação dos solos. A Pedologia divide-se em:

­ Pedografia: faz a descrição sistemática dos solos;

­ Pedogênese: estuda a origem dos solos.

b) Edafologia: estuda o solo sob aspecto da sua utilização pelas plantas, incluindo o uso

da terra pelo homem com a finalidade de proporcionar crescimento às plantas.

Os ramos da ciência do solo podem ser agrupados ainda em:

a) Ramos puros, em que o solo é o principal foco de estudo;

­ Tecnologia do solo: o solo é estudado como base de construção e maneio;

­ Edafologia: estuda o solo como substrato para o desenvolvimento das plantas;

­ Pedologia: estuda o solo como produto de formação;

­ Física, Química, Mineralogia, Biologia do Solo: usam o solo como objecto para

estudos básicos;

­ Geoestatistica, GIS: estuda o solo como sistema multi-variável no espaço e no

tempo.

b) Ramos mistos, em que o solo é visto como uma componente do sistema e é estudado

duma forma multidisciplinar.

­ Ecopedologia: estuda o solo como um sistema ecológico;

­ Conservação do Solo: estuda o solo como um meio para a agricultura sustentável;

­ Sistema de Produção: estuda o solo como parte do sistema.

Page 3: Aula 1 - Tema 1,2 3 c.solo 2013

AULA 1 - CIENCIA DO SOLO 2013

Compilado por Eng. Agi Costa Cassimo

Introdução a Ciência do Solo, Composição do Solo e Factores de Formação dos Solos

Tema 2: COMPOSIÇÃO DOS SOLOS

Fase líquida: constituída de água, onde contem sais e compostos orgânicos dissolvidos

(água + nutrientes);

Fase gasosa: constituída de gases como N2, O2, CO2;

Fase Sólida: constituída composta material mineral e orgânico.

Figura 1: Composição aproximada da camada do solo arável. As percentagens de ar e água

variam conforme a precipitação, a temperatura e a drenagem.

Fase Gasosa do Solo

A fase gasosa do solo e da atmosfera apresentam os mesmos tipos de gases (N2, O2, CO2),

mas a composição percentual difere, devido a uma serie de factores a destacar; actividade

biológica, a continuidade e tamanho dos poros e o gradiente de difusão de O2 e CO2 em água.

Tabela 1: Composição do ar atmosférico e do solo

Gás Ar atmosférico Ar do Solo

N2 79% 79%

O2 20.9% <20%

CO2 0.03% ≥ 0.03%

As plantas utilizam o oxigénio fornecido pelo solo para o seu metabolismo e libertam dióxido

de carbono. Quando o processo de difusão entre o ar atmosférico e o ar do solo for limitado a

quantidade do dióxido de carbono aumenta até ultrapassar 10%, quantidade a partir da qual as

plantas começam a sufocar-se por falta de oxigénio.

Factores que limitam o processo de difusão entre o ar atmosférico e o ar do solo:

Estruturas densas;

Crosta superficial impermeável;

Page 4: Aula 1 - Tema 1,2 3 c.solo 2013

AULA 1 - CIENCIA DO SOLO 2013

Compilado por Eng. Agi Costa Cassimo

Introdução a Ciência do Solo, Composição do Solo e Factores de Formação dos Solos

Humidade elevada no solo ou;

Combinação dos três factores mencionados acima.

Fase Liquida ou Solução do Solo

A fase líquida do solo é o meio em que a maioria das reacções químicas (hidrolise e

complexação química) do solo se desenvolve;

Em princípio é um depósito em que os elementos macronutrientes que compõem a

fase sólida e gasosa podem ocorrer dissolvidos na forma de catiões e aniões;

­ Catiões: Ca2+

, Mg2+

, K+, Na

+, NH4

+, Al

3+, H

+;

­ Aniões: SO42-

, SiO44-

, H2PO4-, HPO4

2-, NO3

-, Cl

-, HCO3

- e CO3

2-);

Também os micronutrientes podem ocorrer na forma de catiões, aniões e moléculas

não dissociadas;

