Apostila 2 - PRINCÍPIOS DA FORMAÇÃO DOS SOLOS

APOSTILAS DE PEDOLOGIA – PROF. FLAVIO ALMEIDA (UFF)



UNIDADE 2 – PRINCÍPIOS DA FORMAÇÃO DOS SOLOS

2.1. CICLO DAS ROCHAS:
São conhecidos na natureza três tipos de rochas: Ígneas ou Magmáticas, Metamórficas e Sedimentares.
Rochas Ígneas ou Magmáticas: são as rochas que são originadas da consolidação do magma, sendo que através de sua textura podemos identificar o processo pelo qual foi formada. Quando a consolidação do magma ocorre dentro da crosta terrestre, de modo que o resfriamento seja lento dando condições para que os cristais se desenvolvam sucessivamente, as rochas originadas deste processo são denominadas rochas plutônicas ou intrusivas. Em condições onde ocorra o extravasamento do magma na superfície, passando do estado liquido para o gasoso num pequeno intervalo de tempo, as rochas originadas serão denominadas rochas vulcânicas ou extrusivas, cuja textura será vítrea, como conseqüência do pequeno intervalo de tempo que impossibilita a cristalização dos minerais.
Rochas Metamórficas são assim chamadas porque se originam da transformação de rochas magmáticas ou sedimentares por processos que alteram a organização dos átomos de seus minerais. Surge, então, uma nova rocha, com outras propriedades e, às vezes, com outros minerais; muitas rochas metamórficas se formam quando rochas de outro tipo são submetidas a intensas pressões ou elevadas temperaturas. Quando, por exemplo, por mudanças ocorridas na crosta, uma rocha magmática é empurrada para regiões mais profundas e de maior pressão e temperatura, alterando a organização dos minerais.
Rocha sedimentar é um tipo de rocha das mais abundantes na superfície de nosso planeta. São denominadas rochas sedimentares por serem constituídas de sedimentos, que são as inúmeras partículas de rocha, lama, matéria orgânica, podendo até mesmo possuir em sua composição restos corpóreos de vegetais e animais. Quando toda esta matéria é transportada e acumulada em um determinado local, sofrendo ação da temperatura (frio ou calor), ocorre o fenômeno da diagênese ou litificação, ou seja, a transformação de sedimento em rocha. Os locais mais comuns para a ocorrência do processo são os lagos, baías, lagunas, estuários, deltas e fundo de oceanos.
· Rochas sedimentares detríticas – predominantemente constituídas pelos detritos de outras rochas, resultante do processo conhecido como “meteorização” de outras rochas já existentes. As sedimentares detríticas apresentam-se de duas formas, podendo ser a) não consolidadas, como depósito de balastros, areias, siltes e argilas, e b) consolidadas, formadas pela consolidação destes mesmos sedimentos detríticos por diagênese.
· Rochas sedimentares quimiogênicas – originárias do processo de precipitação de minerais em solução. Neste grupo temos o calcário, o gesso e o sal-gema.
· Rochas sedimentares biogênicas – são rochas constituídas de sedimentos de origem biológica, resultado dos restos físicos de seres vivos ou resultantes de sua atividade. Exemplos de rochas sedimentares biogênicas são o calcário e o carvão.

2.2. PROCESSOS DE FORMAÇÃO DO SOLO

As rochas da litosfera, se expostas à atmosfera, sofrem a ação direta do calor do sol, umidade das chuvas, crescimento de organismos, dando início a processos dos quais decorrem inúmeras modificações no aspecto físico e na composição química dos minerais. A esse processo damos o nome de Intemperismo ou Meteorização, fenômeno responsável pela formação do material semiconsolidado que dará início à formação do solo.
O intemperismo pode se manifestar pela decomposição e alteração do tamanho e formato dos minerais, denominado Intemperismo Físico ou Desintegração. Outra forma de manifestação é através da modificação da composição química, denominado Intemperismo Químico ou Decomposição.
Após a sua alteração a rocha recebe o nome de Regolito ou Manto de Intemperização, porque forma uma camada que recobre as que estão em vias de decomposição. É na parte mais superficial do Regolito que se dá a formação do solo.
A maior parte das rochas originam-se em grandes profundidades e sob condições de temperatura e pressão elevedas. Quando expostas a atmosfera e a diferentes condições de umidade, temperatura e pressão surgem fendas (mediante a variação da dilatação térmica). Como a maior parte das rochas é constituída de mais de um mineral, com coeficientes de dilatação diferentes, essas variações de volume fazem surgir inúmeras rachaduras, que abrem caminho para o intemperismo químico, através da água e dos organismos que penetram essas fendas.
O intemperismo químico tem como seu principal agente a água, com o gás carbônico nela dissolvido, sua intensidade de ação é diretamente proporcional ao aumento da temperatura. Podemos dizer então que quanto mais úmido e quente for o clima, mais intensa será a decomposição dos minerais que compõem as rochas. Em regiões de clima mais seco ou onde existe escassez de água, o intemperismo físico é mais forte, pois a umidade do ar funciona como uma reguladora térmica (devido ao calor específico da água), de forma que a variação de temperatura nesses lugares é muito brusca, o que aumenta a dilatação e contração térmica dos minerais, originando as já mencionadas fendas e rachaduras.
As reações químicas provocam, na maior parte dos minerais, transformações que desmantelam o arranjo original dos cristais e, em conseqüência, desprendem alguns dos elementos químicos que estavam retidos na sua estrutura inicial. As reações químicas mais importantes em termos de solo são:
· Hidrólise: ataque, pela acidez da água, nas estruturas dos cristais; · Oxidação: desintegração de minerais mais comumente possuem ferro mais solúvel (Fe2+) e móvel, transformando-o em óxidos pouco solúveis; · Redução: o oposto da oxidação; o ferro no estado menos solúvel (Fe3+), é dissolvido; · Solubilização: dissolução completa (como, por exemplo, a da rocha calcaria, que pode formar cavernas)

