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19 liçþes de

Pedologia


19 lições de

Pedologia Igo F. Lepsch


© Copyright 2011 Oficina de Textos Grafia atualizada conforme o Acordo Ortográfico da Língua Portuguesa de 1990, em vigor no Brasil a partir de 2009. Conselho editorial Cylon Gonçalves da Silva; José Galizia Tundisi; Luis Enrique Sánchez; Paulo Helene; Rozely Ferreira dos Santos; Teresa Gallotti Florenzano C apa Malu Vallim Preparação de textos Gerson Silva Projeto gráfico Douglas da Rocha Yoshida e Malu Vallim Preparação de figuras e diagramação Douglas da Rocha Yoshida Revisão de textos Felipe Marques e Ivana Q. de Andrade Revisão técnica Zilmar Ziller Marcos

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil) Lepsch, Igo F. 19 lições de pedologia / Igo F. Lepsch. -São Paulo : Oficina de Textos, 2011.

Bibliografia. ISBN 978-85-7975-029-8

1. Ciência do solo I. Título.

11-08038

CDD-631.4

Índices para catálogo sistemático: 1. Ciência do solo: Pedologia 631.4

Todos os direitos reservados à Oficina de Textos Rua Cubatão, 959 CEP 04013-043 – São Paulo – Brasil Fone (11) 3085 7933 Fax (11) 3083 0849 www.ofitexto.com.br e-mail: atend@ofitexto.com.br


P Prefácio

A ideia de escrever este livro começou quando, em 1998, comecei a ministrar a disciplina “Gênese, Morfologia e Classificação dos Solos” para estudantes de agronomia na Universidade Federal de Uberlândia. Assim como outros colegas responsáveis por disciplinas idênticas em outras universidades, percebi que havia uma carência de material didático dirigido a estudantes brasileiros em relação aos aspectos básicos da Ciência do Solo, com ênfase àquela disciplina. Nos primeiros livros que escrevi sobre solos – Solos: formação e conservação (1972) e Formação e conservação dos solos (2002), sob a forma de “livro de bolso” –, procurei usar uma linguagem bem simples, precisa e acessível, adicionando muitas ilustrações. Neles, a intenção foi oferecer ao público em geral e a iniciantes do estudo das ciências da terra, principalmente os de colégios de nível técnico, alguns conhecimentos básicos sobre solos. Esses livros têm sido muito bem aceitos e, apesar de não terem sido destinados a alunos de graduação, passaram a ser utilizados como complemento de cursos como os de Agronomia, Geografia, Biologia etc. A convicção de que continuava havendo a necessidade de um livro-texto dirigido a estudantes universitários brasileiros que contemplasse, de maneira mais detalhada, os conhecimentos da Pedologia – aqui entendida como estudo do solo em seu ambiente natural –, fez com que eu me lançasse à tarefa de escrever o 19 Lições de Pedologia. Para realizar este trabalho, fui buscar inspiração nas aulas do saudoso Petzval O. da Cruz Lemos, meu primeiro professor de Pedologia no curso de Agronomia da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, em 1959, e também no “audiotutorial” conhecido como Concepts in Soil Science, desenvolvido pelo professor Maurice G. Cook, da North Carolina State University (EUA), ao qual muito agradeço por autorizar o uso da sua metodologia. Outras fontes de inspiração foram os colegas do Instituto Agronômico de Campinas (IAC), com destaque para Bernardo van Raij e os saudosos Alfredo Küpper e Antônio C. Moniz; os colegas da Embrapa-Solos (RJ), em especial o saudoso Marcelo Nunes Camargo, e os colegas do CSIRO/Division of Soils (Austrália), com destaque para o saudoso Ray Isbell. Vários outros colegas contribuíram com observações teóricas, críticas bem fundamentadas, sugestões de leitura e tudo o mais que se abriga sob o teto generoso da amizade; são eles: Antônio C. Azevedo, Luiz R. F. Alleoni, Klaus Reichardt, Pablo Vidal-Torrado, Rubismar Stolf e Zilmar Z. Marcos.


Não posso deixar de mencionar o trabalho de leitura feito por vários estudantes de graduação, pós-graduação e pós-doutoramento, a quem ofereci as primeiras versões de várias das lições aqui apresentadas, uma vez que ninguém melhor do que eles para saber se a linguagem do texto estava clara e adequada às suas necessidades de aprendizagem e ao ensino da Pedologia. Assim, e desde já desculpando-me por alguma inadvertida omissão de nomes, agradeço a Akenia Alkmim, Mariana Delgado, Marina Y. Reia, Mathilde A. Bertoldo, Rodrigo S. Macedo e Tatiana Rittl, e especialmente ao Gabriel R. P. Andrade, que elaborou a primeira versão de todas as questões e respostas inseridas nas lições. Pelas variadas fotos e outras ilustrações que enriquecem a presente obra, agradeço a Adriana C. G. de Souza, Adriano R. Guerra, Antonio G. Pires Neto, Eloana Bonfleur, Heloísa H. G. Coe, Júlio Gaspar, Marlen B. e Silva, Miguel Cooper, Mariana Delgado, Marston H. D. Franceschini, Osmar Bazaglia Filho, Rodrigo O. Zenero, Rodrigo E. Munhoz de Almeida, Rodnei Rizzo e Pablo Soares. Destaco, ainda, as fotos enviadas pelos colegas John Kelley (United States Department of Agriculture / National Research Conservation Service); Stanley W. Buol (Emeritus Soil Professor, North Carolina State University), Mendel Rabinovitch (engenheiro agrônomo e ex-cineasta) e Márcio Rossi (Instituto Florestal, SP) Agradeço a todos professores da graduação e pós-graduação que me entusiasmaram no estudo dos solos; aos meus colegas do Instituto Agronômico do Estado de São Paulo (IAC); aos meus colegas e estudantes da Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Universidade Federal de Lavras (UFLA), Universidade Estadual Paulista (FCAV-Unesp), com destaque para a Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (USP), em cuja Biblioteca Central passei grande parte do tempo na produção deste livro. Agradeço também àqueles que primeiro me apresentaram o solo e nele me ensinaram não só a plantar frutas, verduras e plantas ornamentais, mas principalmente a apreciá-lo na sua essência (com suas cores e texturas), despertando em mim o desejo de estudá-lo a fim de preservá-lo: meu pai, Jacob A. Lepsch (fazendeiro) e meu tio Reynaldo Lepsch (engenheiro agrônomo). Por fim, quero expressar minha profunda gratidão a Ivana, minha companheira, pelo seu estímulo à idealização e produção desta obra, e também pelo empenho na revisão do texto. Seu apoio foi imprescindível para que este livro, fruto de muito amor, pudesse ser completado. Igo F. Lepsch


A Apresentação

O que é um livro? Que ideia traz à mente a palavra “livro”? Um feixe de páginas presas juntas num dos lados e envoltas por uma capa com maior espessura que as folhas, ostentando um título para indicar o seu conteúdo. Embora a essência do livro esteja nas páginas internas, é na capa que aparece a primeira indicação da intenção do autor ao escrevê-lo. Há livros escritos para entreter, outros para emocionar e ainda outros mais que são oferecidos para instruir o leitor na execução de uma tarefa, desde como montar seu próprio arsenal de mágicas até o seu próprio receptor de programas de televisão. Esses tipos de livros, além de outros que neste momento podem estar lhe ocorrendo, são de definição simples quando comparados a livros criados para a divulgação de conhecimentos codificados segundo os preceitos da Ciência. A razão é, salvo melhor juízo, que a Ciência, considerada como a busca incessante do conhecimento, está sujeita à interminável revisão e constante ampliação. De fato, mensalmente, se não diariamente, pelo mundo afora são publicadas centenas de revistas, cada uma com dezenas de relatórios de pesquisas realizadas, informando sobre novas descobertas, explicações, invenções e reparos de algum erro anteriormente divulgado. Esse ininterrupto manancial composto de leis, princípios, conceitos e dados é continuamente despejado no já vasto oceano do conhecimento científico. Quem poderá acompanhar com algum grau de eficiência tal dilúvio de páginas escritas? O erudito experiente aprendeu a satisfazer seu desejo de manter-se atualizado escolhendo uma fração da Ciência para acompanhar mais detalhadamente, dando do seu interesse, ao restante, uma atenção mais superficial, por assim dizer caracterizando-se, em relação a ele, como um generalista. Mas e quanto ao neófito, ao leigo, trazendo consigo, ainda, não mais do que noções vagas e superficiais recolhidas nos primeiros anos de estudo disciplinado? Atualizar-se com as publicações é como tentar abarcar, com a ajuda do cérebro, o passado completo ou percorrer esse Himalaia montado com folhas de papel. Como começar, e também como recompor, na mente, o conjunto, o panorama de um dos ramos ou divisões da Ciência que, como o todo do conhecimento, prossegue em constante ampliação? Para ele, a resposta está no livro didático, escrito com o declarado propósito de colocar ao seu alcance, mental e temporal, um compêndio contendo o essencial quanto a princípios, leis, conceitos, vocabulário, importância e significado para a humanidade.


De quando em quando, algum ramo da Ciência é revisitado e um novo livro é produzido, tendo como alvo principal o aprendiz. A Pedologia, também um detalhe no panorama amplo do conhecimento, tem para oferecer muitas obras desse tipo. Constituem-se de uma exposição dos preceitos aceitos até o momento, contados de modo a captar a atenção e provocar o interesse do estudante em prosseguir a leitura com a dedicação de um estudioso. Agora, você tem diante de si o livro 19 Lições de Pedologia. A introdução escrita pelo autor, Igo F. Lepsch, na primeira pessoa, numa linguagem íntima e amistosa, prepara o leitor para sentir-se como se o professor estivesse lhe falando. O sumário mostra a posição do autor em relação ao leitor. Os tópicos são apresentados de modo a provocar a mente para antecipar a pergunta para a qual deverá estar preparado para responder, após ter feito a leitura de cada tópico - assim como deve fazer o professor na sala de aula. Do ponto de vista pedagógico, essa é a didática adotada. Há pelo livro todo essa sensação de estar recebendo o texto ao vivo. Esse efeito é atingido pela montagem original das partes e pelas partições escolhidas. Até mesmo as repetições aparecem quase que sorrateiramente, não para surpreender o leitor, mas para atender à sua sentida vontade de um reforço nos pontos mais fundamentais e no que é peculiar e particular da Pedologia. Além disso, as citações bibliográficas, ao final de cada lição, não foram escolhidas para indicar a fonte original da informação, do conhecimento, mas para complementar o estudo. Creio que Igo F. Lepsch está nos contando, com o seu livro, que assim é como gostaria de ter estudado sobre os solos que estão distribuídos sobre o nosso planeta. Zilmar Ziller Marcos ADAE/ESALQ


