Fsica dos Solos - Solos_Agronomia_print

AGRONOMIA
SOLOS
Formação do Solo
Classificações
Propriedades Físicas
Cenário típico em Ribeirão Preto
Pedreira de basalto com cobertura de camada de solo
FOTO AUGUSTO FILHO (2002)
SOLO: Interpretações diversas
Engenharia Civil – material escavável , que perde sua
resistência em contato com a água
Arqueologia: material no qual se encontram registros de
civilizações e organismos fósseis
Geologia – produto do intemperismo físico e químico
das rochas
Agronomia – camada superficial de terra arável,
possuidora de vida microbiana
Pedologia ou Edafologia – Dukuchaiev (Rússia, 1880) –
camada viva que recobre a superfície da Terra, em
evolução permanente, por meio da alteração das rochas
e de processos pedogenéticos, comandados por
agentes físicos, químicos e biológicos.
Atenção para alguns termos
Processos pedogenéticos; pedogênese
Substrato pedogenético; Materiais inconsolidados
Solo superficial; Solo maduro
Solo residual jovem; Solo de alteração; Solo
saprolítico ou saprolito; Horizonte C
Perfil de solo; Perfil de intemperismo
Material parental; Rocha mãe; rocha fonte
Rocha sã; rocha inalterada
Rocha decomposta; rocha intemperizada
Manto de intemperismo
Fatores de formação do Solo
Rocha
Clima
Relevo
Biosfera (organismos)
Tempo
CLIMA
Tendências de evolução pedológica condicionadas
pelo Clima
PODZOLIZAÇÃO: fenômeno característico de regiões
de clima temperado, condicionado por acúmulo de
matéria orgânica, produção de ácidos húmicos,
dispersão de sesquióxidos de ferro e alumínio e
enriquecimento em sílica que, em certos casos,
constitui mais de 80% da fração mineral dos horizontes
superiores
LATERIZAÇÃO: fenômeno característico de regiões de
clima tropical e intertropical (quente e úmido),
condicionado pela lixiviação de bases e sílica
produzidos por hidrólise, acumulação de sesquióxidos
de ferro e alumínio e produção de argilominerais do
grupo caolinítico
CLIMA
Tendências de evolução pedológica condicionadas
pelo Clima (continuação)
SALINIZAÇÃO: fenômeno característico de regiões de
clima árido ou semi-árido, condicionado pela
concentração de bases na forma de sais, que se
precipitam nos horizontes superiores
GLEIZAÇÃO: fenômeno também conhecido por
hidromorfia, característico de locais saturados em
água (microclima úmido e/ou terrenos mal-drenados),
onde cátions metálicos, especialmente o ferro, se
mantêm na forma reduzida, favorecendo sua lixiviação,
normalmente acompanhada pela remoção de
argilominerais
OS GRANDES GRUPOS DE
ROCHAS E SOLOS
ROCHAS ÍGNEAS
O resfriamento e a solidificação do magma formam as
rochas ígneas.
Se, por exemplo, elas têm todos os minerais bem
cristalizados, do mesmo tamanho, isto indica que o
magma se consolidou no interior da Terra, dando tempo
para os minerais crescerem de modo uniforme.
Quando os minerais encontrados na rocha são muito
pequenos - nem chegam a formar cristais – significa que
o magma se resfriou subitamente. Isto acontece, por
exemplo, quando o magma extravasa em superfície ou
no fundo do mar. Ele resfria tão rapidamente que os
cristais não têm tempo de crescer.
ROCHAS ÍGNEAS
As rochas ígneas que se consolidam no interior da Terra
chamam-se intrusivas ou plutônicas. Os granitos fazem parte
deste grupo.
O magma pode extravasar na
superfície e formar as rochas
extrusivas ou vulcânicas como os
basaltos.
A medida que os sedimentos erodidos vão se acumulando nas
depressões, chamadas de bacias sedimentares, eles vão se
compactando, transformando-se em rochas sedimentares.