Dentre os principais elementos liberados nesse processo,estão os quimicamente denominados metais básicos: Na, K, Ca, Mg; os quais, depois de destacados no interior dos minerais primários, são fracamente retidos na superfície de algumas das pequeníssimas partículas dos minerais secundários e do húmus. Nessa situação esses minerais estão em condições de serem cedidos para as raízes quando essas precisarem.

As partículas de argila e húmus, que são de pequeno tamanho (menor que 0,002 mm)estão dentro do que, em química, se denomina colóides. Ao redor delas, alguns nutrientes são adsorvidos com intensidade um pouco maior que outros. O Ca, Mg, K, por exemplo, tem maior afinidade por esses colóides que o Na, sendo então este último, por isso mais facilmente removido pelas águas que infiltram e percolam no solo. São justamente os três primeiros que estão entre os principais macroelementos essenciais para o crescimento das plantas. Por outro lado, as águas dos mares, repositório universal de tudo que foi lavado dos solos dos continentes são mais ricas em sódio do que em cálcio e magnésio.





2.3 - BIBLIOGRAFIA:
1- Lepsch, Igo F.; Formação e Conservação dos solos, oficina de textos, 2002;
2- Curi, N. et al. – Vocabulário da Ciência do Solo – Campinas, Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 1993.

Apostila 1 - Flávio Almeida (UFF)

Fonte: APOSTILA DE PEDOLOGIA/ EDAFOLOGIA PROF. FLAVIO ALMEIDA (UFF)



1. História do uso do solo
Os homens primitivo viam o solo apenas como algo existente na superfície da Terra, onde se movimentavam, retiravam materiais para confecção de alguns objetos, pigmentos para suas pinturas e encontravam vegetais e animais úteis para sua alimentação. Tinham o conhecimento de onde deveriam buscar os recursos, mas não o entendimento analítico dos fatos. Eram homens errantes e sua luta pela sobrevivência pouco ou nada deve ter refletido sobre a origem e a natureza do solo.
Após a última era glacial (aproximadamente 10.000 anos atrás), a maior parte dos seres humanos começou a fixar-se e assim iniciou o cultivo de vegetais para melhor obtenção de alimentos. Aumentava-se assim o conhecimento sobre o solo, principalmente no sentido de desenvolvimento da agricultura.
As primeiras civilizações não deixaram registros históricos de seus conceitos a respeito da forma da natureza. Entretanto algumas evidências arqueológicas sugerem que desde o inicio do domínio da agricultura, o homem aprendeu que determinadas terras eram mais produtivas que outras e algumas eram mais encharcadas, arenosas ou endurecidas dessa forma os homens começaram a se aglomerar em grupos maiores perto desses solos férteis formando as primeiras sociedades.
Os primeiros documentos sobre as grandes civilizações agrícolas indicam claramente que as terras costumavam ser distinguidas de acordo com a produtividade, o que implica o reconhecimento do solo como um meio para o desenvolvimento das plantas.
Também na Grécia Antiga, Hipócrates afirmava: “as terras estão relacionadas com as plantas tal como os estômagos com os animais”. Conceito correto, uma vez que o estômago transforma os alimentos para o crescimento e a manutenção do corpo, da mesma forma que o solo transforma e sede nutrientes às plantas o que lhe permite crescer e frutificar. Há 2000 anos, Columela fez várias menções ao conceito de solo. Os romanos muitas vezes relacionavam a fertilidade do solo com a sua cor. Quanto mais escuro melhor ele seria, e essa cor era atribuída a uma espécie de substância orgânica que hoje é conhecida como húmus.
Em 1840, Justus von Liebig publicou um livro no qual provava que as plantas não se alimentavam propriamente de substâncias orgânicas, mas de elementos e compostos minerais simples, juntamente com água e gás carbônico, e que o húmus era um produto transitório entre a matéria orgânica e os verdadeiros nutrientes minerais. Suas teorias são corretas e bastante úteis para o uso de fertilizantes minerais.
Em 1877 V.V. Dokouchaiev participou de uma comissão para estudar os efeitos da seca catastrófica que havia ocorrido naquele ano nas planícies da Ucrânia. Anos depois foi designado para fazer estudos em Gorki na Rússia. Fazendo a comparação entre os estudos dos dois lugares concluiu que a diversidade entre os solos ocorriam principalmente por conta das diferenças climáticas. Verificou também que, nas duas regiões estudadas, os solos eram compostos de uma sucessão de camadas horizontais, que se iniciavam na superfície e terminavam na rocha subjacente.
Ele estudou e interpretou essas camadas como resultantes da ação conjunta de diversos fatores que deram origem ao solo, entre os quais o clima, e verificou que cada tipo de solo poderia ser caracterizado pela descrição detalhada das mesmas.
Dokouchaiev foi capaz de estabelecer assim as bases da ciência do solo. Ele reconheceu o solo como um corpo dinâmico e naturalmente organizado que pode ser estudado por si só, tal como as rochas, as plantas e os animais.