S Sumário

Introdução, 13

1 Histórico e fundamentos da ciência do solo, 21

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11

Os primeiros conhecimentos sobre o solo...............................................................................................22 As primeiras civilizações: mesopotâmicos, egípcios, indianos, chineses, astecas e incas.................................................................................................................................................24 Gregos e romanos..........................................................................................................................................27 Os árabes e a Idade Média europeia..........................................................................................................28 Os alquimistas e a busca pelo “espírito da vegetação”.........................................................................29 A escola de Liebig e a “lei do mínimo”......................................................................................................31 A escola russa..................................................................................................................................................32 Os primeiros congressos internacionais de Ciência do Solo................................................................34 Subdivisões do estudo dos solos. ..............................................................................................................37 Conceitos de solo...........................................................................................................................................38 Funções ecológicas........................................................................................................................................39

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9

Diferenças entre solo, regolito e saprólito...............................................................................................44 Diferenças entre um elemento químico, um mineral e uma rocha....................................................45 Como se formam os minerais?. ...................................................................................................................47 O que são substituições isomórficas?. ......................................................................................................52 Quais são os elementos mais comuns nos minerais?. ...........................................................................53 Propriedades físicas dos minerais..............................................................................................................54 Quais os principais tipos de rochas?..........................................................................................................57 Examinando melhor os três grupos de rochas........................................................................................59 Composição química dos minerais............................................................................................................62

3.1 3.2 3.3 3.4 3.5

Intemperismo físico e químico....................................................................................................................66 Como age o intemperismo físico?..............................................................................................................69 Como ocorre o intemperismo químico?. ..................................................................................................70 Por que algumas rochas se intemperizam mais rápida e profundamente que outras?........................................................................................................................75 Os produtos do intemperismo....................................................................................................................82

4.1 4.2 4.3 4.4

O que são as argilas?. ....................................................................................................................................91 Classificação das argilas...............................................................................................................................92 De onde vêm as cargas das argilas?...........................................................................................................99 O que é (e como se forma) o húmus?...................................................................................................... 100

2 Rochas e seus minerais, 43

3 Intemperismo dos minerais e formação dos minerais de argila, 65

4 Os sólidos ativos do solo: argila e húmus, 89


5 Capacidade de troca de íons, 105

5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8

Como acontecem as trocas de cátions do solo?....................................................................................107 Como quantificar a CTC de uma amostra de solo?...............................................................................108 Fatores que determinam maior ou menor retenção dos cátions nos coloides. ............................110 Um exemplo de troca de íons....................................................................................................................111 Quantificando as trocas iônicas................................................................................................................112 Fatores que afetam a CTC do solo............................................................................................................113 Capacidade de troca de ânions (CTA)......................................................................................................117 Perspectiva....................................................................................................................................................117

6.1 6.2 6.3 6.4 6.5

Tamanho de partículas e sua distribuição (composição granulométrica)......................................122 Estrutura e seus agregados. ......................................................................................................................127 Densidade (global e de partículas) e porosidade.................................................................................131 Consistência. .................................................................................................................................................134 O ar do solo....................................................................................................................................................135

6 Física do solo I: granulometria, densidade, consistência e ar do solo, 121

7 Física do solo II: retenção e movimento da água, temperatura etc., 139

7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 7.10

Estrutura e propriedades da água. ..........................................................................................................143 Diferenças entre moléculas de água retidas por coesão e por adesão.......................................... 146 Capacidade de campo.................................................................................................................................147 Ponto de murcha permanente (PMP)......................................................................................................149 Água disponível (AD) e capacidade de água disponível (CAD).........................................................149 Como medir a quantidade de água contida em um solo?..................................................................153 Movimentos da água no solo....................................................................................................................155 Permeabilidade do solo em fluxo saturado e não saturado..............................................................156 Relações solo-água-planta. .......................................................................................................................159 Temperatura do solo...................................................................................................................................159

8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9

As reações biogeoquímicas da fase líquida do solo. ...........................................................................166 O que é uma solução química?. ................................................................................................................168 Movimento dos íons: da fase sólida para a líquida. .............................................................................171 Principais ânions: cloretos, sulfatos, bicarbonatos e nitratos. ..........................................................173 Principais cátions: cálcio, magnésio, potássio, sódio e alumínio...................................................... 174 Ácido silícico, compostos orgânicos e gases na solução do solo...................................................... 174 Solução do solo e pedogênese.................................................................................................................175 Influência das concentrações de oxigênio, cátions e sílica na formação das argilas...................178 Como retirar amostra da solução do solo?.............................................................................................178

9.1 9.2 9.3 9.4

10.1 10.2 10.3 10.4

8 Química da fase líquida do solo, 165

9 Morfologia: organização do solo como corpo natural, 183

Paisagens, corpos de solos e perfis de solos. ........................................................................................184 Como descrever um solo?. .........................................................................................................................187 Principais características morfológicas. .................................................................................................190 Denominações dos horizontes. ............................................................................................................... 200

10 Acidez e alcalinidade, 209

O que significa pH?......................................................................................................................................210 Por que existem solos ácidos e alcalinos?..............................................................................................212 Os diferentes tipos de acidez. ...................................................................................................................216 Efeito do tipo de cátion básico sobre o pH. ...........................................................................................218


10.5 10.6 10.7 10.8 10.9

11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.6 11.7 11.8

12.1 12.2 12.3 12.4 12.5

Poder tampão dos solos.............................................................................................................................219 Importância da acidez do solo no crescimento das plantas..............................................................220 Ajuste do pH em solos agrícolas...............................................................................................................221 Como calcular a quantidade de calcário necessária para neutralizar os níveis elevados de acidez?....................................................................................................................222 Alcalinidade e salinidade. ..........................................................................................................................223

11 Biologia do solo: organismos vivos e matéria orgânica, 227

Tipos de organismos...................................................................................................................................228 Macroanimais mais comuns do solo: artrópodes e vermes...............................................................230 Microfauna (nematoides, protozoários e rotíferos).............................................................................232 Microflora (algas, bactérias , fungos e actinomicetos)........................................................................233 Fatores que condicionam o tipo e a quantidade de micro­‑organismos do solo...........................235 Efeitos dos organismos no solo................................................................................................................235 Matéria orgânica..........................................................................................................................................238 Relações carbono/nitrogênio................................................................................................................... 240

12 Análise da fração sólida do solo, 245

Fertilidade versus produtividade do solo..............................................................................................245 Tecnologias que devem ser utilizadas para se conhecer o solo........................................................249 Análises químicas e físicas para fins pedológicos................................................................................251 Análises de solo para fins de recomendação de adubações..............................................................261 Retrospectiva e perspectiva......................................................................................................................267

13 Processos e fatores de formação do solo, 271

13.1 Voltando no tempo......................................................................................................................................273 13.2 Principais processos de formação do solo. ............................................................................................276 13.3 Fatores de formação do solo.......................................................................................................................281 13.4 Retrospectiva................................................................................................................................................291

14.1 14.2 14.3 14.4 14.5 14.6 14.7

14 Classificação dos solos, 293

Classificações técnicas e naturais.............................................................................................................296 Atributos diferenciais dos solos................................................................................................................296 Primeiros sistemas naturais de classificação.........................................................................................299 Sistemas modernos de classificação – horizontes diagnósticos.......................................................301 Classificação norte­‑americana..................................................................................................................302 Classificações da FAO/Unesco...................................................................................................................305 Outros sistemas de classificação de solos............................................................................................. 308

15 O sistema brasileiro de classificação de solos (SiBCS), 311

15.1 Estrutura hierárquica do SiBCS.................................................................................................................313 15.2 As seis categorias do SiBCS........................................................................................................................314 15.3 Visão geral dos solos brasileiros (ordens e subordens). .....................................................................322

16.1 16.2 16.3 16.4 16.5 16.6

16 LEvantamento de solos, 341

Utilidades dos levantamentos pedológicos. ........................................................................................ 341 Definição e modo de execução de um levantamento pedológico...................................................343 Por que e como são feitos os mapas de solos?..................................................................................... 344 Quais os diferentes tipos de unidades de mapeamento?.................................................................. 348 Os relatórios dos levantamentos de solos. ............................................................................................350 Quais são os tipos de levantamentos pedológicos?............................................................................351


16.7 Mapas utilitários e interpretativos...........................................................................................................355 16.8 Avanços recentes nos levantamentos de solos.....................................................................................356

17 Solos do Brasil, 361

17.1 17.2 17.3 17.4 17.5 17.6

Solos da Amazônia.......................................................................................................................................363 Solos do Nordeste........................................................................................................................................367 Solos da Região Centro-Oeste. .................................................................................................................371 Solos da Região Sudeste. ...........................................................................................................................374 Solos da Região Sul......................................................................................................................................377 Panorama dos solos do Brasil em relação à agricultura......................................................................379

18.1 18.2 18.3 18.4 18.5 18.6 18.7 18.8 18.9

Solos dos trópicos e subtrópicos úmidos...............................................................................................386 Solos dos trópicos com longa estação seca...........................................................................................389 Solos dos climas mediterrâneos...............................................................................................................391 Solos das regiões montanhosas...............................................................................................................392 Solos das zonas áridas. ...............................................................................................................................393 Solos das zonas temperadas. ....................................................................................................................396 Solos da zona fria.........................................................................................................................................401 Solos das zonas boreais e polares........................................................................................................... 402 Panorama dos recursos dos solos do mundo para a agricultura..................................................... 404

19.1 19.2 19.3 19.4 19.5 19.6

A conservação dos solos............................................................................................................................ 408 Causas do depauperamento dos solos...................................................................................................410 Erosão dos solos...........................................................................................................................................419 Os métodos de conservação dos solos...................................................................................................425 Capacidade de uso e planejamento conservacionista das terras.....................................................431 Retrospectiva e perspectiva......................................................................................................................436

18 Solos e climas do mundo, 383

19 Degradação e conservação dos solos, 407

Referências bibliográficas, 439 Índice remissivo, 443


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Lições de pedologia

e se multipliquem, tal como uma semente boa em solo fecundo. Afinal, aprender a decifrar um pouco dos multicoloridos solos (Fig. 3) já é um bom passo para diminuir os muitos estragos que estamos fazendo ao nosso belo planeta verde­‑azul.

