Composição e Morfologia de Solos Prof. Fernando Ximenes T. Salomão. UFMT- Cuiabá 2010

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1 Composição e Morfologia de Solos Prof. Fernando Ximenes T. Salomão UFMT- Cuiabá

2 Solo: Composição do solo Minerais Matéria Orgânica ar Água 2

3 Distribuição volumétrica dos constituintes de dois solos típicos SOLO MINERAL SOLO ORGÂNICO 5% 20% Fração Líquida Fração Gasosa 35% 30% Fração Líquida Fração Gasosa 50% 25% Fração Mineral Fração Orgânica 15% Fração Mineral Fração Orgânica 20% 3

4 4

5 A fração sólida do solo pode ser: Particulas Inorgânicas Particulas Orgânicas Argila Silte Areia Biomassa Matéria Orgânica Argila + Mat. Org. + Biomassa = Fração coloidal do solo 5

6 DIFERENCIAÇÃO DOS SOLOS Como se dá a diferenciação dos solos? Como se dá a diferenciação dos horizontes? Características morfológicas Cor, estrutura, consistência, cerosidade, espessura e arranjamento dos horizontes, entre outras Caracterísitcas químicas ph, capacidade de troca catiônica, disponibilidade de nutrientes (N, P, K, S, Ca, Mg), etc. Características físico-hídricas Densidade do solo (aparente e de partículas), teor de areia e argila, teor de argila dispersa em água, teor de matéria orgânica, porosidade total, porosidade drenável e capacidade total de retenção de água. 6

7 COR DO SOLO A cor é a impressão que a luz refletida pelos corpos no órgão visual. É a impressão particular que os raios luminosos simples ou combinados, refletidos pelos corpos causam ao sentido da vista. É a característica de mais rápida percepção. Importância da caracterização da cor do solo Componentes Estudos de gênese do solo Avaliação das condições de aeração do solo Influência na temperatura do solo Facilita a estratificação dos horizontes 7

8 COR DO SOLO Componentes do solo de maior importância na sua coloração Examinando-se o solo com uma lente, percebe-se que existe um emaranhado de diferentes materiais de diversas cores, tais como: filetes negros de húmus, partículas vermelhas e amarelas de óxidos de ferro, grãos esbranquiçados de quartzo. Este conjunto de filamentos e partículas coloridas se apreciado a olho nu, dá a impressão de uma cor uniforme pela qual se identificará o solo. Hematita (óxido de ferro não-hidratado) Vermelha Goethita (óxido de ferro hidratado) Amarela Matéria orgânica (M.O.) Negra Quartzo Branca ou hialina Caulinita Branca Gibbsita Branca 8

9 COR DO SOLO Coloração Escura Na maioria das vezes esta coloração está associada à presença de matéria orgânica. No entanto o efeito da M.O. é influenciada pela textura e pelo tipo de argila. Além da M.O., outros componentes do solo, embora menos comuns, podem favorecer a presença de tonalidades escuras, tais como, óxidos de manganês, composto de ferro, etc. Coloração Clara Tonalidades mais claras e até esbranquiçadas estão relacionadas à presença de argilas silicatadas (p.e. a caulinita), do quartzo, de carbonatos, etc. 9

10 COR DO SOLO Coloração Vermelha, Amarela ou Cinzenta. Estas diferentes tonalidades estão associadas à presença de um tipo de componente muito importante na coloração de solo tropicais, os óxidos de ferro. Não só pelas suas quantidades, mas também pela forma em que o ferro aparece combinado. Vermelha Amarela Cinzenta Ferro oxidado não hidratado (Fe 2 O 3 Hematita) Ferro oxidado hidratado (Fe 2 O 3.H2O) Ferro reduzido Dá origem à gleização. Formação de horizontes gleizados (Tabatinga) Fe +3 10

11 Arranjamento de notações e padrões de cores em uma carta de cores para solos 11

12 Para a seleção correta da carta ou cartão de matiz no qual a cor da amostra está inserida, aconselha-se posicionar a amostra do lado direito da caderneta de cores aberta, e alternando-se as páginas das várias cartas, proceder a comparação da cor da amostra com o conjunto de padrões de cores constantes em cada notação de matiz. 12

13 Mosqueado Um horizonte pode ter cor única ou apresentar multiplicidade de cores, que constituem mosqueados, no caso de haver predominância de uma cor sobre as demais ou coloração variegada, quando não se pode distinguir uma cor como sendo de fundo matriz (cor de fundo), a(s) cor(s) do(s) principal(is) mosqueado(s) e o arranjamento dos mosqueados, conforme especificado abaixo: Quantidade Tamanho Classes Critérios Classes Critérios Pouco menos de 2% da área é mosqueada Pequeno eixo maior inferior a 5mm Comum de 2 a < 20% da área é mosqueada Médio eixo maior de 5 a 15mm Abundante 20% ou mais da área é mosqueada Grande eixo maior superior a 15mm 2% 20% Exemplos de percentuais e tamanhos de mosqueados 13