­ Catiões: Fe2+

, Mn2+

, Cu2+

, Zn2+

;

­ Aniões: MnO43-

;

­ Molécula não dissociada: H3BO3

A predominância de certos iões na solução do solo depende do pH:

Solos ácidos (pH <6): ocorrem também Al3+

e H+;

Solos neutros (pH 6-7): os iões mais comuns na solução do solo são Ca2+

(Mg2+

),

HCO3-, (Cl

-, SO4

2-);

Solos salinos (pH 7-8): Na+, (Ca

2+, Mg

2+) e Cl

-, SO4

2- são dominantes;

Solos alcalinos (pH> 8.5): dominam Na+, HCO3

- e CO3

2-.

Fase Sólida do Solo

A fase sólida do solo é constituída por duas partes: a orgânica e a mineral.

1. Parte orgânica:

A parte orgânica é composta de resíduos vegetais e animais em diferentes fases de

decomposição. Todas as fases têm funções importantes no solo:

a) Material não decomposto (material de natureza não húmica).

É constituído por grupo de moléculas orgânicas que ocorrem naturalmente na natureza,

sintetizadas pelas plantas via fotossíntese e possuem estruturas químicas conhecidas. Ex:

Page 5: Aula 1 - Tema 1,2 3 c.solo 2013

AULA 1 - CIENCIA DO SOLO 2013

Compilado por Eng. Agi Costa Cassimo

Introdução a Ciência do Solo, Composição do Solo e Factores de Formação dos Solos

Carbohidratos: simples (glicose, galactose), polimerizados (legnina, celulose e

hemicelulose);

Aminoácidos: são constituintes de proteínas, fonte de nitrogénio no solo. ex.: glicina,

alanina, ácidos aspartico e glutamico, etc.

Proteínas: são compostos nitrogenados formados por aminoácidos e ácidos orgânicos.

ex.: Desidrogenase, oxidase e peptidase.

Importância do material não decomposto no solo

Serve de cobertura morta do solo para:

­ Proteger os solos contra a erosão eólica e hídrica;

­ Proteger os solos da irradiação solar, evitando deste modo flutuações extremas de

temperaturas e humidade;

Serve de fonte de energia para grande parte de fauna do solo.

b) Material decomposto (de natureza húmica).

Consiste de polímeros complexos, compostos de cadeias de carbono com muitos grupos

activos como carboxilicos (-COOH), amidos (-NH2) e hidróxidos (-OH), com a função de

reserva de nutrientes na forma adsorvida e trocável (Figura 2). São partículas coloidais de alta

reactividade, bastante estáveis e resistentes a acção microbiana.

São substâncias obtidas por fraccionamento químico, baseada na solubilidade de matéria

orgânica do solo em meio ácido e alcalino. As várias partes dessa matéria orgânica, não são

decompostas com a mesma velocidade:

Os lípidos, alguns carbohidratos e muitas proteínas, são degradados mais facilmente;

Substâncias como a celulose, a lignina, a quitina e outras estruturas esqueléticas de

animais são decompostas com maior dificuldade e permanecem mais tempo no solo,

em função da complexidade química e/ou estrutural das mesmas (Silva, 2009);

Acido fluvico (C135H182O95N5S): solúvel em base e ácido. Os grupos decomponíveis,

contribuem imediatamente para a CTC do solo;

Acido húmico (C187H186O89N9S), são solúvel em bases e insolúvel em ácidos.

Possuem alto peso molecular e maior resistência a decomposição. Funciona como

reserva.

Page 6: Aula 1 - Tema 1,2 3 c.solo 2013

AULA 1 - CIENCIA DO SOLO 2013

Compilado por Eng. Agi Costa Cassimo

Introdução a Ciência do Solo, Composição do Solo e Factores de Formação dos Solos

Figura 2: Adsorção de catiões em complexos orgânicos

A pH baixo, os grupos -COOH, -OH e -NH2 estão associados e a pH alto dissociados. As

cargas negativas existentes a pH alto podem ser compensadas por catiões como K+, Ca

+, Mg

+

e Na+. A adsorção destes catiões na superfície dos complexos orgânicos é feita por forças

electrostáticas e, facilmente são trocáveis por outros na solução do solo.