Fig. 3

As muitas cores dos solos brasileiros. Nas regiões de clima frio ou temperado (como o norte da Europa e das Américas), os solos não têm as vivas cores amareladas, laranja e vermelhas, muito comuns nos trópicos úmidos (Fotos: I. F. Lepsch e S. W. Buol)


Lição 1 Histórico e fundamentos da ciência do solo

(...) graças à conhecida posição do nosso planeta em relação ao Sol, graças à sua rotação e à sua forma esférica, o clima, a vegetação e a vida animal estão distribuídos na superfície da Terra, de norte a sul, em uma ordem estritamente determinada (...) que permite a divisão da esfera em zonas: polar, temperada, equatorial e assim por diante. E, uma vez que os agentes formadores do solo estão sujeitos a leis conhecidas que regem a sua distribuição, seus resultados (...) devem estar distribuídos na esfera terrestre em zonas definidas, que se situam mais ou menos (somente com alguns desvios) paralelas aos círculos das latitudes. (Dokuchaev, em Nossas estepes, passado e presente, 1892). Vasilii V. Dokuchaev (1846-1903

Vamos começar revendo um pouco a história da Ciência do Solo e do seu ramo que mais completamente o estuda: a Pedologia. O desenvolvimento dos estudos do solo pode ser entendido como passando por dois estágios: o primeiro, muitos séculos atrás, em que referências às práticas agrícolas são encontradas na literatura de antigos povos, muitas vezes com um sentido religioso; o segundo refere­‑se há tempos mais recentes, dos últimos dois séculos, fundamentado na experimentação e aplicação do método científico. No processo de revisão desses estágios poderemos entender melhor a evolução dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciência é dinâmico e tem passado por muitas resistências a novas ideias. Trata­‑se de uma ciência relativamente nova, pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do século XIX a reconhecessem. Veja algo sobre esse assunto no Boxe 1.1.

Algumas definições importantes Alquimia: forma da química na Idade Média que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns em ouro e obter o elixir da longa vida, um remédio que curaria todas as doenças e daria vida longa àqueles que o ingerissem.


1 Histórico e fundamentos da ciência do solo

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Fig. 1.9 Pedólogos reúnem­‑se

Fig. 1.10 Pedólogos participantes da excursão internacional

para classificação de solos (ICOMOX: Oxisols) realizada no Brasil, em 1986. À esquerda, Frank Moorman, Marcelo Nunes Camargo e Stanley W. Buol (da esq. para a dir.)

periodicamente para discutir problemas de classificação de solos. Em tais reuniões, o exame de solos é enfatizado, como nesta grande trincheira aberta em um solo escuro (Andisol ), no Chile. (Foto: S. W. Buol, 1984)

Fig. 1.11 Pedólogos participantes da excursão internacional

para classificação de solos (ICOMOX: Oxisols) realizada no Brasil, em 1986. À esquerda, João Bertoldo de Oliveira (segurando o mapa) e Antônio Carlos Moniz (de microfone na mão). O Prof. Guido Ranzani aparece atrás de J. B. de Oliveira (Foto: S. W. Buol)

Solos Mediterrânicos, em Montpellier (França), com excursões na Argélia e no Marrocos. Esse congresso foi um grande sucesso, pois muitos dos pedólogos que se conheciam apenas de tradição e sentiam a necessidade urgente de se reunir tiveram a oportunidade de discutir seus problemas científicos, além de criar grupos de trabalho. Resultado: fizeram planos para o futuro e para a reunião seguinte, que aconteceu em 1950, em Amsterdã, com a realização do 3º Congresso Internacional de Ciência do Solo, com excursões na Holanda e na Bélgica. Em 1952, em Ghent, na Bélgica, um pequeno grupo de pedólogos europeus, entre eles Aubert, Bramão, Muir, Tavernier, Edelman, além de Guy Smith, dos Estados Unidos, reuniu­‑se para discutir, pela primeira vez, problemas de nomenclatura e classificação de solos. Em 1954, realizou­‑se o 4º Congresso Internacional de Ciência do Solo, no Congo, onde houve a 1ª reunião do Grupo Europeu de Trabalho da FAO (Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação) para a Cartografia e Classificação de Solos.


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Lições de pedologia

Algumas definições importantes Ångström (Å): medida de comprimento que se relaciona com o metro (m) por meio da relação: 1 Å = 10–10 m. É  medida ainda comumente utilizada para lidar com grandezas da ordem do átomo ou dos espaçamentos entre dois planos cristalinos. Está sendo gradativamente substituída pelo nanômetro (nm), unidade de comprimento do Sistema Internacional: 1 nm = 10–9 m. Cristal: um cristal, ou substância cristalina, é um material sólido cujos átomos, íons ou moléculas constituintes estão arranjados ordenadamante em um padrão repetitivo que se estende em todas as suas três dimensões. Mineral: composto inorgânico que ocorre na natureza, apresentando estrutura ordenada, na qual os íons constituintes estão distribuídos de maneira regular e sistemática. Mineraloide: designação dada a materiais de origem geológica que apresentam características semelhantes às dos minerais, sem serem cristalinos, ou, quando o sejam, não tenham uma composição química suficientemente uniforme para poderem ser considerados como um mineral específico. Substâncias produzidas pelo homem ou qualquer outro ser vivo e que tenham características de minerais também são chamadas de mineraloides, como o gelo que criamos em geladeiras, a concha de um molusco e a opala biogênica, por exemplo. Minério: depósito mineral a partir do qual substâncias minerais valiosas podem ser economicamante recuperadas. Regolito: todas as camadas de rocha intemperizada, sedimentos e solo que existem sob a superfície da Terra. Rocha: em geologia, um agregado sólido que ocorre naturalmente e é constituído por um ou mais minerais ou mineraloides. A camada externa sólida da Terra, conhecida por litosfera, é constituída por rochas. O estudo científico das rochas é chamado de petrologia, um ramo da geologia. Rocha básica: termo utilizado de forma mais abrangente na literatura geológica. É, hoje, considerado arcaico, uma vez que os termos rocha ácida e rocha básica baseavam­‑se na ideia incorreta vigente no século XIX, segundo a qual o “ácido silícico” era a principal forma de ocorrência do silício nas rochas. Saprólito: (do grego σαπρος = podre + λιθος = rocha) nome que se dá a uma rocha quimicamente alterada. Comumente macio, friável e retém a estrutura original da rocha de origem, uma vez que não é transportado, mas formado de modo autóctone. Textura das rochas (tipos): fanerítica (equigranular ou inequigranular); porfirítica­‑fanerítica e fanerítica (ou textura grossa, com cristais visíveis a olho nu) (faneros = visível). A textura grossa é consequência de um resfriamento lento do magma que possibilita o crescimento de cristais maiores.

2.1 Diferenças entre solo, regolito e saprólito O solo inteiro – do latim solum = terra, chão – está localizado na parte superior do regolito. Apesar de não haver um limite muito distinto entre ele e o que está abaixo, existem várias maneiras de distingui­‑lo da parte inferior, chamada saprólito (horizonte C). As distinções entre solo e saprólito são: o solo normalmente tem um teor mais alto de materiais orgânicos; no solo encontramos muitas raízes de plantas e organismos vivos; o solo é mais intensamente alterado – ou intemperizado – que o saprólito; o solo apresenta várias seções (ou zonas) superpostas, geralmente paralelas à superfície, que em Pedologia são chamadas de horizontes. Cada um dos horizontes é composto de quatro partes: minerais, matéria orgânica, água e ar (Fig. 2.2). Os minerais são sólidos que se originaram direta ou indiretamente da decomposição das rochas. O outro componente sólido encontrado nos solos é a matéria orgânica. Os espaços que ficam abertos entre esses dois tipos


2 Rochas e seus minerais

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Fig. 2.6 (a) Cristais de quartzo isolados e no interior de um geodo partido (acima) (Fotos: Pablo

Soares); (b) Agregados cristalinos em fragmentos de granitos (abaixo). Notar o crescimento desigual dos cristais no granito, pela ausência de espaço para que grandes cristais se formem. No interior dos geodos, como existe esse espaço, formam­‑se cristais maiores de ametista (uma variedade violeta­‑púrpura de quartzo), com faces planas e formas geometricamente definidas. (Fotos: Marston H. D. Franceschini)

Fig. 2.7 Cátions (à dir.) e ânions (à esq.) mais comuns na litosfera ordenados segundo seus raios iônicos e valências (os íons são ilustrados na forma proporcional de seus tamanhos verdadeiros e os raios iônicos estão representados em 10 –8 cm = 1 nm) Fonte: adaptado de Skinner e Porter (1987).


Lição 3 Intemperismo dos minerais das rochas e formação dos minerais da argila

A vida e a Terra estão numa espécie de simbiose; rocha, mar, ar e vida colaboram. Este arquipélago não existiria sem os vulcões da litosfera, as ondas da hidrosfera, o calor e os ventos da atmosfera e as criaturas da biosfera. Por quase todo o lado para onde olhamos neste planeta, a biosfera alterou o mundo tão profundamente que é difícil dizer onde termina a vida e começa a Terra. (Weiner, J., Planeta Terra)

Conforme vimos na lição anterior, todos os seres vivos necessitam nutrir­‑se de determinados elementos que se originam dos minerais das rochas. Contudo, eles só são aproveitados depois de liberados do interior dos cristais dos minerais e armazenados ao redor das argilas. Tanto a liberação como o armazenamento são possíveis por meio da ação das intempéries da atmosfera. As reações químicas da água, do oxigênio e do gás carbônico, aditivadas pela energia do calor do sol, fazem o seguinte: as rochas se fragmentam, vários de seus minerais se dissolvem e outros novos são sintetizados. Ao conjunto de fenômenos físicos causados por essas intempéries chamamos de intemperismo. Vamos agora ver como o intemperismo altera as rochas e como forma novos produtos. O intemperismo é um conjunto de processos físicos e bioquímicos que desgasta as rochas, modificando suas características físicas e químicas, transformando­‑as em fragmentos pequenos e solubilizando alguns de seus constituintes. Nesses processos, alguns dos elementos dos minerais permanecem como um resíduo alterado, enquanto outros são removidos, transportados principalmente pela água. O intemperismo também sintetiza novos minerais que têm grande importância para o solo e a vida que ele sustenta. Na natureza, existe uma tendência ao equilíbrio físico­‑químico entre as substâncias sólidas, líquidas e gasosas. A maior parte das rochas origina­‑se em grandes profundidades e sob condições de altas temperaturas, pressão, pouca água e pouco oxigênio. Por isso, quando expostas à atmosfera, elas tornam­‑se instáveis em

Fragmento de uma rocha basáltica apresentando ao seu redor uma camada diferenciada pelo intemperismo químico (Foto: Francisco Grohmann)


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Lições de pedologia

Fig. 3.15 Muro de pedras (xistos) recém­‑construído (à esq.) e construído há mais de cem anos (à dir.).

