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Fatores de Formação dos Solos
Prof. Pablo MiguelDepartamento de Solos/UFSM
Disciplina: Solos e Produção AnimalZootecnia
Organização da aula
• Introdução
• Teorias dos fatores de formação
• Fatores de formação dos solos:
- Material de origem
- Clima- Clima
- Organismos
- Relevo
- Tempo
• Considerações finais
• Bibliografia sugerida
• Dokuchaev (década de 70, século XIX) → os solos desenvolve-se em função da interação do clima, organismos, relevo, material de origem e tempo.
A Teoria dos Fatores de Formação do Solo
origem e tempo.
• Dokuchaev, Glinka, Joffe e Marbut → fatores de formação do solo = causas → propriedades do solo = efeitos
• Jenny (1941) definiu que toda propriedade do solo pode ser tanto causa quanto efeito.
• Os fatores de formação do solo são na
A Teoria dos Fatores de Formação do Solo
• Os fatores de formação do solo são na verdade variáveis independentes, com forte interdependência.
S = ƒ(cl, o, t, r, mo ...)
• Quando somente um fator apresenta variação:
S = ƒ(t) o, r, mo, cl fator variável = tempo
• Isso significa que qualquer propriedade do solo é função do tempo, onde os demais fatores permanecem constantes.
• Abordagem de estudos de seqüências que são • Abordagem de estudos de seqüências que são denominadas de acordo com o fator variante.
Exemplos:climosseqüência – diferença de clima;toposseqüência – diferença de drenagem;cronosseqüência – diferença de tempo (idade);biosseqüência – diferença de organismos.
Fator Material de Origem
• Material do qual o perfil do solo foi derivado
• Representa o estado inicial do sistema solo � tempo zero Jenny (1941)
Exemplos:
• Rochas alteradas “in situ”;
• Sedimentos coluviais ou aluviais;
• Material orgânico;
• Solo de pedogênese anterior.
Características do material de origem importantes na formação dos solos
• Grau de consolidação
• Granulação ou textura• Granulação ou textura
• Composição química ou mineralógica
• Estrutura
Estabilidade dos minerais
Seqüência de formação dos minerais a partir da composição e do resfriamento do magma
Aumento
da
estabilidade
Geologia do RS Rochas vulcânicas
Rochas sedimentares
Rochas plutônicas e metamórficas
Sedimentos recentes
Composição Rocha Composição do solo Química Rocha
Ca K Fe mineralogia
Argila g kg-1
Fe (%)
K ppm mineralogia
Arenito PVA
0,1 0,5 2,0 Quartzo feldspato
20 1 2.030 Kt, Qz Gt, Hm
Influência da composição da rocha na composição de solos do RS
PVA 0,1 0,5 2,0
feldspato 20 1 2.030
Gt, Hm
Granito PVA
1,6 3,6 3,0 Mica
Feldspato-K quartzo
50 3 10.750 Kt, Qz, Mi
Gt, Hm
Basalto Nitossolo
4,6
1,2 9,0
Piroxênios Anfibólios
Plagioclásios 40 14 2.100 Kt, Gt, Hm
Fonte: Kämpf (1997)
Fator Clima
É o fator que, isoladamente, mais afeta o intemperismo.
• Parâmetros climáticos: precipitação e temperatura →determinam a velocidade de reação química e sua natureza.
• A temperatura potencializa as reações químicas, ao • A temperatura potencializa as reações químicas, ao mesmo tempo que aumenta a evaporação, diminuindo o volume de água disponível para a lixiviação dos produtos solúveis.
• Climas quentes e úmidos favorecem o intemperismo dos solos porque fornecem mais água e estimulam uma maior atividade microbiana.
O clima afeta:
→ teor de matéria orgânica
→ reações químicas e saturação por bases
→ profundidade do perfil
→ tipo de argilomineral formado
Solos com horizonte superficial amareloe
subsuperficial vermelho
Devido à:
- Efeito inibidor da MO;
Solos bicrômicos
- Dissolução seletiva da hematita por compostos orgânicos redutores e microorganismos;
- Transformação hematita � goethita após mudança ambiental para clima mais frio favorecendo acúmulo de MO (xantização).