Importância do material decomposto

Importância Química

­ Fertilizantes, por fornecer gradualmente nutrientes (N, P, K e Mg)

incorporados na estrutura das suas moléculas;

­ Aumenta a capacidade de troca catiónica (CTC) do solo, devido ao efeito

coloidal;

­ Aumenta o poder tampão, devido a elevada CTC;

­ Aumenta a formação de quelatos o solo (inclusão de catiões de elementos

metálicos (Fe3+

, Zn2+

, Cu2+

e Mn) na sua estrutura, tornando-os insolúveis e

indisponíveis a plantas em solos com pH elevado. Os quelatos formam um

anel à volta dos iões metálicos protegendo-os de outras reacções com

compostos inorgânicos;

­ Fertilizantes de acção retardada, quando o complexo quelato-ião desligar-se

mais tarde, tornando os iões disponíveis para a planta, durante a estação do

crescimento;

­ Reduzir o risco de toxicidade por Al3+

e micronutrientes (Cd2+

, Hg2+

) a pH

baixo. As moléculas orgânicas ligam-se a essas substâncias nocivas, formando

complexos menos tóxicos aos ecossistemas.

COOH

OH pH alto

pH baixo COO-

O-

Page 7: Aula 1 - Tema 1,2 3 c.solo 2013

AULA 1 - CIENCIA DO SOLO 2013

Compilado por Eng. Agi Costa Cassimo

Introdução a Ciência do Solo, Composição do Solo e Factores de Formação dos Solos

Importância Física

­ O húmus exerce acção favorável a estrutura do solo, age como material

cimentante para a formação de agregados das partículas do solo, mantendo a

circulação do ar, infiltração e armazenamento da água;

­ Aquecimento do solo, devido a coloração escura.

Importância Biológica

­ Fontes de energia para microorganismos;

­ Actividade enzimática: estimula ou inibe enzimas extra-celulares;

­ Desenvolvimento de plantas: estimula ou inibe a produção de fito-hormonios

ou de compostos orgânicos tóxicos.

Dinâmica da matéria orgânica do solo

Adição

­ Ocorre pela conversão de CO2 em compostos orgânicos no processo da

fotossíntese;

­ Decresce com a profundidade.

Perdas

­ Libertação de CO2 na respiração;

­ Revolvimento do solo, aumento da oxidação de compostos orgânicos e perdas

por lixiviação e erosão;

­ Desmatamento;

­ Decomposição microbiana dos resíduos do solo.

O preparo do solo altera as taxas de adição e perda de matéria orgânica do solo. Afecta as

perdas devido a; mudança de temperatura, humidade, aeração, roptura de agregados,

fraccionamento e incorporação de resíduos. E afecta a adição devido a rotação de culturas.

A velocidade da decomposição depende.

Estrutura bioquímica;

Condições do ambiente: sob climas quentes e húmidos e, sob aeração abundante

favorece e possibilita a oxidação da matéria orgânica, reduzindo o acúmulo final de

húmus (humificação), em detrimento à formação de componentes minerais. Em

Page 8: Aula 1 - Tema 1,2 3 c.solo 2013

AULA 1 - CIENCIA DO SOLO 2013

Compilado por Eng. Agi Costa Cassimo

Introdução a Ciência do Solo, Composição do Solo e Factores de Formação dos Solos

regiões temperadas ocorrem mais acumulo de matéria orgânica devido a menor

actividade microbiana;

Produção de enzimas necessárias.

2. Parte mineral:

A parte mineral é constituída por fragmentos, distintos em relação as dimensões, a

mineralogia e ao comportamento químico.

Os minerais no solo, fornecem nutrientes para as plantas. Portanto, a fertilidade natural do

solo depende em grande parte dos tipos e quantidades de minerais presentes. Os tipos de

minerais e as suas respectivas proporções no solo, dependem da rocha-mãe do solo.