ARENITOS
CONGLOMERADOS
FOLHELHOS
CALCÁRIOS
As rochas metamórficas são formadas a partir de modificações de rochas
ígneas, sedimentares ou de outras rochas metamórficas, pelo aumento da
temperatura e da pressão, porém sem chegarem a se fundir.
Isso ocorre, por exemplo, em regiões de choque de placas, onde as rochas são
comprimidas ou em regiões em que massas de magma entram em contato com
outras rochas, transformando-as por aquecimento.
As rochas metamórficas mais comuns são os xistos,
os gnaisses e os quartzitos.
Xisto
Gnaisse
QUARTZITOS
Classificação Genética
QUANTO À ORIGEM
Podem ser classificados em duas grandes
categorias:
Solo residual ou autóctone: formado no local (in
situ), diretamente da desagregação e
decomposição da rocha subjacente ao perfil do
solo. Também chamado de solo eluvionar.
Solo transportado ou alóctone: os materiais
resultantes do intemperismo das rochas são
transportados e depositados em outro local.
Solo Residual
São solos que permanecem no local de decomposição
da rocha
Ocorrência depende da maior velocidade de
decomposição da rocha em relação a remoção do solo
por agentes externos
As condições existentes nas regiões tropicais são
favoráveis ao rápido intemperismo da rocha
(LATERIZAÇÃO) - maior ocorrência de solos residuais
nestas regiões - Brasil
Características relacionadas com a rocha fonte:
mineralogia
Horizonte C
Solo Residual
Quanto a rocha fonte
Solos residuais de basalto são
predominantemente argilosos e ricos em
oxi-hidróxidos de Fe
Solos residuais de gnaisse são
geralmente siltosos
Solos residuais de granitos apresentam
teores aproximadamente iguais de areia
média, silte e argila
Solo Residual
ETAPAS DE FORMAÇÃO
Processo inicial – intemperismo físico e químico
Juntas/ Diáclases/ Fraturas – formação de
blocos
Blocos arredondados (matacões) + formação
saprólito
Gradativo desaparecimento de matacões e
consequente aumento de saprolito
Pedogênese: formação dos horizontes A - B.
Laterização – solos lateríticos como por
exemplo Latossolos
Solo Residual - evolução
Rocha recém
exposta
Solo jovem
(litossolo ou
neossolo))
Solo raso
(cambissolo)
Solo maduro
(latossolo)
SOLO SUPERFICIAL OU
RESIDUAL MADURO
FOTO AUGUSTO FILHO (2002)
SOLO DE ALTERAÇÃO
OU RESIDUAL JOVEM
ROCHA: BASALTO
Como exemplo
podemos citar o
LATOSSOLO
VERMELHOROXO, um tipo de
solo muito comum na
região de Ribeirão
Preto
LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO Parque Nacional do Caparaó (MG)
Solo Transportado
Solos transportados, alóctones ou
sedimentares são aqueles “carregados” e
depositados por algum agente de transporte.
As características desses solos dependem do
agente de transporte.
Cada um dos agentes seleciona os grãos
minerais e/ou rochosos de maneira diferente,
de acordo com sua capacidade de transporte.
Em função do agente transportador o solo
recebe seu nome.
Solo Transportado
TIPOS de solos transportados em ordem
decrescente de seleção
Ventos (Solos Eólicos)
Águas (Solos Aluvionares)
–
–
–
Água dos Oceanos e Mares (Solos
Marinhos)
Água dos Rios (Solos Fluviais)
Água de Chuvas (Solos Pluviais)
Geleiras (Solos Glaciais)
Gravidade (Solos Coluvionares)
Grau de seleção e arredondamento dos sedimentos
Grau de Arredondamento
Angulosos
Sub
arredondados
Muito bem
arredondados
Moderadamente
selecionados
Bem
selecionados
Grau de Seleção
Mal
selecionados
Transporte pelo vento
• O formato dos grãos são arrendondados,
devido o atrito entre as partículas
• O vento tem grande poder de transporte, ao
contrário do que podemos imaginar
• Exemplos de cidades soterradas parcial ou
totalmente pela ação do vento – Itaúnas-ES e
Tutóia-MA
• Sedimentos (mais finos) do deserto do Saara
chegam na Inglaterra (3000 km !!!!!!)