Foto: Streck et al. (2008)
Efeito do clima na mineralogia de solos no RS
Plagioclásio →→→→ gibbsita
Fonte: Truffi & Clemente (2002)
Plagioclásio →→→→ caulinita
RegiãofisiográficaRS
Águaexcedentemm/ano
Solo pH S Al 3+ CTCV%
Mineralogia
CamposCima da 1850 Cambissolo 4,8 1,1 5,4 10,1 10
Caulinita
Influência do clima (P – ET) nas características de solos basálticos no RS
Cima daSerra
1850 Cambissolo 4,8 1,1 5,4 10,1 10Caulinitagoethita
Campanha 350 Vertissolo 6,7 55 0 56,6 97 esmectita
Fonte: Kämpf (1997)
Fator Organismo
• Dentre os organismos destacam-se:
→ Plantas→ Bactérias→ Fungos→ Líquens→ Algas→ Algas→ Animais (inclusive o homem)→ Matéria orgânica em decomposição.
• Estes organismos agem em processos físicos e químicos no solo, promovendo alterações que se refletem na morfologia e mineralogia dos solos.
Principais processos físicos e químicos
• Ciclagem da MO – mineralização/imobilização
• Processos de oxi-redução
• Associação simbiônticas com vegetais (micorriza e rhizobium)rhizobium)
• Movimentação e particionamento de partículas no solo
• Acidificação do meio (ex: nitrificação e liberação de CO2)
• Complexação de cátions metálicos
• Absorção de água e manutenção da umidade do solo
→→→→ Ação biológica no intemperismo e pedogênese
Fonte:http://arch.ced.berkeley.edu/kap2/php/Hidden_Ecologies/?p=320
Thiobacillus Ferrooxidans
Fonte: http://inema.com.br/mat/idmat026052.htm
Fonte: Arquivo pessoal
• Líquens (ác. oxálico e fenólico - agentes de quelação)
• Redução de compostos →→→→ processos de gleização
Fotos: Arquivo pessoal
• Ação humana sobre a formação de solos
Cortes e aterros
Deposição resíduos
Sistematização de terrenos
Queimadas
Erosões
Fotos: Arquivo pessoal
Fator Relevo
• Assim como o material de origem, pode ser considerado um estado inicial estabelecido antes do início da pedogênese (Fanning & Fanning, 1989).
• Dentre os efeitos do relevo na formação dos solos destacam-se:destacam-se:
a. distribuição da umidade na paisagem;b. erosão e sedimentação;c. distribuição da radiação solar nas faces do terreno.
Relevodistribuição de água no terreno
alteração pedogenética
• Efeito do relevo na lixiviação de bases em uma cat ena
Relevo característico da região da Campanha do RSFonte: Reinert et al. (2007)
• Efeito do relevo na movimentação de massa e pedogê nese
Relevo de ocorrência dos areais na Campanha do RS.
Fonte: Reinert et al. (2007)
Fator Tempo
• Refere-se ao tempo em que o material ficou exposto a ação dos agentes de intemperismo.
• É um fator que depende dos demais, principalmente, da natureza das rochas e das condições climáticas.
• Conceito de tempo zero• Conceito de tempo zero- É o tempo que inicia o desenvolvimento do solo, após um evento catastrófico, tal como:→→→→ retração de glaciações→→→→ fluxos de lavas→→→→ depósitos espessos de cinzas vulcânicas→→→→ área de solo cortada→→→→ etc.
Fator Tempo
• Afirmar que um perfil bem desenvolvido, como um Latossolo é mais velho que um perfil de Neossolo ou Cambissolo é puramente hipotético e especulativo (Jenny, 1941).