14 Formação da Estrutura do Solo ESTRUTURA DO SOLO - Aproximação das partículas individuais (Areia, silte e argila); - Presença de agentes cimentantes (óxidos de Fe e Al, matéria orgânica e argilominerais); - Condições de floculação. Floculação = é o fenômeno de aproximação das partículas coloidais, quando as forças de atração superam as de repulsão. Isto ocorre na presença de cátions de elevada valência no meio (por ex. Ca +2, Al +3, etc). Fatores que Favorecem o Desenvolvimento da Estrutura - Presença de agentes cimentantes; - Ação mecânica do sistema radicular; - Ação biológica; - Gelo e degelo; - Expansão e contração. 14

15 ESTRUTURA DO SOLO O tipo de estrutura do solo condiciona a quantidade e qualidade dos poros, além da coesão entre as partículas de solo, tendo portanto influência sobre: - aeração do solo - penetração radicular - taxa de transferência de calor - retenção e movimentação de água - tensão de cisalhamento crítica do solo (suscetibilidade do solo à erosão) - etc. 15

16 Estrutura micro e macro Adaptado de Estados Unidos,

17 Prismática: Estrutura onde as partículas se arranjam em forma de prisma (com faces e arestas), sendo sua distribuição preferencialmente ao longo de um eixo vertical e os limites laterais entre as unidades são relativamente planos. Portanto, as dimensões verticais são maiores que as horizontais. Para este tipo de estrutura são reconhecidos dois subtipos: prismática e colunar. Exemplo de estrutura grande prismática Exemplo de estrutura muito grande prismática (subtipo colunar) Exemplo de estrutura muito grande prismática (subtipo colunar) Foto: P. K. T. Jacomine 17

18 Blocos (poliédricas): estruturas em que as partículas estão arranjadas na forma de polígonos mais ou menos regulares, ou seja, com tamanho equivalente para as três dimensões. São reconhecidos dois subtipos: Blocos angulares: tem as faces planas, formando arestas e ângulos aguçados. Exemplos de estrutura grande em blocos angulares 18

19 Blocos subangulares: ocorre mistura de faces planas e arredondadas, com poucas arestas e ângulos suavizados. Exemplo de estrutura muito grande em blocos subangulares 19

20 Granular: as partículas estão arranjadas em torno de um ponto, formando agregados arredondados, cujo contato entre as unidades não se dá através de faces e sim de pontos. São também reconhecidos dois subtipos: granular e grumos, que se diferenciam pela porosidade, sendo que os grumos são mais porosos. Exemplo de estrutura muito pequena, pequena e média granular Exemplo de estrutura média e grande granular 20

21 Classes-grau Sem agregação Fraca Moderada Forte Agregados não discerníveis Critérios Agregados pouco nítidos (difícil separação) e com proporção inferior a de material não agregado. Ex.: Alguns horizontes B incipiente e alguns horizontes B texturais de textura média. Nitidez intermediária com percentual equivalente de unidades estruturais (agregados) e material não agregado. As unidades estruturais são bem evidentes in situ. Agregação nítida, com separação fácil dos agregados e praticamente inexistência de material não agregado. Ex.: Estruturas do horizonte B de LATOSSOLOS VERMELHOS (Latossolos Roxos) e NITOSSOLOS VERMELHOS (Terras Roxas Estruturadas) 21

22 Classes de estrutura (tamanho) - definidas pelo seu tamanho, de acordo com os seguintes critérios: Critérios (mm) 1 Classes Granular e Laminar Colunar, Prismática Blocos Angulares e Cuneiforme e Subangulares Muito pequena < 1 < 10 < 5 Pequena 1 a < 2 10 a < 20 5 a < 10 Média 2 a < 5 20 a < a < 20 Grande 5 a < a < a < 50 Muito grande > a < 500 > 50 Extremamente grande - > No caso de estrutura laminar, colunar, prismática e cuneiforme, considerar as dimensões do menor eixo. 22

23 CONSISTÊNCIA DO SOLO É uma característica física do solo que expressa a intensidade e natureza das forças de coesão e adesão, sendo utilizada para descrever as condições físicas do solo (atração entre as partículas sólidas do solo) com diferentes conteúdos de umidade, quando o mesmo é submetido a um esforço mecânico (deformação, separação e ruptura). Coesão Força de atração entre partículas de mesmo estado físico (líquido-líquido ou sólido-sólido) Adesão - Força de atração entre partículas de estados físicos diferentes, como por exemplo líquido-sólido. 23

