O QUE É SOLO. SiBCS, EMBRAPA Sheila Santos, UFVJM

Transcrição

1 O QUE É SOLO O solo que classificamos é uma coleção de corpos naturais, constituídos por partes sólidas, líquidas e gasosas, tridimensionais, dinâmicos, formados por materiais minerais e orgânicos que ocupam a maior parte do manto superficial das extensões continentais do nosso planeta, contém matéria viva e podem ser vegetados na natureza onde ocorrem e, eventualmente, terem sido modificados por interferência antrópica. SiBCS, EMBRAPA

2 O QUE É SOLO Corpos naturais complexos formados a partir de seu material de origem sob a influência de plantas, microorganismos e fauna do solo, água e ar. Soil Formation,

3 HÁ SOLO NA LUA? 3

4 HÁ SOLO NA LUA? 4

5 HÁ SOLO EM MARTE? 5

6 HÁ SOLO EM MARTE? 6

7 HÁ SOLO EM MARTE? 7

8 O QUE É SOLO Corpos naturais complexos formados a partir de seu material de origem sob a influência de plantas, microorganismos e fauna do solo, água e ar. Soil Formation,

9 O Solo é a rocha no seu caminho para o mar Guimarães Rosa 9

10 Qual a importância do solo? 1. O solo serve como um meio para o crescimento de plantas; 2. O solo modifica a atmosfera por meio da emissão e absorção de gases (CO 2, CH 4 H 2 O (g), etc); 3. O solo fornece habitat para animais que vivem no solo (micro, macro e mesofauna) e para os organismos (bactérias, fungos), que representam a maioria dos seres vivos na terra; 4. O solo absorve, adsorve, libera, altera e purifica a maior parte da água em sistemas terrestres; 10

11 Qual a importância do solo? 5. O solo processa a reciclagem de nutrientes, incluindo o carbono, possibilitando seu uso contínuo pelos seres vivos ; 6. O solo serve às engenharias como um meio para a construção de fundações, barragens, estradas e edifícios, e para preservar ou destruir artefatos de atividades humanos. 7. O solo age como um filtro vivo para limpar a água antes dela se mover para aquíferos. 11

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13 Pedogênese Do grego, pedon = solo, terra + gênese = formação, origem 13

14 O que é gênese do solo? A formação do solo ou gênese do solo refere-se às mudanças das propriedades do solo com o tempo numa direção: o conteúdo de um componente ou mineral num certo horizonte diminui ou aumenta, camadas sedimentares desaparecem, etc. 14

15 Propriedade 1- Qualidade de próprio 2- Aquilo que é próprio de alguma coisa; o que a distingue particularmente de outra do mesmo gênero 2- Qualquer dos atributos de um objeto (posição, cor, forma, nome) que definem sua aparência e comportamento As propriedades físicas, químicas e biológicas do solo são determinadas pelo processo geológico de sua formação, origem dos minerais, e sua evolução de acordo com o clima e o relevo do local, além dos organismos vivos que o habitam. 15

16 Sempre são horizontes Horizontes ou camadas Exclusivamente camada 16

17 Todo horizonte é uma camada, mas nem toda camada é um horizonte?????? Horizonte é uma seção, geralmente paralela à superfície do terreno, que possui propriedades geradas por processos formadores do solo, que lhe conferem características de inter-relacionamento com outros horizontes do perfil. Camada difere de horizonte pelo fato de o conjunto de propriedades não ser resultante, ou então pouco influenciada pela atuação dos processos pedogenéticos. 17

18 Embora, a maioria das propriedades do solo que mudam durante a formação do solo sejam relativamente estáveis, algumas vezes os efeitos da formação do solo podem ser vistos em semanas ou meses. 18

19 Pirita 2FeS 2 (s) + 7O 2 (aq) + 2H 2 O (l) 2Fe H + + 4SO 4 2- Ex. 1 Queda rápida de ph quando sulfetos oxidam a ácido sulfúrico por exposição ao ar. 19

20 Oxidação da Pirita com produção de sulfato (Mineração de Carvão, Criciúma SC) 20

21 Ferrólise Dr. Michael J. Vepraskas, NC State Soil Science Ex. 2 Formação de mosqueados cinzas devido inundação do solo 21

22 Solos podem ser umedecidos ou secos, e aquecidos ou resfriados, dependendo das condições do tempo e estação. Variações sazonais do tempo também conduzem processos biológicos, que, por sua vez alteram os atributos do solo. A maior parte de tais atributos do solo mudam de uma forma cíclica: eles são reversíveis numa base anual ou sazonal, e não constituem uma mudança unidirecional nas propriedades do solo. Portanto, eles não são considerados parte da gênese do solo. 22

23 Leva-se quanto tempo para formar 1 cm de camada de solo? 23

24 ESCALA DE TEMPO DE PROCESSOS PEDOGENÉTICOS NA FORMAÇÃO DE Rápidas (10 a 10 2 anos) Moderadas (10 3 a 10 4 anos) Lentas (10 5 a 10 6 anos) SOLOS Gleização Humificação Ferralitização Salinização Podzolização Alitização Bioturbação Lessivagem Laterização Pedalização Sulfurização Calcificação Cimentação por Fe e Si Solonização Adaptado de Targulian & Krasilnikov (2007) 24

