NATUREZA E TIPOS DE SOLOS ACH-1085 COMPONENTES DO SOLO USP/EACH - Curso de Gestão Ambiental - ACH1085 Natureza e Tipos de Solos - Prof.Dr. Homero Fonseca Filho 1
Conteúdo 1. Principais componentes do solo 2. Constituintes minerais 3. Matéria orgânica 4. Água no solo 5. Ar do solo 6. Biologia do solo 2
1.Principais componentes do solo Composição volumétrica de solos (representação arbitrária) Água Ar Substâncias Minerais Matéria Orgânica Proporção boa para as plantas LEPSCH (2002); BRADY (1979) 3 Copyright USP/EACH - Curso de Gestão Ambiental - ACH1085 Natureza e Tipos de Solos - Prof.Dr. Homero Fonseca Filho
2. Constituintes minerais Partículas minerais podem ser classificadas: Quanto ao seu tamanho Argila Silte Areia Obs: proporções determinadas por análise granulométrica Quanto a sua origem Minerais primários ou minerais originais Rocha que deu origem ao solo (rocha mãe) Minerais secundários ou pedogênicos Produtos decompostos ou recompostos depois da intemperização da rocha mãe LEPSCH (2010) 4
Minerais primários Minerais primários (existentes na maior parte dos solos) são os componentes da rocha-mãe mais resistentes ao intemperismo químico. por isso, Permanecem mais tempo no solo Mantém sua composição original Pode fragmentar-se por intemperismo físico 5
Minerais secundários Minerais secundários provém da decomposição dos minerais da rocha-mãe que são mais facilmente alteráveis. Produtos decompostos ou recompostos depois da intemperização da rocha mãe São (em sua grande maioria) as argilas que dão ao solo propriedades muito importantes 6
Quatro classes de tamanho principais de partículas inorgânicas e suas propriedades gerais Tamanho da fração Nome Comum Meios de observação Composição dominante Muito grosso Pedra e cascalho Olho nu Fragmentos de rocha Grosso Areias Olho nu Minerais primários Fino Silte Microscópio Minerais primários e secundários Muito fino Argila Microscópio eletrônico Minerais secundários, na maioria USP/EACH - Curso de Gestão Ambiental - ACH1085 Natureza e Tipos de Solos - Prof.Dr. Homero Fonseca Filho 7
Cascalho e areia Os minerais da fração cascalho e areia são quimicamente inertes Constituem o esqueleto mineral do solo O mais encontrado é o quartzo 8
Argila Os minerais da fração argila são quimicamente bastante ativos São de pequeno tamanho (1nm a 1µm) o que lhe confere propriedades coloidais. Principais propriedades coloidais Afinidade pela água e por elementos químicos da solução do solo. Esta afinidade se deve a: vasta superfície específica Devido ao alto grau de subdivisão Existência de cargas nesta superfície Proporção de superfície (área exposta) por unidade de volume 9
Superfície específica 10
Partícula de argila Partículas de argila têm forma de placa com suas cargas negativas e os cátions adsorvidos Os colóides do solo podem desenvolver tanto cargas negativas quanto positivas. Entretanto há o predomínio de cargas negativas K + NH + 4 K + SO 4 Al +++ K + Cl - Partícula de argila Carga negativa Carga positiva Na + Mg++ Ca ++ 11
Representação esquemática de uma partícula de argila Cada partícula é constituída de uma série de lâminas empilhadas Quando fracamente ligadas podem apresentar superfícies internas ativas. Exemplo: montmorilonita e vermiculita Quando fortemente ligadas possuem apenas superfície externa ativa Exemplo: caulinita Superfícies externas Superfície interna entre lâminas Lâminas que formam a partícula de argila 12
Argila em microscópio eletrônico LEPSCH (2010) 13
Argilas expansíveis ou de alta atividade O que são argilas expansíveis ou de alta atividade? Argilas com grande superfície ativa interna Possuem a propriedade de se expandir quando umedecidas Tem grande capacidade de adsorver água e cátions trocáveis entre suas finas lâminas expandindo-se (afastando uma lâmina da outra) 14
Desenvolvimento de cargas elétricas em solos Os colóides do solo podem adsorver diferentes tipos de produtos e elementos H 2 O Pesiticida Nutrientes H 2 O Partícula de argila H 2 O Metais 15
3. Matéria orgânica do solo É um acervo de resíduos animais e vegetais parcialmente decompostos e parcialmente sintetizados, em contínua decomposição resultante do trabalho de microrganismos do solo. É um componente transitório Dever ser renovada com a adição de vegetais É fonte de energia para microrganismos do solo o que permite a atividade bioquímica no solo É fonte de Fósforo, enxofre e nitrogênio 16
3. Matéria orgânica do solo Consiste em 2 grupos Tecido original (e seus equivalentes parcialmente decompostos) Inclui raízes não decompostas Copas dos vegetais superiores Humus (Humo) É um material gelatinoso de cor preta ou marrom Resistente oriundo da decomposição Natural: fungos e bactérias Artificial: Homem. (por meio de compostagem) http://www.infoescola.com/ecologia/humus/ 17
