Fatores de formação do solos. Aula/solos

fatores de formação do solo.

1. Fatores de Formação dos Solos
Prof. Pablo Miguel
Departamento de Solos/UFSM
Disciplina: Solos e Produção Animal
Zootecnia

2. Organização da aula
• Introdução
• Teorias dos fatores de formação
• Fatores de formação dos solos:
- Material de origem
-
Clima
-
Clima
- Organismos
- Relevo
- Tempo
• Considerações finais
• Bibliografia sugerida

3. -Aspectos iniciais

4. Relação dos fatores de
formação dos solos com a
pedologia pedologia

5. • Dokuchaev (década de 70, século XIX) ®os
solos desenvolve-se em função da interação
do clima, organismos, relevo, material de
origem e tempo.
A Teoria dos Fatores de Formação do Solo
origem e tempo.
• Dokuchaev, Glinka, Joffe e Marbut
®fatores de formação do solo = causas
®propriedades do solo = efeitos

6. • Jenny (1941) definiu que toda propriedade do
solo pode ser tanto causa quanto efeito.
•
Os fatores de formação do solo são na A Teoria dos Fatores de Formação do Solo
•
Os fatores de formação do solo são na verdade variáveis independentes, com forte
interdependência.
S = ƒ(cl, o, t, r, mo ...)

7. • Quando somente um fator apresenta variação:
S = ƒ(t) o, r, mo, clfator variável = tempo
• Isso significa que qualquer propriedade do solo é
função do tempo, onde os demais fatores
permanecem constantes.
•
Abordagem de estudos de seqüências que são
•
Abordagem de estudos de seqüências que são denominadas de acordo com o fator variante.
Exemplos:
climosseqüência–diferença de clima;
toposseqüência–diferença de drenagem;
cronosseqüência–diferença de tempo (idade);
biosseqüência –diferença de organismos.

8. Ação dos fatores de formação e pedogênese
Fonte: Prof. Azevedo, ESALQ

9. Fator Material de Origem
• Material do qual o perfil do solo foi derivado
• Representa o estado inicial do sistema solo tempo
zero Jenny (1941)
Exemplos:
• Rochas alteradas “in situ”;
• Sedimentos coluviais ou aluviais;
• Material orgânico;
• Solo de pedogênese anterior.

10. Fotos: Arquivo Pessoal

11. Características do material de origem
importantes na formação dos solos
• Grau de consolidação • Granulação ou textura • Granulação ou textura • Composição química ou mineralógica
• Estrutura

12. Tipos de rochas
Fotos: Arquivo Pessoal

13. Estabilidade dos minerais
Seqüência de formação dos minerais a partir da
composição e do resfriamento do magma
Aumento
da
estabilidade

14. Geologia
do RS
Rochas vulcânicas
Rochas sedimentares
Rochas plutônicas e
metamórficas
Sedimentos
recentes

15. Composição Rocha
Composição do solo
Química
Rocha
Ca
K
Fe
mineralogia

Argila g kg
-1

Fe
(%)
K ppm

mineralogia

Arenito
PVA

0,1

0,5

2,0

Quartzo feldspato

20

1

2
.
030

Kt, Qz Gt, Hm

Influência da composição da rocha na composição de
solos do RS
PVA

0,1

0,5

2,0

feldspato

20

1

2
.
030

Gt, Hm

Granito
PVA
1,6
3,6
3,0
Mica
Feldspato-K

quartzo
50
3
10.750

Kt, Qz, Mi

Gt, Hm
Basalto
Nitossolo


4,6

1,2
9,0
Piroxênios Anfibólios
Plagioclásios

40
14
2.100
Kt, Gt, Hm


Fonte: Kämpf (1997)

16. Fator Clima
É o fator que, isoladamente, mais afeta o intemperismo .
• Parâmetros climáticos: precipitação e temperatura ®
determinam a velocidade de reação química e sua
natureza.
• A temperatura potencializa as reações químicas, ao • A temperatura potencializa as reações químicas, ao mesmo tempo que aumenta a evaporação, diminuindo o
volume de água disponível para a lixiviação dos produto s
solúveis.
• Climas quentes e úmidos favorecem o intemperismo dos
solos porque fornecem mais água e estimulam uma maior
atividade microbiana.