25 ESTIMATIVAS DO TEMPO DE Idade após a conclusão Profundidade Horizonte ou perfil do solo da formação (ano) do solo (cm) FORMAÇÃO DO SOLO Taxa de formação (ano cm -1 ) Neossolo sobre cinzas vulcânicas Horizonte A1 de um Chernossolo formado a partir de material sedimentar nos EUA Organossolo nos Estado Unidos Argissolo na Austrália Sequência de horizontes A1 - E2 de um solo hidromórfico formado a partir de material sedimentar intemperizado Latossolo na África Adaptado de Buol et al. (2003) Sheila Fonte: Santos, Buol UFVJM et al. (2003) 25

26 Processos de formação do solo As propriedades de qualquer solo são no mínimo teoricamente, determinadas por cinco FATORES DE FORMAÇÃO : Material de origem; relevo; clima, organismos e tempo. Qualquer combinação particular desses fatores vai dar origem a um determinado PROCESSO DE FORMAÇÃO DO SOLO: Um conjunto de processos físicos, químicos e biológicos que originam um determinado solo. 26

27 Modelo Conceitual da Composição do Solo Líquida Sólida Viva Gasosa 27

28 Modelo Conceitual da Composição do Solo Líquida Sólida Minerais Viva Gasosa 28

29 Elementos mais abundantes da crosta 29

30 Modelo Conceitual da Composição do Solo Minerais SÓLIDOS viva O Si Al Elementos secundários C Elementos traços Ca Mg Na K Fe 30

31 Matéria Orgânica do Solo (MOS) Definição: Todos os derivados de materiais vegetais e animais incorporados ao solo ou dispostos sobre sua superfície, na forma viva ou nos vários estágios de decomposição, mas exclui-se a parte aérea das plantas. 31

32 Matéria Orgânica do Solo (MOS) Substâncias húmicas 32

33 Modelo Conceitual da Composição do Solo Líquida Sólida Raízes de plantas culturas Viva Gasosa Espécies minhocas 33

34 Modelo Conceitual da Composição do Solo Líquida Viva Sólida Gasosa Elementos Complexos aquosos íons livres Ácidos orgânicos MOD Dean Sheila Hesterberg, Santos, UFVJM NC State University Soil Science H 2 O (solvente) 34

35 Modelo Conceitual da Composição do Solo LÍQUIDO SÓLIDO AR LÍQUIDO 35

36 Modelo Conceitual da Composição do Solo Elementos Complexos aquosos íons livres Ácidos orgânicos MOD H 2 O (solvente) Dean Sheila Hesterberg, Santos, UFVJM NC State University Soil Science minerais sólidos ñ-xl biota (ex., exsudados de raízes) matéria orgânica 36

37 Modelo Conceitual da Composição do Solo Líquida Sólida GASES Viva Gasosa N 2 inerte O 2 Alto redox Ar CO 2 fixação por plantas CH 4 baixo redox Outros gases atmosféricos traços 37

38 Modelo Conceitual da Composição do Solo GASES N 2 inerte O 2 Alto redox CO 2 fixação por plantas Ar Atmosfera N 2 (78%) O 2 (21%) CO 2 (0.031%) CH 4 baixo redox Outros gases atmosféricos traços 38

39 Gasosa Líquida Viva Sólida 39

40 O solo Não é um material estático e inerte. Ele é reativo (cargas do solo) e está em constante alteração (intemperismo). Podemos dizer que o solo é complexo (multifásico) dinâmico e vivo (organismos)! 40

41 É solo ou terra? 41

42 É solo ou terra? 42

43 É solo ou terra? 43

44 É solo ou terra? 44

45 É solo ou terra? 45

46 Porque estudar gênese do solo? 46 46

47 Hesterberg,

48 Hesterberg,

49 Hesterberg,

50 Hesterberg,

51 2 mm David Lindbo, NC State 51 51

52 2 mm David Lindbo, NC State 52 52

53 Como estudar gênese do solo? 1 O QUE ACONTECEU? - Morfologia - Atributos físicos - Atributos químicos - Atributos mineralógicos 53

54 ANÁLISES EM LABORATÓRIO Microscópicas Argilã impuro LN Idem NC Prof. Miguel Cooper esalq/usp 54

55 ANÁLISES EM LABORATÓRIO Químicas 55

56 ANÁLISES EM LABORATÓRIO Físicas 56

57 ANÁLISES EM LABORATÓRIO Gt Mineralógicas. Gt Hm Hm Hm Ru Gb An Hm Ru Hm Sd Hm Hm Hm An 57

58 Como estudar gênese do solo? *Precisamos responder outra pergunta: Quais atributos químicos, físicos, mineralógicos e biológicos do solo são devido aos processos de sua formação? Ou... Em que extensão o solo difere de seu material de origem? 58

59 Como estudar gênese do solo? Um problema da pergunta: o que aconteceu... É preciso distinguir entre as propriedades causadas pelas variações no material de origem (geogênese), e os efeitos da formação do solo sob um dado material de origem pela ação dos fatores de formação do solo (pedogênese). 59

60 Pedogênese x Geogênese Linhas de Sedimentação Imagem: 60

61 Como estudar gênese do solo? 2 COMO ACONTECEU? Ou, - Quais processos físicos, químicos ou biológicos deram origem ao solo? 61

62 Como estudar gênese do solo? Um problema da pergunta: como aconteceu... Tempo... 62

63 Como estudar gênese do solo? A. O que? Propriedades - Químicas/mineralógicas - Físicas - Biológicas - Morfológicas A1. observações morfológicas; medições das propriedades estáveis do solo. B. Como? Processos - Químicos/mineralógicos - Físicos - Biológicos MODELOS B1. Conceitual B2. Simulação B3. Monitoramento dos processos no campo. B4. Simulação dos processos em laboratório. 63