Existem vários métodos para classificar a parte sólida mineral:

­ Baseada na mineralogia e nas propriedades físico-químicas (Tabela 2);

­ Baseada no tamanho das partículas (Tabela 3).

Tabela 2: Elementos comuns na fase sólida do solo.

Page 9: Aula 1 - Tema 1,2 3 c.solo 2013

AULA 1 - CIENCIA DO SOLO 2013

Compilado por Eng. Agi Costa Cassimo

Introdução a Ciência do Solo, Composição do Solo e Factores de Formação dos Solos

Tabela 3: Classes de tamanhos de partículas de material de solo

Fonte: Sistema classificação de INIA/UEM (1995).

Os minerais do solo, podem também ser agrupados em dois grupos:

1. Minerais primários;

São minerais herdados do material originário e, não sofrem alteração química desde a

deposição ou cristalização do magma fundido. Exemplo de alguns minerais primários:

­ Quartzo (SiO2.), feldspato, plagioclases, micas, piroxenas, anfibolas, olivinas;

Os mais frequentes no solo;

­ Elementos puros: diamante (C), ouro (Au), Pt, Ag, S;

­ Sulfidos: galenita (PbS);

­ Fosfatos: Apatita [Ca3(PO4)2.Ca(OH,F)2], vivianita (Fe3(PO4)2.8H2O);

Importância dos minerais primários no solo:

Servem para avaliar o grau de evolução do solo e da sua reserva mineral. Por exmplo:

­ A presença de olivina, augite, horneblenda ou plagioclase cálcica, indicam um

estádio inicial de meteorização das rochas e de evolução do solo;

­ Um solo derivado de rochas com quartzo, feldspatos e minerais

ferromagnesianos e em que predominam o quartzo e o feldspato potássico

como minerais primários será um solo muito mais evoluído.

Servem de reserva mineral no solo, a longo, médio ou longo prazo;

Page 10: Aula 1 - Tema 1,2 3 c.solo 2013

AULA 1 - CIENCIA DO SOLO 2013

Compilado por Eng. Agi Costa Cassimo

Introdução a Ciência do Solo, Composição do Solo e Factores de Formação dos Solos

­ A capacidade dos minerais primários, funcionarem como reserva de nutrientes

depende da sua granulometria e resistência à meteorização;

Reserva mineral a curto prazo: minerais ferromagnesianos, feldspatos

e outros menos resistentes, todos com dimensão não superior à do limo

(<0,02 mm);

Reserva mineral a médio prazo: minerais ferromagnesianos (olivinas,

anfíbolas, piroxenas e biotite) e plagioclases com dimensão superior à

do limo (<0,02 mm);

Reserva mineral a longo prazo: feldspatos potássicos, moscovite e

outros minerais mais resistentes, com dimensão superior à do limo

(>0,02 mm).

2. Minerais secundários.

Os minerais secundários são aqueles que resultam da decomposição de minerais primários ou

da reprecipitação dos produtos de decomposição de minerais primários. E quanto a origem,

estes podem:

Ser sintetizados no próprio solo (in situ), a partir dos produtos da meteorização dos

minerais primários menos resistentes;

Resultarem da alteração da estrutura de alguns minerais primários, que ocorrem in

situ;

Ser herdados do material originário. Exemplo de alguns minerais secundários:

­ Minerais de argila (silicatos de alumínio no estado cristalino), silicatos não

cristalinos, óxidos e hidróxidos de alumínio e ferro, carbonatos de cálcio e de

magnésio;

Os mais frequentes;

­ Sesquióxidos (geralmente S, raramente P): hematita (Fe2O3), magnetita

(Fe3O4), gibsita (Al(OH)3), goetite (FeOOH), ferrihidrita (amorfa);

­ Fosfatos: AlPO4, FePO4.