17. O clima afeta:
®
teor de matéria orgânica
®
reações químicas e saturação por bases
®
profundidade do perfil
®
tipo de argilomineral formado

18. Precipitação
anual do RS

19. Temperatura
média do RS

20. Temperatura e umidade x matéria orgânica
Fonte: Kämpf & Schwertmann (1983)

21. Solos com horizonte
superficial
amarelo
e
subsuperficial
vermelho
Devido à
:
-Efeito inibidor da MO;
Solos bicrômicos
-Dissolução seletiva da hematita por
compostos orgânicos redutores e
microorganismos;
-Transformação hematita goethita
após mudança ambiental para clima
mais frio favorecendo acúmulo de
MO (xantização).
Foto: Streck et al. (2008)

22. Efeito do clima na mineralogia de solos no RS
Plagioclásio ®®®®gibbsita
Fonte: Truffi & Clemente (2002)
Plagioclásio ®®®®caulinita

23. Região
fisiográfica
RS
Água
excedente
mm/ano
Solo pH S Al
3+
CTC
V
%
Mineralogia
Campos
Cima
da
1850
Cambissolo
4
,
8
1
,
1
5
,
4
10
,
1
10
Caulinita
Influência do clima (P –ET) nas características de solos basálticos no RS
Cima
da
Serra
1850
Cambissolo
4
,
8
1
,
1
5
,
4
10
,
1
10
Caulinita goethita
Campanha350 Vertissolo 6,7 55 0 56,6 97 esmectita
Fonte: Kämpf (1997)

24. Fator Organismo
• Dentre os organismos destacam-se:
®
Plantas
®
Bactérias
®
Fungos
®
Líquens
®
Algas
®
Algas
®
Animais (inclusive o homem)
®
Matéria orgânica em decomposição.
• Estes organismos agem em processos
físicos e
químicos
no solo, promovendo alterações que se
refletem na morfologia e mineralogia dos solos.

25. Principais processos físicos e químicos
• Ciclagem da MO –mineralização/imobilização
• Processos de oxi-redução
• Associação simbiônticas com vegetais (micorriza e
rhizobium) rhizobium) • Movimentação e particionamento de partículas no solo
• Acidificação do meio (ex: nitrificação e liberação de CO
2)
• Complexação de cátions metálicos
• Absorção de água e manutenção da umidade do solo

26. ®®®®Ação biológica no intemperismo e pedogênese
Fonte:http://arch.ced.berkeley.
edu/kap2/php/Hidden_Ecologi
es/?p=320
Thiobacillus Ferrooxidans
Fonte: http://inema.com.br/mat/idmat026052.htm
Fonte: Arquivo pessoal

27. •
Líquens
(ác. oxálico e fenólico
-agentes de quelação)
•
Redução de compostos
®®®®processos de gleização
Fotos: Arquivo pessoal

28. • Ação humana sobre a formação de solos
Cortes e
aterros
Deposição resíduos
Sistematização de
terrenos
Queimadas
Erosões
Fotos: Arquivo pessoal

29. Fator Relevo
• Assim como o material de origem, pode ser
considerado um estado inicial estabelecido antes
do início da pedogênese (Fanning & Fanning,
1989).
• Dentre os efeitos do relevo na formação dos solos destacam
-
se:
destacam
-
se:
a. distribuição da umidade na paisagem;
b. erosão e sedimentação;
c. distribuição da radiação solar nas faces do terreno.
Relevo
distribuição de água no terreno
alteração pedogenética

30. • Configuração do relevo
Fonte: Prof. Azevedo, ESALQ

31. • Efeito do relevo na lixiviação de bases em uma catena
Relevo característico da região da Campanha do RS
Fonte: Reinert et al. (2007)

32. • Efeito do relevo na movimentação de massa e pedogênese
Relevo de ocorrência dos areais na Campanha do RS.
Fonte: Reinert et al. (2007)

33. Argissolo
Fonte: Streck et al. (2008)

34. • Relevo x clima x solos no RS
Planalto gaúcho

35. Planalto gaúcho
Latossolo Vermelho Distrófico típico

36. Fator Tempo
• Refere-se ao tempo em que o material ficou exposto
a ação dos agentes de intemperismo.
• É um fator que depende dos demais, principalmente,
da natureza das rochas e das condições climáticas.
•
Conceito de tempo zero
•
Conceito de tempo zero
-É o tempo que inicia o desenvolvimento do solo,
após um evento catastrófico, tal como:
®®®®
retração de glaciações
®®®®
fluxos de lavas
®®®®
depósitos espessos de cinzas vulcânicas
®®®®
área de solo cortada
®®®®
etc.