Com o tempo, os minerais dessas rochas se intemperizaram e alguns organismos (liquens, musgos etc.) começaram a crescer, iniciando a formação de um regolito. (Fotos: Antonio G. Pires Neto)

Fig. 3.16 (à esq.) Parte de um matacão de granito exposto à superfície do solo, pouco intemperizado,

com apenas alguns liquens e musgos crescendo em suas fendas; (à dir.) Saprólito do mesmo granito, que, por situar­‑se abaixo do solo, já está bastante intemperizado. (Fotos: I. F. Lepsch)

Algumas citações Nem todos os produtos do intemperismo são erodidos e carregados pelas correntes ou por outros agentes de transporte. Em encostas com inclinações suaves, nas planícies e terras baixas, uma camada de material alterado, heterogêneo e desagregado permanece sobreposta ao substrato rochoso. Ela pode incluir partículas da rocha­ ‑matriz alterada e sã, de argilominerais, de óxidos de ferro e de diversos metais, bem como de outros produtos do intemperismo. Engenheiros civis e seus trabalhadores de construção referem­‑se a toda essa camada como “solo”. Os geólogos (e pedólogos), entretanto, preferem a designação regolito, reservando o termo solo para as delgadas camadas do topo, as quais contêm matéria orgânica e podem suportar vida. (Press et al., 2006). À medida que um cristal de feldspato se intemperiza quimicamente, novas substâncias sólidas aparecem, mas raramente em tamanho macroscópico. Nos solos, diâmetros de micrômetros e nanômetros, no intervalo dos coloi‑ des, são os preferidos. (Jenny, 1980). Os seres vivos, tanto plantas como animais, direta ou indiretamente, desenvolvem um trabalho considerável na intemperização das rochas, contribuindo em parte para a desagregação mecânica e em parte para a decomposi‑ ção química. (Bigarella; Becker; Passos, 1996).


Lição 4 Os sólidos ativos do solo: argila e húmus

Matéria inerte! Como se tal coisa pudesse existir. Bela é a vocação do mundo (...). Sob o microscópio eletrônico pode­‑se perceber a intrincada harmonia das argilas (...) que são como a parede do estômago com os seus vasos capilares, como os favos de mel ou as dobras do útero, cujas funções são receber, envolver, conter e dar à luz. (W. B. Logan, 1996) Argilas do tipo caulinita fotografadas sob luz incidente em microscópio eletrônico da USP/Esalq, Piracicaba ­‑ SP (Foto: Elliot W. Kitajima)

Conforme vimos na Lição 2, as camadas de um solo são constituídas de três fases: sólida, líquida e gasosa (ver Fig. 2.2). Na fase sólida, existem partículas de vários tamanhos: as menores são os pequeninos e muito ativos sólidos do solo, objeto desta nossa lição. Essas minúsculas partículas podem tanto ser de minerais – as argilas – como de compostos orgânicos – o húmus. Argilas e húmus estão no “estado coloidal”, isto é, aquele em que um material muito finamente subdividido está espalhado (ou disperso) em outro (o dispersante). Os coloides estão presentes em muitas substâncias já conhecidas por nós, tais como os aerossóis (quando “minipartículas” sólidas estão dispersas em um gás), espumas (quando um gás se dispersa em um sólido ou em um líquido), emulsões (quando um líquido está disperso em outro líquido ou em um sólido), sóis (quando sólidos se dispersam em um líquido) e géis (em que o disperso é um líquido e o dispersante, um sólido). Uma água lamacenta, com seus pequenos sólidos do solo nela dispersos, comporta­‑se mais como um sol; já uma lama, como um gel. Quando aos coloides na forma de um sol (como o da água barrenta) adicionamos o sal de um cátion di ou trivalente (como cloreto de cálcio ou sulfato de alumínio, este último usado para limpar piscinas), as partículas coloidais aí dispersas são


4 Os sólidos ativos do solo: argilas e húmus

A caulinita é a argila silicatada mais comum nos solos brasileiros: forma­‑se mais facilmente em regiões de clima tropical­‑úmido, o qual favorece o intemperismo químico. Existem várias formas de representar graficamente as estruturas de “tetraedros de Si” ligados a “octaedros de Al” (veja algumas delas no Boxe 4.1 e na Fig. 4.3). Algo mais sobre a caulinita, como seu uso na medicina e na confecção de objetos de cerâmica, você encontrará no Boxe 4.2.

Fig. 4.3 Várias representações esquemáticas das ligações de lâminas constituídas por grupos de íons

de oxigênio ligados ao silício (tetraedros) ou ao alumínio (octaedros), formando as camadas de uma argila de grade 1:1 (caulinita, não expansiva por estarem as lâminas unidas por ligações de hidrogênio) (Fotos: Marston H. D. Franceschini).

Boxe 4.2 A caulinita e seus vários usos O nome é derivado do chinês Gao­‑ling ou Kao­‑ling – “colina alta” da cidade de Jingdezhen, na província de Jiangxi, na China. A caulinita ou caulim é um argilomineral, de grade 1:1, comumente formado pelo intemperismo de minerais silicatados, como feldspatos potássicos. Com a hidrólise desse feldspato, seus íons de potássio são totalmente eliminados, e cerca de 66% da sílica permanecem na caulinita, cuja formação pode ser representada pela seguinte reação: 2 KAlSi3O8 + 11 H2O → Si2Al2O5(OH)4 + 4Si(OH)4 + 2K+ + 2OH– É uma argila que pouco se expande quando molhada; além disso, possui baixa capacidade de troca catiônica (1­‑15 cmolc. Kg–1). Em seu estado puro, tem cor branca; nas jazidas e nos solos, porém, geralmente se apresenta revestida de óxidos de ferro, que lhe dão cores amareladas ou avermelhadas. A caulinita é utilizada na produção de objetos de cerâmica e porcelana (Fig. 4.4), cremes dentais, medicamentos, cosméticos, como aditivo alimentar e também como material leve e de difusão em lâmpadas

Fig. 4.4 Antigos vasos de barro construídos a partir de

materiais de solos ricos em caulinita e aquecidos em fornos especiais (Foto: I. F. Lepsch)

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Lições de pedologia

Algumas citações Solos contendo minerais que são passíveis de se transformar em argilas silicatadas são corpos naturais onde as argilas se formam. Eles são como “fábricas de argilas”. (Buol; Hole; McCracken, 1973). Sob o aspecto físico e químico, é a porção do complexo coloidal do solo que apresenta maior dinamismo; o seu estudo permite determinar as características importantes na avaliação de sua relação com a nutrição dos vegetais superiores, assim como obter informações valiosas sobre a gênese e as características dos horizontes e do próprio perfil do solo. (Bigarella; Becker; Passos, 1996). Químicos especulam que as argilas tiveram um papel importante na origem da vida na Terra. (Jenny, 1980). O húmus é tanto produto da matéria viva como fonte dela. (A. Thaer, citado por Waksman, 1938). Na agricultura, o húmus é, algumas vezes, descrito como resíduos vegetais que são incorporados ao solo depois de sofrerem um processo de compostagem aeróbica pela ação de organismos como bactérias, fungos, actinomicetos, algas, vermes, insetos etc. (Kiehl, 1985).

Sites de interesse:

Leituras recomendadas

Os coloides do solo. Disponível em: <http://www.nupel.uem.br/ coloides­‑2003.pdf>. Acesso em: 18 abr. 2011. Neste site você pode ter acesso ao material que discorre um pouco mais sobre as características das partículas coloidais no solo. Fração coloidal do solo. Disponível em: <http://www.dracena.unesp.br/ graduacao/arquivos/solos/aula_2_coloides.pdf>. Acesso em: 18 abr. 2011.

GOMES, C. F. Argilas: o que são e para que servem. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 1988. KÄMP, N.; CURI, N. Argilominerais em solos brasileiros. In: CURI, N.; MARQUES, J. J.; GUILHERME, L. R. G.; LIMA, J. M.; LOPES, A. S.; ALVAREZ V., V. H. (Eds.). Tópicos em ciência do solo. Viçosa, MG, Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2003. v. 3. p.1­‑54.


Lição 5 Capacidade de troca de íons

É importante que os estudantes transportem para os seus estudos uma certa dose de irreverência descontraída; eles não estão aqui para adorar o que é conhecido, mas para questioná­‑lo. (J. Bronowski, 1973)

Na lição anterior, vimos como são constituídos, química e fisicamente, as argilas e o húmus (os sólidos ativos do solo). Nesta lição, veremos algumas reações químicas que ocorrem entre esses sólidos e a fase líquida do solo. Portanto, será uma oportunidade para você usar alguns conhecimentos elementares aprendidos em cursos de química que frequentou. Para começar, abordaremos um dos fenômenos mais fascinantes da natureza: o da troca de íons. Se houvesse um concurso para escolher as sete maravilhas da Natureza, acredito que, além da fotossíntese, certamente estaria incluída a capacidade das partículas do solo de trocar íons, pois é um dos principais fenômenos responsáveis pela vida dos vegetais. Vamos recordar: íons têm carga elétrica, isto é, perderam ou ganharam elétrons, e os elétrons são partículas de massa diminuta (0,0005 da massa de um próton) que orbitam ao redor do núcleo dos átomos (e a eletricidade nada mais é do que um fluxo dessas partículas em um fio com ligações metálicas). Aos átomos que perderam elétrons – e por isso estão positivamente carregados – chamamos de cátions, e aos que ganharam elétrons – e por isso estão negativamente carregados – chamamos de ânions. A maior parte desses íons, hoje livres no solo, se desprendeu de minerais primários das rochas. Com o intemperismo, eles foram (e podem estar sendo ainda) liberados de suas estruturas cristalinas, tanto para formar outros minerais como para ficar

Folhas de vitória­‑régia em meio à água do lago lembram desenhos de coloides trocando os íons neles adsorvidos com os da solução do solo que os embebe (Jardim Botânico do Rio de Janeiro) (Foto: Mendel Rabinovitch)


Lição 6 Física do solo I: granulometria, densidade, consistência e ar do solo

Parece­‑me provável que Deus, no começo, formou a matéria em partículas sólidas, compactas, duras, impenetráveis e móveis, de tais dimensões e configurações, e com outras propriedades tais, e em tais proporções com o espaço, que sejam as mais compatíveis com a finalidade para que Ele as formou; e que essas partículas primitivas, sendo sólidas, são incomparavelmente mais duras do que quaisquer corpos porosos compostos por elas; realmente tão duras que nunca se desgastam nem se fragmentam, e não existe nenhuma força comum que seja capaz de dividir o que o próprio Deus unificou na criação original. (Isaac Newton, 1642­‑1727)

Nas lições anteriores, vimos que os solos variam muito de um lugar para o outro e são constituídos de uma complexa mistura de sólidos, líquidos e gases. Sendo assim, para conhecermos bem suas características e propriedades, elas são agrupadas em subdisciplinas. Uma delas é a que corresponde à Física do Solo, tema desta e da próxima lição, e que trata da aplicação dos princípios básicos da física ao estudo das propriedades e dos processos físicos que ocorrem no solo. Abordaremos os assuntos mais simples da física, tais como: determinação do tamanho e da quantidade das partículas unitárias dos grãos minerais do solo (que chamamos de granulometria ou textura); relações entre massas e volumes (densidade); quantidade de poros (porosidade); infiltração, absorção e movimentação da água (permeabilidade). Os estudos de física do solo são muito usados para fazer previsões sobre seu comportamento, tanto em ecossistemas naturais como nos alterados pelo homem. Ao lidar com a dinâmica dos componentes do solo – sólidos, gases e líquidos – e aplicar

Grãos de areia muito fina (0,002 a 0,005 mm) vistos sob microscópio petrográfico em luz polarizada plena (à esq.) e cruzada (à dir.) (Foto: Marlen B. e Silva)


Lição 7 Física do solo II: retenção e movimento da água, temperatura etc.