FACTORES QUE INFLUENCIAM NO TIPO DE MINERAL SECUNDÁRIO FORMADO

E A VELOCIDADE DAS REACÇÕES:

Tipo e concentração de iões na solução do solo;

pH do solo;

Clima do solo (temperatura e humidade);

Page 11: Aula 1 - Tema 1,2 3 c.solo 2013

AULA 1 - CIENCIA DO SOLO 2013

Compilado por Eng. Agi Costa Cassimo

Introdução a Ciência do Solo, Composição do Solo e Factores de Formação dos Solos

Factores biológicos.

Alguns minerais podem ser encontrados nos dois grupos:

­ Halogenitas: halita (NaCl), fluorita de cálcio (CaF2);

­ Carbonatos: calcita (CaCO3), calcário (CaCO3), dolomita (Ca.Mg(CO3)2);

­ Sulfatos: Barita (BaSO4), gesso (CaSO4.2H2O), anhidrita (CaSO4);

­ Silicatos (P/S): minerais que contém grupos SiO4-. Estes são muito

importantes para o solo em termos de fertilidade e propriedades físico-

químicas.

Minerais de argila cristalina

São silicatos de alumínio cristalinos, que contem uma estrutura em que os átomos de

alumínio com grupos hidróxidos ocorrem numa configuração octaédrica (Figura I-2A, no

manual) e os átomos de sílica com oxigénio numa configuração de tetraedros (Figura I-2B,

no manual). Basicamente os minerais consistem de uma camada de Al-octaedros, ligados

com uma ou duas camadas de tetraedros de SiO4. Exemplo de minerais de argila: a caulinita e

a montmorilonita.

Os octaedros têm três grupos -OH- em excesso em termos da carga (3-). Contudo, deve-se

realizar com um outro átomo de Al no octaedro vizinho, em que os 6 átomos OH- estão

divididos por 2 átomos de Al, formando uma lamela de (Al(OH)3)n depois da condensação de

octaedros individuais. Uma distribuição comparável das cargas ocorre nos tetraedros de

sílica, dando origem a uma outra camada ou lamela com a formula (Si2O5)m.

As lamelas de octaedros (O) e tetraedros (T) podem juntar-se segundo os tipos TO (1:1), TOT

(2:1) e OTOT (2:2), que representam as estruturas básicas de minerais de argila.

Exemplos:

TO: caulinita;

TOT: ilita, montmorolinita;

OTOT: clorita.

Os minerais de argila não são electronetros quanto parece, onde as cargas positivas são

compensadas por cargas negativas. Na verdade há sempre algumas cargas nas margens das

lâminas, que deverão ser compensadas por iões que não fazem parte da rede cristalina. Alem

Page 12: Aula 1 - Tema 1,2 3 c.solo 2013

AULA 1 - CIENCIA DO SOLO 2013

Compilado por Eng. Agi Costa Cassimo

Introdução a Ciência do Solo, Composição do Solo e Factores de Formação dos Solos

disso, durante a formação dos minerais, os catiões Al3+

e/ou Si4+

nem sempre estão

disponíveis em quantidades adequadas para formar respectivamente octaedros e tetraedros.

Nestes casos, os iões Al3+

ou Si4+

, podem ser substituídos por outros catiões dum tamanho

semelhante sem ruptura ou modificação da estrutura cristalina do material (substituição

isomórfica). O termo isomorfo, refere-se ao raio do dos átomos que determinam o grau em

que estes podem se adaptar a rede cristalina.

Exemplo:

O Si4+

(r = 0.41) pode ser substituído por Al3+

(r = 0.50) no tetraedro;

Al3+

(r = 0.50) pode ser substituído por Mg2+

(r = 0.65) ou Fe3+

(r = 0.75) no octaedro;

Ca2+

(r = 0.94), Mg2+

(r = 0.65), K+ (r = 1.33) e Na

+ (r = 0.98), ocorrem em locais fora

do cristal para neutralizar cargas negativas originadas por substituição isomórfica. K+

(r = 1.33), fica fortemente retida entre as lâminas de ilita e muscovita;

O- (r = 1.45) ocorre nos tetraedros e octaedros das lâminas.