3. Matéria orgânica do solo Tem forte influência nas condições físicas do solo Funciona como um granulador das partículas minerais conferindo, ao solo, um aspecto frouxo e de fácil manuseio. M.O. aumenta o volume de água retido no solo e disponível para as plantas Pequenas quantidades de M.O. (humus) aumentam muito a capacidade do solo para produção vegetal. 18
4. Água no solo Principais conceitos envolvidos A água é retida nos poros do solo em graus variáveis de persistência, dependendo da quantidade de líquido disponível. Os sais em solução mais a água do solo formam a solução do solo, que é importante veículo no fornecimento de nutrientes para os vegetais 19
4. Água no solo A persistência com que a água é retida pelos sólidos do solo determina a sua movimentação no solo e sua disponibilização e utilização pelos vegetais. É grande a avidez dos sólidos do solo pela água e pode competir com as plantas Nem toda água presente no solo está disponível para as plantas 20
Disponibilidade de água no solo Infiltração da água mais rápida nos poros grandes Retenção da água Maior nos poros pequenos 21
Disponibilidade de água no solo Qual a água disponível? Retida no solo (que NÃO drena facilmente do solo) Absorvida pelas plantas (que a planta consegue absorver), que NÃO está fortemente retida no solo 22
Disponibilidade de água no solo Depende do balanço entre: Infiltração da água no solo O que NÃO infiltra, escoa Retenção da água pelo solo O que não é retido drena. Evapotranspiração A evapotranspiração é função da quantidade de água no solo e das condições atmosféricas temperatura, umidade relativa, vento Curva de retenção de água no solo www. pedologiafacil.com.br 23
5. Ar no solo Diferenças com o ar atmosférico Não é contínuo e localiza-se no labirinto de poros do solo Em bolsões de ar as reações que envolvem os gases podem modificar profundamente a composição do ar do solo. O ar do solo possui teor de umidade mais elevado do que o atmosférico e a umidade relativa se aproxima de 100%. 24
Ar no solo O teor e a composição do ar do solo são determinados, em grande parte, pelas relações solo-água O ar se movimento pelos poros não ocupados pela água. 25
6. Biologia do solo Funções benéficas Decomposição de resíduos Formação de húmus Produção de hormônios de crescimento Disponibilizar nutrientes insolúveis ou pouco móveis Simbiose e incorporação de nutrientes Agregação, aeração e permeabilidade do solo Antagonismo com patógenos e plantas daninhas Degradação de pesticidas 26
Contribuição da macrofauna e microrganismos do solo Apresentação das principais classes Bactérias Fungos - junto com os fungos, é o mais importante grupo na decomposição da matéria orgânica do solo. - compostos extracelulares auxiliam na agregação do solo - grupos especializados promovem a ciclagem do nitrogênio - grupo mais importante na decomposição de compostos resistentes, como a lignina - o crescimento das hifas ajuda a agregação das partículas do solo - associações simbióticas com raízes de plantas auxiliam a absorção de água e nutrientes, diminuindo a incidência de doenças Actinomicetos - função similar ao das bactérias e fungos - produção de compostos com aroma característico Nematóides - mais numerosos animais no solo - ajudam acelerar a decomposição ao consumir bactérias, fungos e resíduos vegetais Protozoários - ajudam acelerar a decomposição ao consumir bactérias, fungos e resíduos vegetais Artrópodos - cupins, colembolas, etc. ajudam acelerar a decomposição ao consumir bactérias, fungos e resíduos vegetais Minhocas - a atividade de escavar revolve o solo e cria macroporos que aumentam a infiltração de água e na aeração - a passagem do solo pelo trato intestinal aumenta a agregação e a ciclagem de nutrientes
Contribuição da macrofauna e microrganismos do solo Cadeia trófica Produtores Energia solar CO 2 Água Plantas superiores Nutrientes minerais tecidos vegetais Nematóides Colêmbolas Ácaros Minhocas Consumidores Resíduo orgânico Fungos Bactérias e Actinomicetos Protozoários CO 2 Perda de energia calórica Humus Nutrientes minerais
Bibliografia LEPSCH, I. F. Formação e Conservação dos Solos. 2ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2010. 216 p. ISBN 978-85- 7975-008-3 Páginas 46 a 61 Cap. 3 29
FIM USP/EACH - Curso de Gestão Ambiental - ACH1085 Natureza e Tipos de Solos - Prof.Dr. Homero Fonseca Filho 30
Contribuição da macrofauna e microrganismos do solo N 2 O Floresta tropical 7-10 Mg.ha -1.ano -1 Biomassa microbiana CO 2 NOx CH 4 Na atmosfera Mg Pastagem Ca + NH 4 + PO 3 - NO 3-15-16 Mg.ha -1.ano -1 K + Em solução Cultura anual 1-15 Mg.ha -1.ano -1 No solo Mat. humificado