O solo era profundo, absorvia e mantinha a água em terra argilosa, e a água que era absorvida nas colinas alimentava as nascentes e havia água corrente por toda a parte. (Platão, 427-347 a.C., Os diálogos)

Vamos abordar, nesta lição, as interações do solo com a substância mais reciclável da Terra: a água. Em uma sequência de eventos periodicamente repetidos, a água evapora, condensa e cai no solo na forma de chuva ou neve. Ali a água pode permanecer, por algum tempo, armazenada e disponível para as plantas e outros organismos do solo; porém, se sua quantidade exceder aquela na qual o espaço poroso do solo pode armazená-la, irá então deslocar-se vertical e lateralmente para alimentar os lençóis freáticos, que depois emergirão nas nascentes, rios, lagos e oceanos. Contudo, mesmo armazenada dentro do solo, a água não fica parada, mas se move em todas as direções: para os lados, de baixo para cima e também de cima para baixo. A água do solo é parte importante do chamado ciclo hidrológico – passando da pedosfera para a hidrosfera e atmosfera, e vice-versa –, que perfaz um ciclo global e contínuo (Fig. 7.1), mas que também pode ser representado, de forma mais simples, nos ecossistemas agrícolas (Fig. 7.2) e florestais. O ciclo da água – também conhecido como “o ciclo hidrológico” – refere-se à troca contínua de água entre a hidrosfera, a atmosfera e a pedosfera. Inclui águas superficiais, subterrâneas e das plantas, segundo os processos de transferência, evaporação, precipitação e escoamento. A água utiliza a energia do Sol para evaporar. As moléculas de água têm que absorver uma grande quantidade de energia a fim de romper com uma superfície da água e acabar na forma de vapor na atmosfera. Essa

Água cristalina, que nasce do solo (Foto: Mendel Rabinovitch)


Lição 8 Química da fase líquida do solo

A água é o sangue da terra. Insubstituível. Nada é mais suave e, no entanto, nada a ela resiste. Aquele que conhece seus princípios pode agir corretamente, tomando­‑a como chave e exemplo. Quando a água é pura, o coração do povo é forte. Quando a água é suficiente, o coração do povo é tranquilo. Filósofo chinês no século IV a.C. Mar Morto (Foto: Mendel Rabinovitch) As diluídas soluções dos solos da bacia hidrográfica deste corpo d’água, há muitos milhares de anos estão sendo levadas pelos rios para uma depressão fechada (423 m abaixo do nível do mar), de forma que, aí sempre evaporando, formaram uma das mais concentradas e salgadas águas do mundo

Um corpo de solo é composto de uma série de pedons, que, por sua vez, são constituídos de vários horizontes superpostos, os quais podem ser visualizados no perfil do solo, sendo cada um composto de três fases distintas: sólida, líquida e gasosa. Já falamos sobre os sólidos do solo, e nas lições sobre física do solo, aprendemos que o que comumente chamamos de água do solo – ou sua fase líquida –, na realidade não se trata de água pura, mas sim de uma solução diluída que interage tanto com as outras duas fases do solo como com as raízes das plantas e micro-organismos. Vimos também que podemos considerar vários tipos de água do solo, tais como a gravitativa, a capilar e a higroscópica. Normalmente se considera a água capilar a mais representativa daquilo que chamamos de “solução do solo”, isto porque ela está em condição de maior equilíbrio com seus sólidos e o ar (Fig. 8.1). Na Lição 4, abordamos vários aspectos relacionados à adsorção de íons. Agora vamos abordar alguns aspectos da química dessa parte líquida do solo, que envolve os sólidos e também o ar, os micróbios, os vermes e as raízes, interagindo com todos eles.


Lição 9 Morfologia: organização do solo como corpo natural

Todo solo é um corpo individual na natureza, com suas características próprias, sua história de vida e sua capacidade de sustentar plantas e animais. (Hans Jenny, 1899-1992) Em uma das paredes do antigo refeitório da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, os azulejos desenhados abaixo do tronco da árvore donde frutos estão sendo colhidos lembra as diferentes feições dos horizontes do solo (obra da artista Maria H. Vieira da Silva) (foto de Mendel Rabinovitch)

Nas lições anteriores, vimos como estão arranjados os íons nos minerais das rochas, como elas podem ser identificadas e como se intemperizam para formar os sólidos ativos. Depois, explicamos algo sobre química e física do solo, ressaltando serem muitos os processos que influenciam o desenvolvimento do solo, nenhum dos quais é mais importante do que aqueles decorrentes da abundância, do fluxo, do percurso e da distribuição sazonal da água, a qual promove inúmeras reações físicas e biogeoquímicas. Tais fluxos da fase líquida costumam ser expressos, em física do solo, por complexas equações matemáticas e, em química do solo, por complexas análises laboratoriais da solução do solo e da fração sólida com que interage. Depois disso tudo você pode estar pensando que, para reconhecer e interpretar as características e o comportamento de um solo, é indispensável que se façam inúmeras análises químicas e físicas usando requintados aparelhos de laboratório, que nem sempre estão ao seu alcance e/ou têm um custo muito levado. Puro engano: muitos dos atributos do solo podem ser estimados em campo e com o uso de nossos sentidos, principalmente visão e tato. Para isso, porém, temos antes que apurar nossos sentidos


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Lições de pedologia

Fig. 9.3 O início do exame do perfil do solo: (à esq.) exposição do perfil em um barranco ou trincheira; (à dir.) delimitação dos horizontes e primeiro exame de suas amostras na palma da mão (Fotos: Rodrigo E. Munhoz) Fonte: adaptado de (Ruellan e Castro, 2008).

do IBGE, que se baseiam no Manual de Levantamentos de Solos (Soil Survey Manual), publicado nos Estados Unidos (1993). As principais características são: cor, textura, estrutura, consistência, espessura e tipo de transição entre os horizontes. Um exemplo de descrição de perfil de solo pode ser observado no Boxe 9.1.

Boxe 9.1 Exemplo de descrição de perfil do solo Descrição geral Perfil nº – 05 Data – 17/10/78 Classificação - Argissolo Vermelho Eutrófico típico, textura média/argilosa cascalhenta, A moderado, fase floresta tropical subcaducifólia, relevo ondulado. Localização, município, estado e coordenadas – 50 metros do lado esquerdo da estrada Itaocara – Santo Antônio de Pádua, na altura do km 208, Município de Santo Antônio de Pádua, Estado do Rio de Janeiro. Lat. 21º33’S e long. 42º10’WGr. Situação, declive e cobertura vegetal sobre o perfil – terço inferior de elevação, com cerca de 15% de declive e sob cobertura de gramíneas.


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Lições de pedologia

Fig. 9.8 (A) Nos solos com horizonte B textural, a argila suspensa na água gravitacional move-se dos horizontes

mais superficiais para baixo, onde a solução do solo é absorvida pelos agregados do horizonte B. Durante essa absorção, a superfície dos agregados age como um filtro, impedindo que a argila penetre no seu interior. (B) As partículas de argila revestem, então, a superfície dos agregados, ou dos poros, dando a ela uma aparência “cerosa”. Essas películas (ou “filmes”) são constituídas de partículas de argila orientada e são chamadas de argilãs, ou, nas descrições de campo, de “cerosidade”. (Fotos: John Kelley, USDA/NRCS)

Cerosidade é o revestimento quase sempre de argila acumulada sobre agregados (ou iluvial sobre os agregados), que aparenta ser uma espécie de “filme” do material, o qual apresenta um brilho com aspecto ceroso ou lustroso. Ocorre na superfície dos agregados dos horizontes B – por vezes, no C – e pode ser mais bem visualizada em lâminas delgadas utilizadas para estudos de micromorfologia (Fig. 9.9). Além disso, é uma característica muito importante para fins de classificação do solo. A cerosidade mais comum é aquela proveniente de revestimento de argilas e que assim ficou devido a uma migração do horizonte A e/ou E de argila em suspensão na água que infiltra no solo, e sua deposição em torno dos agregados do horizonte B; nesse caso, é denominada de “filmes de argila ou cutãs”. Quando um horizonte apresenta essas feições, dizemos que é um horizonte de acumulação ou horizonte iluvial. 9.3.5 Consistência

As partículas de areia, silte e argila podem estar aglomeradas em agregados; contudo, elas estão unidas com base em diferentes graus de adesão. Isso torna alguns solos mais macios e outros mais duros. A resistência dos torrões a alguma força que tende a rompê-los é conhecida como consistência. Ela é definida como “o grau ou tipo de coesão e adesão entre as partículas e/ou como a resistência que o solo apresenta para ser deformado ou rompido quando um estresse lhe é aplicado”. O grau de consistência do solo varia em função de uma série de outras características, tais como textura, estrutura, agentes cimentantes (matéria orgânica, óxidos de ferro) e tipo dos minerais da fração argila.

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Questão

O que é cerosidade? Ela pode ocorrer em horizontes do tipo A ou E? Cerosidade é um brilho graxo, semelhante a uma cera, que recobre agregados de certos solos (principalmente do horizonte B). Sua origem está em processos pedogenéticos que levam à dispersão, suspensão, migração (com a água gravitativa) e deposição de partículas de argila de um horizonte superficial a um horizonte subsu‑ perficial. A cerosidade não ocorre nos horizontes A ou E porque estes encontram-se mais próximos da superfí‑ cie, sendo mais de caráter eluvial (perdem argila) do que iluvial (ganho de argila).


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Lições de pedologia

Fig. 9.11 Avaliação do índice de acidez (pH) dos horizontes do solo por

meio do uso de um kit de campo, com indicadores (soluções químicas que mudam de cor conforme as variações do pH) (Foto: Rodrigo E. Munhoz)

Fig. 9.12 Denominação dos principais horizontes de um perfil de solo

bem desenvolvido (Foto: Rodrigo E. Munhoz)

9.4 Denominações dos horizontes Agora que nós já conversamos sobre a morfologia do solo, creio que você conseguirá entender melhor acerca dos vários tipos de horizontes pedogenéticos e da nomenclatura utilizada para caracterizá-los. A Fig. 9.12 apresenta uma foto de um perfil de solo, mostrando a denominação dos principais horizontes. Nem todos eles podem estar presentes no mesmo perfil, e é comum faltar um ou mais. Temos nessa figura a sequência dos horizontes principais. Como vimos, eles são representados por letras maiúsculas. Mas, como existem vários tipos de horizontes (A, B etc.), é necessário um pouco mais de detalhe para descrevê-los melhor. Um número – 1, 2 ou 3 – antes da letra maiúscula indicará uma descontinuidade do material de origem do solo, isto é, o solo é formado, por exemplo, em sua parte superior, por um tipo de material acima de outro tipo. É uma situação comum em colúvios (materiais transportados pela ação da gravidade e depositados na parte inferior de encostas) e alúvios (materiais transportados pela água e depositados na forma de camadas de espessura relativamente pequena). Sendo assim, anota-se o símbolo dos horizontes inferiores precedido por algarismos arábicos. Após as maiúsculas, podem vir notações minúsculas e outros números, os quais indicam subdivisões dentro de um mesmo tipo de horizonte. Por exemplo, uma subdivisão de A seria: A1 - A2 - A3, e assim por diante. No Boxe 9.3 encontra-se uma lista das diferentes notações de letras minúsculas (sufixos) que podem seguir­‑se às maiúsculas dos horizontes principais.