Ca2+

(r = 0.94), K+ (r = 1.33) e Na

+ (r = 0.98), não podem substituir Al

3+ (r = 0.50) ou

Si4+

(r = 0.41) por não serem amorfos.

A substituição de um catião por outro com carga menor, implica uma deficiência de cargas

positivas, consequentemente, um excesso equivalente de cargas negativas.

As cargas negativas derivadas por substituição isomórficas são permanentes;

As cargas as margens dos minerais de argila, originadas da presença de grupos de OH-

e O2-

não compensadas são cargas variáveis, dependendo do pH e sais livres na

solução do solo;

Minerais expansíveis e não expansíveis

Os minerais expansíveis são aqueles que quando húmidos, deixam moléculas de água

entrarem facilmente entre os cristais elementares destes minerais, separando-os e causando

uma expansão do material e, ao secar esta água é liberta. Solos com muitos minerais

expansíveis apresentam problemas de drenagem quando húmidos e fendas grandes (ate 5 cm

de largura e 1 m de profundidade) quando secos.

Os minerais do tipo TO (1:1), não são expansíveis, porque a ligação entre T e O de

lamelas opostas é demasiadamente forte para poder separa-los ao humedecer.

­ Exemplo. Caulinita.

Page 13: Aula 1 - Tema 1,2 3 c.solo 2013

AULA 1 - CIENCIA DO SOLO 2013

Compilado por Eng. Agi Costa Cassimo

Introdução a Ciência do Solo, Composição do Solo e Factores de Formação dos Solos

Os minerais do tipo TOT são expansíveis, excepto a ilita, porque os cristais

elementares são condensadas em unidades de 4 a 5, com iões K+ nos espaços entre

tetraedros opostos (Figura I-5B), compensado assim uma parte da carga permanente

(negativa) da superfície na camada dos tetraedros (Al por Si).

Page 14: Aula 1 - Tema 1,2 3 c.solo 2013

AULA 1 - CIENCIA DO SOLO 2013

Compilado por Eng. Agi Costa Cassimo

Introdução a Ciência do Solo, Composição do Solo e Factores de Formação dos Solos

Tema 3: FORMAÇÃO DO SOLO E FACTORES DE FORMAÇÃO

FORMAÇÃO DO SOLO

A rocha a partir da qual o solo foi formado é chamada de rocha-mãe. Existam vários tipos de

rocha-mãe, mas as básicas são: as magmáticas, as sedimentares e as metamórficas.

Tabela 4: Alguns tipos de rochas e seus minerais constituintes

Rochas magmáticas

Granito Rocha granular rica em minerais de potássio

Basalto Rocha preta formada de lava liquefeita

Rochas sedimentares

Arenito ou grés Consiste em partículas de areia conglomeradas

Calcário Consiste em carbonato de cálcio

Piçarra Uma rocha mole formada de depósitos de lama solidificados

Rochas metamórficas

Mármore Formado a partir do calcário

Quartzito Formado de arenito

Gneisse Formado a partir de granito

FACTORES DE FORMAÇÃO DOS SOLOS

Relevo;

Clima;

Organismos;

Tempo;

Material de Origem.

Relevo

É o conjunto de diferentes formas que a superfície sólida do planeta apresenta, como

resultado de agentes internos (endógenos) e externos (exógenos);

Agentes internos: vulcanismo, terramotos, abalos sísmicos;

Agentes externos: meteorização química, física e biológico.

Os agentes externos são agentes erosivos, por exemplo:

Meteorização química: alteração da constituição das rochas a partir das reacções

químicas. O agente principal da meteorização química é a água. As equações a seguir

mostram o processo de meteorização química pela água das chuvas.