37. Fator Tempo
•
Afirmar que um perfil bem desenvolvido, como um
Latossolo é mais velho que um perfil de Neossolo ou
Cambissolo é puramente hipotético e especulativo
(Jenny, 1941).
•
Porém, esta distinção de idade entre classes de
•
Porém, esta distinção de idade entre classes de
solos é importante para os sistemas de classificação. •
Exemplo do grau de dessilicação primário e
secundário (Melfi & Pedro, 1977)
®®®®
Neossolos e
Latossolos dos Campos de Cima da Serra (Ker &
Resende, 1990 –Pedron, 2007).

38. Fator Tempo
Lava Kobeyama, Japão (1.800 anos)
Yokoyama & Nakashima (2005)
Sem sinal de
intemperismo

39. Fator Tempo
Lava Ohsawa, Japão (26.000 anos)
Produtos do
intemperismo
Yokoyama & Nakashima (2005)

40. Fator Tempo
Lava Awanomikoto, Japão (52.000 anos)
Yokoyama & Nakashima (2005)
Produtos do
intemperismo

41. Fator Tempo
A
A
A
Efeito do tempo no desenvolvimento do solo:
cronosequência
AB
BA
B
R
JovemMaduroMuito maduro Bi
C

42. Considerações finais

43. Bibliografia consultada
JENNY, H. Factors of soil formation.New York: McGraw-Hill, 1941.
KÄMPF, N. Material da disciplina de Gênese e morfologia do solo - UFRGS. 1997.
KÄMPF, N.; SCHWERTMANN, U. Goethite and hematite in a climossequence in southern
Brazil and their application in classification of k aolinitic soils. Geoderma, v. 29, p. 27-39,
1983.
KER, J. C. & RESENDE, M. Caracterização química e mineralógica de solos brunos
subtropicais do Brasil. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.14, p.215-225, 1990.
MELFI, A. J.; PEDRO, G. Estudo geoquímico dos solos e formações superficiais do Brasil.
Parte 1: Caracterização e repartição dos principais tipos de evolução pedogeoquímica.
Revista Brasileira de Geociências, São Paulo, v.7, p.271-286, 1977.
PEDRON, F. de A. Mineralogia, morfologia e classificação de saprolitos e Neossolos
derivados de rochas vulcânicas no Rio Grande do Sul.Santa Maria, Universidade
Federal de Santa Maria, 2007. 160p. (Tese de Doutorado)
REINERT et al. Principais Solos da Depressão Central e Campanha do Rio Grande
do Sul: guia de excursão. Santa Maria: Dept. de Solos, 2007.
STRECK, E. V. et al. Solos do Rio Grande do Sul. 2 ed. Porto Alegre: Emater/RS, 2008.
TRUFFI, S. A.; CLEMENTE, C. A. Alteração de plagioclásios dos riodacitos da Formação
Serra Geral (JKsg) da região de Piraju – SP. Scientia Agrícola, v.59, p.383-388, 2002.
YOKOYAMA, T.; NAKASHIMA, S. Color development od iron oxides during rhyolite
weathering during 52.000 years. Chemical geology, v.219, p.309-320, 2005.

44. Bibliografia sugerida
REICHERT, J. M. et al. Apostila da disciplina de Fundamentos da Ciência do Solo.
Santa Maria: Dept. de Solos/UFSM, 2007.
PEDRON, F. De A.; DALMOLIN, R. S. D. Reflexões sobre a formação dos solos e o
seu estudo.Santa Maria: MSRS, 2008.
STRECK, E. V. et al. Solos do Rio Grande do Sul. 2 ed. Porto Alegre: Emater/RS, 2008.
REINERT et al. Principais Solos da Depressão Central e Campanha do Rio Grande
do Sul: guia de excursão
. Santa Maria: Dept. de Solos/UFSM, 2007.
do Sul: guia de excursão
. Santa Maria: Dept. de Solos/UFSM, 2007.
DALMOLIN, R. S. D. et al. Principais solos do Planalto do Rio Grande do Sul : guia de
excursão. Santa Maria: Dept. de Solos/UFSM, 2007.
PEDRON, F. de A. et al. Principais solos da região da Quarta Colônia, Rio Grande do
Sul: Guia de excursão. Santa Maria: Dept. de Solos/UFSM, 2007.
JENNY, H. Factors of soil formation.New York: McGraw-Hill, 1941.
FANNING, D. S.; FANNING, M. C. B. Soil Morphology, genesis and classification. New
York: John Wiley & Sons. 1989.
BUOL, S. W. et al. Soil genesis and classification. Iowa State University Press, 1997.