9.4.1 Horizontes O e H

Os símbolos O e H são utilizados para designar horizontes predominantemente orgânicos. Dois tipos principais são reconhecidos: O: horizonte ou camada superficial de cobertura, sobreposto a alguns dos solos minerais (constitui-se também em horizonte superficial orgânico, pouco ou nada decomposto, originado em condições de drenagem livre, mas muito frias, de determinados solos minerais situados em elevadas altitudes.


Lição 10 Acidez e alcalinidade

Deves admitir que quando se coloca esterco no terreno é para devolver ao solo algo que foi retirado (...) Quando uma planta é queimada, ela é convertida em uma cinza salgada, chamada de álcali por farmacêuticos e filósofos (...) Nas cinzas é encontrado o sal que a palha retirou do solo; se isto é devolvido, o solo é melhorado. (Bernard Palissy, 1510­‑1589)

Nesta lição abordaremos algo mais sobre a solução do solo: a sua reação, ou seja, se ela reage mais como um ácido ou como um álcali. A reação do solo é um tipo específico de condição química que descreve seu grau de acidez ou alcalinidade e é expressa principalmente pelo seu valor de pH. O pH do solo é um parâmetro de muita importância, pois indica uma série de condições químicas que, a longo prazo, afetam a sua gênese e, a curto prazo, o crescimento das plantas. Como regra geral, solos de regiões úmidas costumam ser ácidos e os de regiões áridas, neutros ou alcalinos. Em solos ácidos, a solução do solo contém mais íons hidrogênio (H+) do que hidroxilas (OH–). Em solos alcalinos, acontece o contrário: os íons hidroxílicos predominam e, em última análise, é o balanço entre esses dois íons da solução do solo que determina seu grau de acidez. A acidificação é um processo natural na formação de muitos solos, mas que tem sua expressão máxima em regiões tropicais úmidas, onde a precipitação pluviométrica e as temperaturas elevadas favorecem as reações químicas do intemperismo, o que resulta num solo com maior proporção de minerais secundários, principalmente óxidos de ferro e alumínio. Nessas regiões, a acidez é um dos principais obstáculos à agricultura.

Trator espalhando pó calcário no solo agrícola para corrigir sua acidez (Uberaba, 2010) (Foto: Rodrigo E. Munhoz)


Lição 11 Biologia do solo: organismos vivos e matéria orgânica

A importância dos infinitamente pequenos é infinitamente grande. (Louis Pasteur, 1822­‑1895) Fungos do gênero Agaricus crescendo em solo da Floresta da Tijuca, RJ (Foto: Mendel Rabinovitch)

Até agora abordamos vários aspectos relacionados à morfologia, física e química do solo. Contudo, se ficássemos por aí, a história estaria incompleta. Para terminar a parte referente ao estudo das principais características do solo, vamos ver agora algo sobre a sua biologia. Quando falamos em biologia, pensamos logo em vidas – animais e vegetais – e no material de que são constituídas: a matéria orgânica. É sobre ela que vamos estudar agora. De uma maneira geral, podemos dizer que a fração orgânica contém tanto organismos vivos como mortos, além de seus produtos de decomposição. O solo é habitado por uma grande variedade de organismos, tais como bactérias, vermes e insetos. Os efeitos desses organismos na formação do solo serão vistos em alguns detalhes na Lição 13. Nesta lição daremos ênfase à sua influência em muitos processos que ocorrem no solo, especialmente à reciclagem de nutrientes. O número de organismos vivos no solo – tanto vegetais como animais – é muito grande e varia de acordo com as condições ambientais. Em condições de ecossistemas naturais (p.ex., sob florestas e cerrados), esse número é muitíssimo maior que em solos agrícolas. Sob o ponto de vista pedogenético, é necessário considerar que um solo hoje desmatado e agricultado formou­‑se sob a influência de muitos outros, além dos que hoje o habitam. Essa influência é maior nos climas tropicais úmidos, uma vez que, nas latitudes temperadas, o frio do inverno gelado reduz o número de espécies – ou da biodiversidade.


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11 Biologia do solo: organismos vivos e matéria orgânica

a senescência da planta, seus restos são incorporados aos solos. Quando eles se decompõem (para formar o húmus), uma parte desses fitólitos se dissolve, liberando ácido silícico para a solução do solo, onde ele poderá ser reciclado pela biota. Outra parte do Si(OH)4 é lixiviada para o lençol freático e os cursos d’água. Alguns fitólitos podem ser preservados no solo por longos períodos, apesar de a sílica amorfa ter solubilidade menor que o quartzo, formando um perfil de microfósseis que podem ser úteis para vários estudos (Fig. 11.5).

Fig. 11.5 Esquema das reações

do ciclo do silício em condições terrestres

Fonte: baseado em Cooke e Leishman (2011) e Kamamina e Shoba (1997).

O número de espécies de micro­‑organismos e a quantidade dos seus indivíduos no solo são elevadíssimos em condições naturais (como nas florestas tropicais úmidas). Entretanto, não observamos a proliferação de doenças relacionadas a esses organismos nesses ambientes, como acontece nos ecossistemas agrícolas. Por quê? Isso se deve à biodiversidade presente nos trópicos. O grande número de espécies em elevadas quantidades controla o excesso de proliferação de outras potencialmente capazes de gerar danos a certas plantas ou animais em grande escala. Obvia e eventualmente, certos indivíduos serão atingidos por parasitas e micro­‑organismos capazes de gerar doenças. Mas, a presença de outros organismos capazes de combatê­‑los naturalmente, den‑ tro das perspectivas das relações ecológicas entre diferentes níveis tróficos, reduz o risco de proliferação desen‑ freada. Em ecossistemas de clima frio e temperado, essa biodiversidade é reduzida em razão das baixas tempe‑ raturas do inverno. Nos ecossistemas agrícolas dos trópicos, o risco de aumento de desequilíbrios populacionais e de aparecimento de pragas e doenças é maior.

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Questão


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Lições de pedologia

água e de oxigênio; ademais, é necessário que o solo tenha uma quantidade adequada de sólidos ativos (argilas e húmus) embebidos em uma solução com pH adequado, e que, ao redor deles, esteja adsorvida uma adequada quantidade de nutrientes, para que as raízes possam nutrir-se deles. Quando todas essas condições são favoráveis ao crescimento das plantas, dizemos que o solo contribui efetivamente para a produtividade do sistema de produção agrícola. O termo “produtividade do solo” costuma ser definido como a capacidade do solo em produzir certos cultivos continuadamente quando submetido a um determinado sistema de manejo. Para que um solo seja produtivo, ele não deve ter fatores – externos ou internos – limitantes a um cultivo. Por sua vez, o termo “fertilidade do solo” é frequentemente utilizado para descrever a habilidade do solo em prover nutrientes em quantidades e proporções adequadas para cultivos específicos. Para que um solo seja produtivo, ele deve, antes de tudo, ser "quimicamente fértil" e não estar sujeito a algum outro fator limitante que não a carência de algum nutriente. O Boxe 12.1 apresenta mais informações sobre conceitos de fertilidade do solo.

Boxe 12.1 Aprendendo com uma semente de milho Eu caminhava por uma rua na beirada da cidade, rua não calçada, com poucas casas simples e uma grande área de um chão duro e seco, porque a água da chuva não penetrava. Era um terreno vazio, não só de casas e de gente, mas de plantas, nada nascendo ali. Olhando aquele pequeno deserto, veio-me à lembrança a parábola do semeador (Mateus 13:1-9; 20-21, 23), a qual conta de um semeador que lançou as sementes e algumas caíram à beira do caminho ou sobre pedras, e não germinaram, e outras caíram entre espinhos que as sufocaram. Enfim, outra parte caiu sobre terra boa, germinou e deu frutos. Revendo mentalmente a parábola, comparei-a à mensagem sobre o significado completo de Fertilidade e Produtividade, que ainda está por cair em terra boa para dar frutos. E por que razão, se o próprio significado dessas palavras bastaria para o entendimento? Considere, como se deve, Fertilidade como uma qualidade, a qualidade de um ambiente ter as condições neces‑ sárias para que o germe se desenvolva e cresça até sua plenitude – seja esse germe uma ideia, um óvulo ou uma semente de milho: uma ideia num cérebro fértil, um óvulo num útero fértil ou uma semente num solo fértil. E, paralelamente, considere Produtividade como uma qualidade do que ou quem produz. No caso de produções agrícolas, sejam alimentos, fibras ou material de abrigo, não é o solo que produz, nem tampouco a planta, a chuva, o sol ou os gases da atmosfera. A qualidade é do sistema de produção, composto de: solo (fertilidade) e ambiente externo (sol, atmosfera, chuva e semente – potencial genético). Cada componente tem sua própria constituição e participa para que, de sua ação conjunta, resulte um produto, o qual, considerado em relação a uma referência convencionada, tem a denominação de Produtividade. Por exemplo, a produtividade do milho Cateto IPz403 foi de 13.000 kg/ha no sistema de produção da Fazenda Pau D’Alho, de propriedade do Sr. C. Z. Geld, do município de Tietê, SP. Os concursos de produtividade promovidos pela Secretaria da Agricultura consideravam exatamente assim o significado de Produtividade, embora os organizadores não se preocupassem em registrar a descrição agronômica dos sistemas dos competidores; talvez porque não soubessem como fazê-lo ou desconhecessem o conceito. Enquanto assim pensava, vi, ali sobre o chão daquele terreno por onde eu andava meditando, uma semente de milho. Chamou-me a atenção pela sua aparência sadia e pelo contraste com aquele chão duro e seco. Deve ter sido isso que me colocou como num transe, pois ouvi um lamento vindo da pequena semente. – Haverá alguém que me ajude? Abaixei-me junto à semente para melhor ouvi-la e disse: – Em que poderei ajudá-la? – O senhor parece ser um homem de bons sentimentos. Poderia, por favor, abrir uma pequena cova aí no chão?


12 Análise da fração sólida do solo

simula uma concentração salina similar à que o solo pode ter no campo (Fig. 12.7). Essa determinação da acidez embebendo a amostra de solo em uma solução salina de baixa concentração é suficiente também para minimizar variações sazonais ou causadas pela adição de fertilizantes. Valores de pH em CaCl2 costumam ser aproximadamente 0,5 unidade menores que os determinados em água.