• O vento é o transporte mais seletivo (areias
finas e silte)
Transporte pela água
• Solos aluvionares: textura depende da
•
velocidade da água no momento da deposição;
ocorrência de camadas de granulometrias
distintas devido as diferentes épocas de
deposição
Características importantes
–
–
–
–
Viscosidade
Velocidade e direção
Dimensão das Partículas
Eliminação da coesão
Transporte pela água
Tipos: Pluviais, Fluviais e Marinhos
• Pluviais
A água da chuva se infiltra e pode carrear grãos finos
através dos poros existentes nos solos grossos, mas
este transporte é raro e pouco volumoso, portanto de
pouca relevância em relação à erosão superficial. De
maior importância é o material que as águas das
chuvas levam ao escoar de pontos mais elevados no
relevo aos vales. Os vales contém rios ou riachos que
serão alimentados não só da água que escoa das
escarpas, como também de matéria sólida.
Transporte pela água
Fluviais
Os rios desgastam o relevo em sua parte mais elevada
e levam os solos para sua parte mais baixa, existindo
com o tempo uma tendência a planificação do leito.
Rios mais velhos têm portanto menor velocidade e
transportam menos
Cada tamanho de grão será depositado em um
determinado ponto do rio, correspondente a uma
determinada velocidade, o que leva os solos fluviais
a terem uma certa uniformidade granulométrica.
Solos muito finos, como as argilas, permanecerão
em suspensão até decantar em mares ou lagos com
água em repouso.
Transporte pela gravidade
Solos Coluvionares
• Dentre os solos transportados os mais
heterogêneos granulometricamente, pois a
gravidade transporta indiscriminadamente
desde grandes blocos de rocha até as
partículas mais finas de argila.
• Exemplo: escorregamentos das escarpas da
Serra do Mar formando os Tálus nos pés do
talude, massas de materiais muito diversas e
sujeitas a movimentações de rastejo
Depósitos de Tálus
• Depósitos formados pela ação da água e da
•
gravidade, compostos predominantemente
por blocos de rocha de variados tamanhos,
geralmente arredondados, envolvidos ou não
por uma matriz areno-silto-argilosa.
Ocorrem de forma localizada, ocupando os
sopés das encostas de relevos acidentados –
serras e escarpas.
Depósitos coluvionares
(tálus)
Chapada Diamantina (BA)
Propriedades Físicas
Além da classificação genética as propriedades
físicas dos solos também podem ser
utilizadas como parâmetro para classificação
Propriedades Físicas do Solo
Cor: indica constituintes presentes no solo. Na
agronomia é um parâmetro importante utilizado
na classificação do solo.
Textura: tamanho relativo das diferentes
partículas que compõem o solo (granulometria).
Usada na classificação dos solos.
Estrutura: agrupamento e organização das
partículas do solo em agregados estruturais. Ex.
granular, laminar, colunar etc.
Propriedades Físicas do Solo
Consistência: Manifestação das forças de
coesão (atração entre as partículas sólidas) e
adesão (atração entre as partículas sólidas e a
água) sob diferentes condições de umidade
Porosidade: volume do solo ocupado pela água
e pelo ar
Permeabilidade: é a maior ou menor facilidade
com que a percolação da água ocorre através
de um solo
Propriedades Físicas do Solo
QUANTO A COR
Escuro: indica presença de matéria orgânica
com grande importância para atividades
agrícolas
Avermelhados e Amarelados: forte
presença de óxido de ferro
Claros: baixa presença de material orgânico
Estrutura - prismática
Estrutura granular
Propriedades Físicas do Solo
Textura: proporção relativa entre as frações
granulométricas (p.ex. areia, silte e argila) de um
solo.
Existem diferentes normas para os limites
granulométricos convencionais
TRIÂNGULO TEXTURAL de FERET:
A classificação granulométrica de um solo é auxiliada
por esse diagrama e utilizada na Agronomia
Em Geologia usa-se com finalidades específicas.