2. Pedologia como ciência do solo:
Na ciência do solo, como em qualquer outro ramo do conhecimento natural, surgem subdivisões ou especializações, pois o objeto de estudo passa a ser analisado de diversas maneiras e diferentes pontos de vista.
O termo edafologia é algumas vezes usado como sinônimo de pedologia aplicada ao estudo do solo, visto como o meio onde se cultivam as plantas. No Brasil, a ciência do solo se subdividiu em: Fertilidade, Química, Física, Microbiologia, Manejo Agrícola do solo, etc.
A pedologia faz o estudo do solo dentro de seu conceito total, básico e essencial. O pedólogo tem tanto na camada superficial do solo como pelas outras camadas que o formam, procurando entender o processo de formação que essas camadas sofreram ao longo do tempo (pedogênese).
A Pedologia tem a visão do solo como algo dinâmico que teve sua formação iniciada a partir de uma rocha que se desagregou mecanicamente e se decompôs quimicamente, até formar um material solto que, com o passar do tempo, se espessou, modificando-se e individualizando-se.



3. Conceitos e Funções do solo:
O solo por definição é sinônimo de qualquer parte da superfície terrestre. Sua interpretação, no entanto é variante de acordo com a abordagem do estudo aplicado a ele, por exemplo: Geólogos podem entender solo como uma parte de uma seqüência de eventos geológicos no chamado “ciclo geológico”, já para um Engenheiro de Obras, normalmente ele é parte da matéria prima para a construção de aterros, estradas, barragens e açudes; Ecólogos vêm o solo como uma porção do ambiente condicionado por organismos vivos e que, por sua vez, influencia esses organismos.
O pedólogo encara o solo com atenções diferentes e, antes de tudo, como um objeto completo de estudos básico-aplicados, usando método científico de induções e deduções sucessivas. Para ele, solo é a coleção de corpos naturais dinâmicos, que contém matéria viva, e é resultante da ação do clima e da biosfera sobre uma rocha, cuja transformação em solo se realiza durante certo tempo e é influenciado pelo tipo de relevo.
3.1 Funções Ecológicas do Solo:
O funcionamento da pedosfera é fundamental para a manutenção da vida no planeta. Plantas clorofiladas precisam de energia solar, gás carbônico, água e macro e micro nutrientes. Com raras exceções tanto a água como os nutrientes só podem ser fornecidos através do solo, que assim funciona como mediador, principalmente dos fluxos de água entre a hidrosfera, litosfera, biosfera e atmosfera. Dessa forma podemos afirmar que o solo juntamente com o substrato rochoso influencia a qualidade da água que usamos.
As plantas alem de consumirem água, oxigênio e gás carbônico, retiram do solo quinze elementos essenciais a vida, dos quais seis são absorvidos em grandes quantidades, designados de macronutrientes: Nitrogênio, Fósforo, Potássio, Cálcio, Magnésio e Enxofre.
Os outros usados em menor escala denominados micronutrientes são: Boro, Cloro, Cobre, Ferro, Manganês, Molibdênio, Níquel, Cobalto e Zinco. Além desses existem outros elementos considerados benéficos (silício, sódio, selênio e etc.).
As quantidades têm de ser balanceadas, as formas disponíveis e o ambiente em padrões favoráveis de temperatura, umidade e aeração. Quando isso ocorre diz-se que o solo é fértil e mais especificamente em relação aos nutrientes minerais, “quimicamente rico”.
A maior parte dos nutrientes existentes no solo origina-se dos minerais que constituem as rochas, na camada mais externa do globo terrestre conhecida como litosfera. Além disso, os nutrientes nelas contidos não poderiam ser absorvidos pelas plantas enquanto estiverem firmemente retidos na estrutura cristalina de seus minerais.
Para que as raízes possam crescer, e os nutrientes contidos na rocha desprendidos e disponibilizados, a natureza dá início e continuidade, aos importantes processos de intemperismo.





REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
1- Lepsch, Igo F.; Formação e Conservação dos solos, oficina de textos, 2002