Fig. 12.4 Método comumente utilizado para extração dos cátions trocáveis de uma amostra de solo. A solução de ácido (ou sal diluído), ao percolar pelo solo, desloca todos os íons adsorvidos em seus coloides, trocando-os pelo hidrogênio (ou íons do sal) Fonte: Lepsch (2000).

Análise de complexo sortivo O denominado complexo sortivo do solo – ou seja, o conjunto de íons adsorvidos na superfície de seus coloides – compreende os cátions trocáveis e a acidez potencial. Em conjunto, eles permitem calcular a capacidade de troca de cátions. Para a determinação dos cátions trocáveis, faz-se primeiro sua extração para depois efetuar as determinações (Fig. 12.5). A extração é feita com uma solução salina neutra (KCl) ou ácido diluído (Fig. 12.4). Frequentemente se utiliza uma solução de KCl (concentração 1 mol.L –1) para extrair o alumínio (que faz parte da acidez potencial), o cálcio e o magnésio. Uma solução de ácido clorídrico diluído (HCl, 0,05 N) pode ser utilizada para a extração do potássio e do sódio situados nos pontos de troca dos coloides. Para a acidez potencial, determinam-se, além dos íons de alumínio, os de hidrogênio, que estão mais fortemente adsorvidos em grupos carboxílicos em ligações covalentes. Para isso, utiliza-se como extrator o acetato de cálcio [Ca(OAc)2] tamponado a pH 7. Na solução (assim extraída da amostra de solo), além da acidez dos grupos carboxílicos, existirá também a decorrente do alumínio. Por isso, os teores de “H+ extraível” são então calculados por diferença entre a acidez potencial (H + Al) e a trocável (Al): “H extraível” (a pH7) = [(H+Al) – Al]

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Lição 13 Processos e fatores de formação do solo

Líquenes e musgos crescendo sobre rocha granítica, somados aos materiais orgânicos de folhas caídas de uma árvore próxima, prenunciam o início da formação de um novo solo. (Foto: Mendel Rabinovitch).

Nesta lição trataremos da gênese dos solos. O vocábulo gênese deriva do grego génesis, que significa “origem, criação, geração” (e está relacionado com gonos, que significa “nascimento” ou “descendência”). A subdisciplina da Ciência do Solo que se ocupa em estudar sua formação, suas origens, seus processos e fatores de formação, leva o nome de pedogênese. Para os estudos pedogenéticos, não precisamos considerar aspectos práticos, como, por exemplo, se o solo é produtivo ou não para agricultura. Do ponto de vista genético, os solos são considerados tão somente como componentes distintos do meio ambiente, tal como as espécies neles viventes. Contudo, o estudo da origem dos solos – que teve em Dokuchaev um dos seus principais iniciantes – é tão importante para as ciências da terra como o da origem das espécies – que teve em Darwin um de seus mais famosos iniciantes é para as ciências biológicas. Os atributos encontrados em um determinado corpo de solo, e representados principalmente pelos seus horizontes, podem ser entendidos e interpretados como se fossem uma síntese de todos os acontecimentos daquele local específico. Dessa forma, um dos maiores desafios do pesquisador que estuda pedogênese será o de aprender como interpretar a origem e o desenvolvimento de um solo a partir das muitas características dos horizontes que vê e descreve no campo e dos números dos resultados das análises de seus materiais em laboratório.


13 Processos e fatores de formação do solo

rocha, dando origem a formas mais estáveis, na busca pela manutenção do equilíbrio nessas novas condições ambientais (Fig. 13.13). Os organismos começam a estabelecer­ ‑se na rocha, alimentando­‑se da água nela armazenada e dos nutrientes liberados pela decomposição dos minerais. Com o tempo, outras mudanças ocorrem, tais como adições de húmus, formação e translocação de argila e remoção de sílica e bases.

Fig. 13.13 Exemplo de dois tipos de materiais recentemente expostos em movimentos de massa

ocorridos durante fortes chuvas na Serra do Mar, expondo dois tipos de superfícies (erosional e deposicional) ao “tempo zero” de formação do solo (janeiro de 2011). À esquerda, detalhe de três “cicatrizes” numa encosta íngreme (que antes estava toda coberta com solo). À direita, no sopé de um dos deslizamentos, um depósito de sedimentos coluviais, proveniente do arraste do regolito da encosta (Teresópolis, RJ). (Fotos: Mendel Rabinovitch)

Todas essas transformações continuam por um determinado tempo (p.ex., centenas ou milhares de anos) até acontecer um novo equilíbrio com a natureza. Quando os solos atingem esse estado de equilíbrio, tornam­‑se espessos e, em geral, com horizontes bem definidos, que refletem bem as condições de sua zona climática, razão pela qual são denominados zonais, bem desenvolvidos ou maduros. Ao contrário, no início de sua formação, quando são delgados e sem horizontes bem definidos, são denominados azonais, pouco desenvolvidos ou jovens (Fig. 13.14).

Fig. 13.14 Depois que a rocha é exposta na superfície (tempo zero), o solo começa a se formar, podendo passar, com o tempo, por vários estágios de desenvolvimento Fonte: Lepsch (2000).

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Lição 15 O Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS)

Não que a história precisa ser muito longa, mas ela levará um longo tempo para ser elaborada. (Thoreu, 1857)

A elaboração do Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS) procurou atender especialmente à necessidade de efetuar, nos vários estados brasileiros, levantamentos pedológicos nos níveis exploratório e de reconhecimento, e, em seguida, publicar os dados obtidos. Portanto, baseia­‑se em dados de solos do Brasil, a maior parte descrita no campo e analisada em laboratórios com métodos estabelecidos pelo órgão federal oficial que coordena a maior parte desses levantamentos: o Centro Nacional de Pesquisas em Solos da Embrapa (CNPS). O CNPS/Embrapa iniciou seus trabalhos na década de 1950, com a denominação de Comissão de Solos do CNEPA (Centro Nacional de Ensino e Pesquisas Agronômicas do Ministério da Agricultura). Os trabalhos tiveram início com o Levantamento de Reconhecimento dos Solos do Estado do Rio de Janeiro, quando foi adotada uma legenda, que teve como base conceitos elaborados nos Estados Unidos e sintetizados em publicações de 1938 e 1949 (veja Quadro 14.2). Durante muitos anos, um sistema adaptado dessas publicações foi utilizado para elaborar as legendas e organizar as descrições dos solos nos relatórios e de dezenas de levantamentos de solos, substi-


Lição 16 Levantamentos de solos

Não existem demarcações rígidas entre um corpo de solo e outro. Ao contrário, existe uma gradação de propriedades quando passamos de um indivíduo solo para outro que lhe é adjacente. Essas gradações, nas propriedades do solo, podem ser comparadas à gradação em comprimentos de ondas de luz quando sua vista capta uma cor do arco­‑íris e, em seguida, se move para outra. A mudança é gradual e, ainda assim, identificamos um limite diferenciado: aquilo a que chamamos de verde e o que chamamos de azul. (Brady e Weil, 2002)

Conforme vimos, os solos apresentam­‑se sob formas bastante variáveis na natureza. Nesta lição, vamos ver como essa variabilidade pode ser representada nos mapas de solos, os quais se constituem em levantamentos que sintetizam as informações sobre formação, constituição e distribuição espacial dos solos de uma determinada região. Além disso, são considerados por muitos como a melhor forma de aplicar os princípios da Ciência do Solo para fins de planejamento do manejo mais adequado da terra, dentro dos princípios de proteção ambiental. Esses levantamentos também contribuem para muitos estudos geográficos, geológicos, biológicos e pedológicos e, em especial, para  o  desenvolvimento da taxonomia dos solos e a verificação de sua aptidão para vários usos. Como em um recurso natural, o conhecimento da distribuição espacial do solo é de interesse nacional. Quanto mais conhecemos acerca da sua distribuição, tanto mais racionalmente o solo será usado pelo indivíduo que tem a posse de terra e também pela comunidade da qual faz parte.

16.1 Utilidades dos levantamentos pedológicos Você já deve ter assistido a várias reportagens na televisão, em jornais e revistas acerca de como terras de determinada região devem ser utilizadas, quer seja para agricultura

Arco­‑íris nas montanhas de Teresópolis, RJ (Foto: Mendel Rabinovitch)


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16 Levantamentos de solos

Fig. 16.1 As principais etapas a serem executadas para a elaboração de um levantamento de solos (Fotos: Osmar Bazaglia Filho) Fonte: adaptado de Legros (2006).

minar quais solos da legenda estão presentes e onde estão seus limites laterais – que deverão ser marcados em um mapa­‑base. Tal mapa­‑base poderá ser uma fotografia aérea ou de satélite. Obviamente, para examinar e identificar o perfil do solo, trincheiras não poderão ser abertas em numerosos locais para estudar seus horizontes; em vez disso, cortes de estrada serão observados, quando disponíveis, ou pequenas perfurações serão feitas com um trado (Fig. 16.2). A textura, a cor e outras características poderão

Lembre­‑se das lições sobre a classificação de solos. O desenvolvimento do sexto nível categórico (séries) auxiliaria na elaboração de bons mapas e relatórios de levantamentos pedológicos detalhados (escalas 1:10.000 ou maior)? O sexto nível categórico do SiBCS (séries de solos) será imprescindível para que levantamentos pedológicos detalhados possam ser bem executados, interpretados e utilizados. O desenvolvimento desse nível depende da quantidade e da qualidade de levantamentos em escalas maiores, especialmente nas regiões menos desenvol‑ vidas do país, para que atributos dos solos sejam desvendados. À medida que esses levantamentos tornarem­‑se mais comuns, a definição das séries, e seu agrupamento em famílias, possibilitará a execução de levantamentos pedológicos de boa qualidade nas mais diversas regiões. Foi o que ocorreu nos Estados Unidos, onde levan‑ tamentos detalhados e semidetalhados ao longo do território propiciaram a intensificação de conhecimentos mais específicos sobre a grande maioria dos solos daquele país.

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Questão


Lição 17 Solos do Brasil

Dos filhos deste solo és mãe gentil, pátria amada, Brasil! Joaquim Osório Duque Estrada Tipos e aspectos do Brasil (desenho a bico de pena de Percy Lau) Fonte: IBGE (1975).

A primeira referência feita por um europeu a um solo brasileiro foi produzida por Pero Vaz de Caminha, escrivão da frota de caravelas que, em 1500, aportou nas costas da Bahia. Nela se pode ler: Esta terra (...) Traz, ao longo do mar em algumas partes, grandes barrei‑ ras, umas vermelhas, e outras brancas; e a terra em cima é toda chã e muito cheia de arvoredos (...) (...) Até agora não pudemos saber se há ouro ou prata nela (...) Contudo a terra em si é de muito bons ares frescos e temperados como os de EntreDouro-e-Minho (...) Em tal maneira é graciosa que, querendo-a aprovei‑ tar, dar-se-á nela tudo; por causa das águas que tem. Essas observações provavelmente foram baseadas na visão dos afloramentos costeiros das falésias da Formação Barreiras dos seus solos e da floresta úmida tropical (Mata Atlântica) (Fig. 17.1).