• Porém, esta distinção de idade entre classes de • Porém, esta distinção de idade entre classes de solos é importante para os sistemas de classificação.
• Exemplo do grau de dessilicação primário e secundário (Melfi & Pedro, 1977) →→→→ Neossolos e Latossolos dos Campos de Cima da Serra (Ker & Resende, 1990 – Pedron, 2007).
Fator Tempo
Lava Awanomikoto, Japão (52.000 anos)Yokoyama & Nakashima (2005)
Produtos do intemperismo
Fator Tempo
AA A
Efeito do tempo no desenvolvimento do solo:
cronosequência
AB
BA
B
R
Jovem Maduro Muito maduro
Bi
C
Bibliografia consultadaJENNY, H. Factors of soil formation. New York: McGraw-Hill, 1941.
KÄMPF, N. Material da disciplina de Gênese e morfologia do so lo - UFRGS . 1997.
KÄMPF, N.; SCHWERTMANN, U. Goethite and hematite in a climossequence in southern Brazil and their application in classification of kaolinitic soils. Geoderma , v. 29, p. 27-39, 1983.
KER, J. C. & RESENDE, M. Caracterização química e mineralógica de solos brunos subtropicais do Brasil. Revista Brasileira de Ciência do Solo , v.14, p.215-225, 1990.
MELFI, A. J.; PEDRO, G. Estudo geoquímico dos solos e formações superficiais do Brasil. Parte 1: Caracterização e repartição dos principais tipos de evolução pedogeoquímica.Revista Brasileira de Geociências , São Paulo, v.7, p.271-286, 1977.
PEDRON, F. de A. Mineralogia, morfologia e classificação de saprolit os e Neossolos derivados de rochas vulcânicas no Rio Grande do Sul . Santa Maria, Universidade Federal de Santa Maria, 2007. 160p. (Tese de Doutorado)
REINERT et al. Principais Solos da Depressão Central e Campanha do Rio Grande do Sul: guia de excursão . Santa Maria: Dept. de Solos, 2007.
STRECK, E. V. et al. Solos do Rio Grande do Sul . 2 ed. Porto Alegre: Emater/RS, 2008.
TRUFFI, S. A.; CLEMENTE, C. A. Alteração de plagioclásios dos riodacitos da Formação Serra Geral (JKsg) da região de Piraju – SP. Scientia Agrícola , v.59, p.383-388, 2002.
YOKOYAMA, T.; NAKASHIMA, S. Color development od iron oxides during rhyolite weathering during 52.000 years. Chemical geology , v.219, p.309-320, 2005.
Bibliografia sugerida
REICHERT, J. M. et al. Apostila da disciplina de Fundamentos da Ciência do Solo.Santa Maria: Dept. de Solos/UFSM, 2007.
PEDRON, F. De A.; DALMOLIN, R. S. D. Reflexões sobre a formação dos solos e o seu estudo. Santa Maria: MSRS, 2008.
STRECK, E. V. et al. Solos do Rio Grande do Sul . 2 ed. Porto Alegre: Emater/RS, 2008.
REINERT et al. Principais Solos da Depressão Central e Campanha do Rio Grande do Sul: guia de excursão . Santa Maria: Dept. de Solos/UFSM, 2007.do Sul: guia de excursão . Santa Maria: Dept. de Solos/UFSM, 2007.
DALMOLIN, R. S. D. et al. Principais solos do Planalto do Rio Grande do Sul : guia de excursão . Santa Maria: Dept. de Solos/UFSM, 2007.
PEDRON, F. de A. et al. Principais solos da região da Quarta Colônia, Rio G rande do Sul: Guia de excursão . Santa Maria: Dept. de Solos/UFSM, 2007.
JENNY, H. Factors of soil formation. New York: McGraw-Hill, 1941.
FANNING, D. S.; FANNING, M. C. B. Soil Morphology, genesis and classification . New York: John Wiley & Sons. 1989.
BUOL, S. W. et al. Soil genesis and classification . Iowa State University Press, 1997.