Triângulo Textural de FERET de uso
na Agronomia
FRAÇÃO
DIÂMETRO
GRANULOMÉTRICA
(mm)
Matacão
> 200
Calhau
200 –20
Cascalho
20 - 2
Areia
2 – 0,06
Silte
0,06 – 0,002
Argila
< 0,002
Classificação dos Solos
CLASSIFICAÇÃO PEDOLÓGICA
A Pedologia foi desenvolvida por agrônomos
e tem como objeto de estudo a camada
superficial do solo até 2 m de profundidade.
Assim, de maneira simplificada, pode-se
dizer que a Pedologia define classes e
categorias de solos dentro do grupo dos
solos lateríticos, que são os solos
superficiais.
Classificação de Solos no Brasil
EMBRAPA - 1999
EMBRAPA - 1999
A classificação de solos no Brasil iniciouse em 1947 e baseava-se nos conceitos
americanos sintetizados em publicações
de 1938 e revisadas em 1949. Nestes 50
anos ininterruptos de estudos de solos,
várias mudanças ocorreram quanto aos
conceitos originais, nomenclatura e
definições de classes.
Classificação de Solos no Brasil
A edição atual inova completamente a
estrutura do sistema, tendo-se chegado ao
tipo desejável de classificação hierárquica,
multicategórica, descendente e aberta
para inclusão de novas classes à medida
que o país vai sendo melhor conhecido.
O novo sistema é estruturado com base
em características de gênese do solo e
propriedades pedogenéticas que
imprimem marcas distintas em cada tipo
de solo conhecido.
Classificação de Solos no Brasil
Uma visão geral do sistema mostra 14* classes no
nível de Ordem (1º nível categórico), 44 classes no
nível de Subordem (2º nível), 150 classes no nível de
Grande Grupo (3º nível) e 580 classes no nível de
Subgrupo (4º nível). No 5º e 6º níveis, Família e Série,
respectivamente, o número de classes é imprevisível
no momento, dependendo da intensidade de
levantamentos semidetalhados e detalhados que
venham a ser executados nos anos futuros.
* Atualmente são 13 classes. Em 2001 a classe Alissolo foi excluída.
LATOSSOLO ROXO
Textura: muito argilosa
Origem: rochas básicas
(basaltos ou diabásios)
A classe LATOSSOLO se manteve
ARGISSOLO
Textura: argilosa
Origem: hornblenda gnaisses e
anfibolitos
Antigo PODZÓLICO VERMELHO
ESCURO
ALISSOLO
Textura: argilosa
Origem: sedimentos pelíticos
Antigo PODZÓLICO VERMELHO
AMARELO
A CATEGORIA ALISSOLO
FOI EXTINTA EM 2001
GLEISSOLO
Textura: muito argilosa
Origem: sedimentos palustres argilosos
costeiros
Antigo Glei Húmico
NEOSSOLO
Textura: textura franco arenosa
Origem: cobertura Sedimentar
psamítica
Antigo REGOSSOLO
NEOSSOLO Litólico
Textura: média com cascalho
Origem: rochas básicas
Antigo LITOSSOLO (Solo Litólico)
Fontes utilizadas na apresentação
OLIVEIRA, A. M. S. & BRITO, S. N. A. (Ed.). 1998. Geologia de
Engenharia. São Paulo, ABGE, 586p.
TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M. C. M. de; FAIRCHILD, T. R.; TAIOLI,
F. (Orgs.) 2000. Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de
Textos. 568p.
Apresentação – Bloco 2: Solos. Prof. Dr. Heraldo Campos.
Poluição dos solos e das águas. Remediação e biorremediação
de solos e de aqüíferos. Curso de Pós Graduação em
Engenharia Ambiental – Centro Universitário Moura Lacerda.
Módulo Controle da Qualidade Ambiental
Soil Survey Division Staff. 1993. Soil survey manual. Soil
Conservation Service. U.S. Department of Agriculture Handbook
18.
A nova versão do sistema brasileiro de classificação de solos.
Paulo Klinger Tito Jacomine – UFRPE – Recife. URL:
http://www.cnps.embrapa.br/sibcs/download/ata10.pdf