17 Solos do Brasil

Fig. 17.5 Mapas esquemáticos e generalizados dos principais solos do complexo regional da Amazônia Fonte: adaptado de Lepsch (2010).

restos de cerâmica indígena (Fig. 17.6). Trata-se de solos muito ricos em nutrientes vegetais, principalmente fósforo. Apesar de ocuparem uma pequeníssima extensão em relação ao total da Amazônia, têm chamado a atenção tanto pela alta fertilidade como pela grande quantidade de carbono.

17.2 Solos do Nordeste No complexo regional do Nordeste, existem quatro sub-regiões que compreendem domínios de solos bastante diferentes e que estão estreitamente relacionadas com o tipo de clima: o Meio Norte (parte leste do Maranhão e oeste do Piauí), a Zona da

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Lições de pedologia

Fig. 17.20 Perfis de solos e suas paisagens na região do Rio Ribeira de Iguape (Litoral sul de São Paulo).

(A) Gleissolo Háplico comum em planícies de inundação; (B) Cambissolo Háplico em relevo montanhoso do Parque Estadual Turístico do Alto Ribeira (Fotos de Márcio Rossi)

Fig. 17.21 Perfil e paisagem de Planossolo Hidromórfico em Bagé-RS (Fotos de Márcio Rossi)


Lição 18 Solos e climas do mundo

A Terra é azul! (Iuri Gagarin, astronauta, em 1961)

Que tal, nesta lição, conhecermos um pouco mais sobre os grandes domínios dos climas e solos de todo o nosso planeta? Quando, em mapas­‑múndi, os padrões pedológicos e biológicos são superpostos aos climáticos, os delineamentos desses padrões dos solos e da vegetação coincidem em muitos pontos com os climáticos, porque o clima é a força maior que condiciona a formação dos solos e das vegetações naturais. As relações entre as ocorrências desses três domínios de áreas continentais têm sido objeto de muitos estudos e quase sempre levam a um quarto padrão, que é o das civilizações humanas. Apesar de os humanos terem liberdade para migrar de uma região para outra, bem como conhecimento e poder para alterar alguns padrões – principalmente de vegetação –, eles não podem ir além de certos limites que, na maior parte dos casos, são controlados pelo solo e pelo clima. Conforme vimos na Lição 1, o berço das grandes civilizações foi também o das práticas agrícolas e, com elas, grandes mudanças aconteceram, como a divisão das sociedades em vários grupos ocupacionais. Assim, enquanto algumas pessoas cultivavam os solos considerados bons, outras podiam dedicar­‑se a várias outras atividades. Essa dinâmica, de certa forma, contribuiu para o início e a ampliação do conhecimento científico transmitido, em linguagem oral e escrita, de geração a geração. Contudo, o avanço dessas civilizações não se processou por igual em todas as partes do mundo. Algumas tiveram sua ascensão interrompida por fatos até hoje não completamente esclarecidos, como os Maias, no México e na América Central. Você sabia que muitos historiadores defendem a ideia de que várias civilizações do mundo antigo surgiram sob a influência de diferentes tipos de solo? Até hoje se discute o que aconteceu quando os povos que se estabeleceram em determinados solos

Linhas de alegria (areias coloridas sobre madeira), do artista plástico Edival Ramosa


Lições de pedologia

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Fig. 18.16 Perfil e paisagem de Cryosols – Gelisols, segundo a Soil Taxonomy (EUA, 1999). Uma característica única desses solos

é a presença de um permafrost e outros atributos associados com congelamentos e descongelamentos sucessivos. Essas feições incluem horizontes descontínuos, especialmente no topo da camada permanentemente congelada (Fotos: John Kelley, USDA­‑NRCS)

18.9 Panorama dos recursos dos solos do mundo para a agricultura Segundo recentes informações divulgadas pela FAO/Unesco, cerca de 12% dos solos da Terra estão sendo cultivados, o que representa um total de, aproximadamente, 16 milhões de quilômetros quadrados (ou 1.600 milhões de hectares). Nos trópicos úmidos, em sua maioria, são Ferralsols, Acrisols, Lixisols e Nitisols, com um tipo de agricultura mais extensiva, como as grandes plantações de soja e cana­‑de­‑açúcar nos Ferralsols do sudeste e centro­‑oeste do Brasil. Nas regiões temperadas, Chernozems, Luvisols, Phaeozems, Fluvisols, Vertisols e Andosols são os mais cultivados e, em sua maioria, ocupados por agricultura mais intensiva, como, por exemplo, os 250 milhões de hectares de cultivos irrigados, boa parte dos quais em Fluvisols. Os mapas dos solos do mundo permitem uma avaliação do potencial para a produção agrícola das terras ainda não utilizadas para agricultura. Em números aproximados, estima­‑se que somente 25% a 30% da superfície terrestre sejam aptos para cultivos. O restante compreende solos que são: (a) muito frios (20%), incluindo principalmente Cryosols, Histosols, Gleysols e os Podzols e alguns Cambisols de áreas

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Questão

Quais as principais diferenças e semelhanças entre os solos das regiões polares e os dos desertos? Em ambas as situações, há predomínio de intemperismo físico: a quase ausência de chuvas nos desertos secos e as temperaturas baixíssimas nas regiões polares que ainda apresentam vegetação impedem a alteração do regolito, condicionando solos pouco espessos e mal desenvolvidos. Contudo, os desertos secos são áreas de sedimentação intensa, pela ação dos ventos, enquanto nas áreas polares, os principais agentes (nesse sentido, as geleiras) não são capazes de depositar materiais sobre os solos. Nas regiões polares, apesar da pluviosidade baixa, o descongelamento do solo propicia a manutenção de água no solo por curtos períodos no verão, mas su‑ ficiente para o desenvolvimento de vegetação rala (tundra), o acúmulo de matéria orgânica não decomposta e o aparecimento de condições redutoras, em razão da má drenagem dos solos. Já no deserto seco, a dominância de evaporação intensa, em decorrência do calor durante o dia, condiciona a formação de precipitados salinos, muitas vezes na forma de nódulos concrecionários. Entretanto, a vegetação quase inexistente impede qualquer tipo de acúmulo de matéria orgânica.


Lição 19 Degradação e conservação dos solos

No final, conservaremos apenas o que amamos, amaremos somente o que compreendemos e compreenderemos apenas o que nos ensinam. (Baba Dioum, ambientalista, em discurso de 1968 em Nova Délhi, Índia) O uso do solo (cidade de Piracicaba, SP e arredores) Aquarela de Klaus (Nikolaus) Reichardt (50x70 cm, 2008)

A humanidade depende de ar, água e solos de boa qualidade para que possa continuar a viver. Contudo, nem sempre o homem tem utilizado esses bens com o cuidado necessário para preservá­‑los. Em razão da preocupação com o depauperamento dos recursos naturais, vários encontros vêm sendo promovidos por ambientalistas e representantes de diversos governos, com o intuito de discutir esse problema e chegar a algumas decisões. É o que aconteceu, por exemplo, durante a “Eco 92” (ou “Rio 92”), a Segunda Conferência das Nações Unidas Sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, realizada no Rio de Janeiro em 1992. Nesse evento, chegou­‑se ao consenso de que a humanidade é a maior responsável pelo comprometimento da qualidade ambiental e que há uma escassez significativa de novas terras para as atividades agrícolas. Além disso, ficou evidente que essas questões ambientais ultrapassam os meios científicos, isto é, elas devem ser levadas em consideração não só nos programas governamentais, como também na atitude de cada cidadão, corresponsável pela proteção ao meio ambiente. Entre as várias recomendações da Rio­‑92, e de reuniões internacionais posteriores, destaca­‑se um item da chamada “Agenda 21”, a qual teve como foco o incentivo à cooperação de todas as nações para lidar com os problemas ambientais, como mudança climática, poluição, uso e gestão da água, desmatamento, perda da diversidade biológica e degradação do solo. As recomendações incluíram novas formas


19 Degradação e conservação dos solos

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19.4 Os métodos de conservação dos solos Sabemos que as plantas crescem bem quando lançam suas raízes no horizonte A, onde os resíduos orgânicos se acumulam e, em muitos solos, as argilas se movem para o B. O primeiro horizonte tem, então, uma estrutura facilmente penetrável pelas raízes, pelo ar e pela água e que está também plena de nutrientes, enquanto o segundo tem maior capacidade de armazenar água. Essa combinação criada pela natureza de um horizonte A, mais poroso e fértil, sobre um horizonte B, mais adensado – mas que pode reter mais água –, é um sistema muito apropriado para o cultivo das plantas. Contudo, com a erosão, a agricultura pode remover o horizonte A, expondo o B, onde as plantas terão dificuldades para crescer. Essa é uma das principais razões pelas quais o horizonte A deve ser protegido da erosão o máximo possível. Tal proteção pode ser feita seguindo­‑se as chamadas práticas de conservação do solo, com as quais é possível cultivar o solo sem depauperá­‑lo demais, quebrando, assim, um aparente conflito ecológico que existe entre a agricultura praticada pelo homem e o equilíbrio do ambiente. Essas práticas conservacionistas fazem parte da tecnologia moderna e permitem controlar a erosão – ainda que não a anulem completamente –, reduzindo­‑a significativamente. Em áreas onde se faz a agricultura conservacionista, ressalta­‑se, à primeira vista, a harmonia da paisagem. As partes mais inclinadas são ocupadas por florestas, onde a vida silvestre se desenvolve. Os campos de cultivo não apresentam sulcos “morro abaixo” e têm o aspecto harmonioso das culturas em linhas contornando as encostas (Fig. 19.8). Os rios têm águas limpas e, se a poluição industrial e urbana for também controlada, serão bastante piscosos. As práticas conservacionistas começam por evitar o impacto da água da chuva e, depois, o seu escoamento. Ao evitar as enxurradas, toda essa água infiltra­‑se no solo, não removendo o horizonte A, mas enriquecendo os mananciais subterrâneos. Não havendo escoamento superficial, os rios não são sobrecarregados, o que evita inundações dos campos de cultivo e de áreas urbanas. Essas práticas são, portanto, essencialmente benéficas a todos, porque proporcionam tranquilidade tanto no campo

Fig. 19.8 Faixas em contorno. Esta é uma prática adotada por muitos fazendeiros para proteger o solo das erosões hídrica e eólica.

Cultivando faixas de cultivos alternados, com plantas de diferentes portes aéreos e sistemas radiculares, tanto a desagregação como o transporte das partículas do solo são minimizados (Foto: cortesia do USDA­‑NRCS)

19 Lições de Pedologia  

Degustação para professores.

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Degustação para professores.

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