24 CONSISTÊNCIA DO SOLO 24

25 TEXTURA DO SOLO Refere-se às proporção de partículas de diferentes tamanhos existentes no solo (< 2 mm de diâmetro), sendo a classe de textura de um solo dada pela combinação das diferentes proporções de argila, silte e areia. É uma característica bastante estável. 25

26 TEXTURA DO SOLO 26

27 TEXTURA DO SOLO A textura pode ser utilizada para ser fazer inferência sobre diversas características do solo, tais como: - Capacidade de troca catiônica (CTC) - Comportamento em relação ao manejo de aração e gradagem. - Infiltração de retenção de água. - Porosidade - Estágio de intemperismo A fração silte pode dar indicativo do grau de intemperismo ou do potencial em minerais facilmente intemperizáveis. A relação silte/argila de 0,15 é considerado como um indicativo de solo num estágio muito avançado do intemperismo. - Superfície específica - Encrostamento 27

28 TEXTURA DO SOLO Argila Total todas as partículas do solo de tamanho menor igual a 0,002 mm de diâmetro. Argila dispersa em água todas as partículas do solo de tamanho menor igual a 0,002 mm de diâmetro e que sejam dispersas naturalmente quando em contato com a agua. 28

29 TEXTURA DO SOLO 29

30 POROSIDADE DO SOLO Refere-se ao volume de uma amostra de solo não ocupado por partículas sólidas (conjunto de componente orgânicos e inorgânicos), ou seja, corresponde aos espaços vazios existentes entre as partículas de solo, que podem está ocupados com ar ou água. 30

31 POROSIDADE DO SOLO 31

32 POROSIDADE DO SOLO Fatores que afetam porosidade e qualidade dos poros do solo: 1. Arranjo da partículas Arranjo cúbico (47% de porosidade) Arranjo piramidal (24 % de porosidade) 32

33 POROSIDADE DO SOLO 2. Textura Solos arenosos tendem a apresentar um arranjo piramidal, enquanto solos argilosos tendem a assumir um arranjo mais cúbico Solos arenosos apresentam uma porosidade mais estável (35-50%) Solos argilosos, a porosidade é menos estável (40 60%). Solos arenosos > macroporosidade em relação à solos argilosos. 3. Estrutura Solo com estrutura granular têm maior porosidade do que outros, de teor argila semelhante, mas de outro tipo de estrutura. Estrutura do tipo granular (presente no horizonte B dos Latossolos), pelo aspecto esferoidal que apresenta, confere ao solo maior quantidade de macroporos, proporcionando-lhes comportamento físico-hídrico semelhante ao de solo solos arenosos. 33

34 POROSIDADE DO SOLO Porosidade Drenável quantidade de poros que retem água com força menor do que a força da gravidade. 34

35 35

36 36

37 37

38 38

39 39

40 HIERARQUIA DA CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS DO BRASIL (EMBRAPA, 1999) 40

41 PRINCIPAIS TIPO PEDOLÓGICOS ENCONTRADOS NO MATO GROSSO Segundo o mapa de reconhecimento dos solos do Estado de Mato na escala de 1: publicado em 2007 (Secretaria de Estado de Planjamento e Coordenação Geral), os principais tipo pedológicos são: ARGISSOLO CAMBISSOLO CHERNOSSOLO GLEISSOLO LATOSSOLO NEOSSOLO NITOSSOLO PLANOSSOLO PLINTOSSOLO 41

42 LATOSSOLO Em geral são solos muito intemperizados, profundos e de boa drenagem. Presença de horizonte B latossólico. Quando bem manejados são muito resistentes à erosão. Na maioria das vezes ocorrem em relevo plano a suave ondulado. Caracterizam-se por grande homogeneidade de características ao longo do perfil, mineralogia da fração argila predominantemente caulinítica ou caulinítica-oxídica, e praticamente ausência de minerais primários de fácil intemperização. Elevado teor de Fe 2 O 3, Baixa densidade, Porosidade muito alta. 42

43 LATOSSOLO Tem um aspecto maciço poroso, formado de estrutura granular muito pequena devido à agregação decorrente dos óxidos de Fe e Al. Encontrado em todo Território Nacional, diferenciando-se entre si principalmente pela coloração e teores de óxidos de ferro, que determinaram a sua separação em quatro classes distintas ao nível de subordem no Sistema brasileiro de classificação de solos (1999). A separação desses níveis de subordem é realizada basicamente, nos teores de F 2 O 3, densidade e porosidade do solo. 43