Page 15: Aula 1 - Tema 1,2 3 c.solo 2013

AULA 1 - CIENCIA DO SOLO 2013

Compilado por Eng. Agi Costa Cassimo

Introdução a Ciência do Solo, Composição do Solo e Factores de Formação dos Solos

­ H2O + CO2 H2CO3

­ H2CO3 + CaCO3 Ca(HCO3)2

Figura 2: Efeito da água da chuva nas rochas calcárias

O hidrocarbonato de cálcio formado é solúvel em água, de modo que o processo dissolve

eficazmente a rocha. O oxigénio existente no ar causa a oxidação do ferro em algumas

rochas. A alteração da sua composição química enfraquece a estrutura e as partículas

separam-se:

Meteorização física: desintegração/desgaste das rochas superficiais, causado por rios,

chuvas, ventos, e o transporte dos sedimentos resultantes da erosão e a sedimentação

dos detritos que formam novas camadas rochosas. Os principais agentes da

meteorização física são: Fogo, relâmpagos, água (geada e chuvas) e temperaturas

atmosféricas.

Meteorização biológica: acção de vários organismos, incluindo plantas, animais e

microorganismos do solo. Estes agentes extraem os elementos solúveis para a sua

nutrição, aumentam a acidez do sistema pela adição de substâncias ácidas e de protões

de H+, influenciam nas trocas gasosas com adição de CO2, que ao formar acido

carbónico (H2CO3) acelera a meteorização química.

Nota: O relevo influencia ao solo na penetração de água, e consequentemente na intensidade

de meteorização:

Na parte alta do relevo: em áreas planas ocorre penetração de grande quantidade de

água, com pequena formação de enxurrada, ocasionado uma lixiviação interna

bastante grande, consequentemente a formação de solos profundos, altamente

meteorizados, bastante ácidos e pobres em nutrientes;

Em áreas declivosas: a penetração de água é menor, com formação de mais

enxurrada, ocasionando uma lixiviação menos intensa, e formando solos mais rasos,

menos meteorizados, menos ácidos e com um pouco mais de nutrientes;

Em áreas baixas: ocorrem ganhos de material, seja por meio da enxurrada, seja

através do lençol freático, sem ocorrência de lixiviação, formando solos rasos, não

muito intemperizados, porém não muito ácidos e normalmente ricos em nutrientes.

H2O da

chuva

CO2

do ar

Acido

carbónico fraco

Calcário Hidrogeno-carbonato de cálcio

Page 16: Aula 1 - Tema 1,2 3 c.solo 2013

AULA 1 - CIENCIA DO SOLO 2013

Compilado por Eng. Agi Costa Cassimo

Introdução a Ciência do Solo, Composição do Solo e Factores de Formação dos Solos

Clima

O solo sendo produto de meteorização do material de origem, apresenta propriedades e

características diferenciadas em função do clima: solos formados sob clima tropical são

bastante meteorizados, enquanto aqueles formados sob clima temperado são menos

meteorizados sendo assim, quanto mais quente e húmido o clima, maior a lixiviação de

minerais, inclusive de bases, tornando o solo mais pobre e mais ácido.

Organismo

Estes influenciam na formação dos solos porque são fornecedores de matéria orgânica, bem

como contribuem com determinados compostos orgânicos que podem promover

diferenciação entre alguns solos.

Tempo

Uma vez que a formação dos solos é resultado de reacções químicas bem como da acção das

forças físicas, precisam de tempo para se manifestarem. Sendo assim certas reacções

precisam de mais tempo que outras, isso faz com que haja solos que demoram mais tempo

para atingirem o seu equilíbrio.

Material de Origem

O material de origem tem extrema importância, visto que as propriedades e características do

solo dependem em primeiro lugar do material da decomposição do material de origem. Para

além das rocha-mãe (magmática, metamórfica e sedimentar), o material de origem dos solos

pode ser o material de decomposição. Vários minerais constituintes de material de origem

podem permanecer inalteradas enquanto outros podem sofrer decomposição por acção

química, transformando-se em minerais extremamente úteis no solo, libertando catiões e

aniões que podem ser absorvidos pelas plantas. Em função de outros factores de formação,

materiais de origem diferentes ou iguais podem dar origem a solos iguais ou diferentes.