44 Fe 2 O 3 > 18% PT- 60 a 69% LATOSSOLO VERMELHO (Latossolo Roxo) D ap 0,92 a 1,15 Elevada atração eletromagnética das partículas de solo. 44

45 Perfil 1. Aspecto da grande atracao magnetica do LATOSSOLO VERMELHO Perférrico típico (Rodovia BR-040, município de Nova Lima, MG). 45

46 LATOSSOLO VERMELHO-ESCURO Fe 2 O 3 8 a 18% PT % D ap 0,84 a 1,03 46

47 LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO Fe 2 O 3 < 11% PT % D ap 0,86 a 1,21 47

48 CAMBISSOLO São solos poucos profundos a rasos com pequena diferenciação entre horizontes. Presença de um horizonte B incipiente (Bi), o qual é um horizonte pouco evoluído, apresentando apenas a manifestação das características cor e/ou estrutura, sem contudo haver outros indicadores de evolução (B t, B w, B s ou B p ) também de cores diversas. Presença de minerais primários facilmente intemperizáveis. Muitas vezes são rochosos. pedregosos, cascalhentos e mesmo Ocorre preferencialmente em regiões serranas ou montanhosas. Ocorrem com grande expressão na porção sudeste do Estado de Mato Grosso (Depressão de Paranatinga). 48

49 CAMBISSOLO Bastantes suscetível à erosão devido à sua formação em relevo ondulado a forte ondulado. Podem ocorrer em relevo plano e suavemente ondulado, nesta condição geralmente são mais profundos e sem pedregosidade e/ou rochosidade. 49

50 CAMBISSOLO 50

51 ARGISSOLO Os solos desta classe têm como característica marcante um aumento de argila do horizonte superficial A para o subsuperficial B que é do tipo textural (B t ) Geralmente acompanhado de boa diferenciação também de cores e outras características. As cores do horizonte B t variam de acinzentadas a avermelhadas e as do horizonte A, são sempre mais escurecidas. A profundidade dos solos é variável, mas em geral são pouco profundos e profundos. São juntamente com os Latossolos, os solos mais expressivos do Brasil, sendo verificados em praticamente todas as regiões. 51

52 ARGISSOLO 52

53 ARGISSOLO 53

54 PLANOSSOLO Compreendem solos minerais hidromórficos, imperfeitamente ou mal drenados, com horizonte superficial ou subsuperficial eluvial, de textura mais leve que contrasta abruptamente com o horizonte B imediatamente subjacente, adensado e geralmente com acentuada concentração de argila, com permeabilidade lenta ou muito lenta. Solos rasos ou profundidade média, com elevada densidade (1,72 a 1,94) e baixa porosidade total (30 35%). Presença de mosqueados associado à oscilação do lençol freático. Do ponto de vista morfológico, muito suscetível a erosão, entretanto, devido a sua ocorrência se dá em locais planos e abaciados, ameniza o problema. 54

55 PLANOSSOLO A mudança textural abrupta o que difere os Planossolos dos Gleissolos, que não tem Bt. Tem boa fertilidade natural; 55

56 PLANOSSOLO 56

57 PLINTOSSOLO São solos minerais hidromóficos ou pelo menos com sérias restrições de drenagem. Caracterizam-se principalmente pela presença de expressiva plintitização com ou sem petroplintita (concreções de ferro ou cangas). Ocorrem sempre na transição entre a coxilha e a várzea. Possuem elevada suscetibilidade à erosão. Geralmente são pobres quimicamente. Dificuldade de manejo devido a oscilação do lençol freático. Geralmente usados com pastagem natural. 57

58 PLINTOSSOLO 58

59 GLEISSOLO São solos característicos de áreas alagadas ou sujeitas a alagamento (margens de rios, ilhas, grandes planícies, etc.). Ambiente redutor, desta forma apresentam cores acinzentadas, azuladas ou esverdeadas, dentro de 50cm da superfície. Podem ser de alta ou baixa fertilidade natural e têm nas condições de má drenagem a sua maior limitação de uso. São pouco profundos, com sequência de horizonte variando de A-Cg, A-Bg-C ou H-Cg. São solos geralmente argila de atividade alta. Boa fertilidade. 59

60 GLEISSOLO 60

61 NEOSSOLO Solos minerais com elevado teor de areia, drenagem forte, normalmente profundos ou muito profundos. São solos muito pobres com capacidade de troca catiônica e saturação por base baixa. Baixa capacidade de retenção de água e baixa disponibilidade hídrica. Muito suscetível à erosão e com grande propensão ao desenvolvimento de erosão voçoroca. 61

62 NEOSSOLO 62

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