PEDOLOGIA
2ª Edição - 2008
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Autor(a)
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Equipe
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SUMÁRIO
A PEDOLOGIA E SUA IMPORTÂNCIA PARA A REALIZAÇÃO DE ANÁLISES GEOGRÁFICAS _____________________________________ 7 HISTÓRICO E BASES EPISTEMOLÓGICAS DA CIÊNCIA DO SOLO _______ 7 ESPAÇO GEOGRÁFICO E SOLOS
_______________________________________________ 7
A IMPORTÂNCIA DO CONHECIMENTO DO SOLO PARA O DESENVOLVIMENTO DA HUMANIDADE ___________________________________________________________
9
EPISTEMOLOGIA DA PEDOLOGIA ______________________________________________15 HISTÓRICO DA CIÊNCIA DO SOLO ATIVIDADE COMPLEMENTAR
_____________________________________________18
_________________________________________________23
PEDOGÊNESE E CATEGORIAS DE ANÁLISE ___________________________25 INTEMPERISMO E PEDOGÊNESE _______________________________________________25 AS CATEGORIAS DE ANÁLISE: FATORES DE FORMAÇÃO ____________________________30 PROCESSOS PEDOGENÉTICOS _________________________________________________37 PERFIS E HORIZONTES DOS SOLOS ATIVIDADE COMPLEMENTAR
____________________________________________40
_________________________________________________46
SOLO, ESPAÇO E MEIO AMBIENTE: EM BUSCA DA SUSTENTABILIDADE ___________________________________________48 INDIVIDUALIZAÇÃO DOS SOLOS ____________________________________48 MORFOLOGIA OU ANATOMIA DOS SOLOS ______________________________________48 MINERALOGIA DOS SOLOS __________________________________________________55 MATÉRIA ORGÂNICA, AR E SOLUÇÃO DO SOLO QUÍMICA DOS SOLOS
__________________________________58
_______________________________________________________60
ATIVIDADE COMPLEMENTAR
_________________________________________________64
SUMÁRIO
USO E MANEJO DO SOLO NA CONTEMPORANEIDADE _______________66 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS DO BRASIL _________________________________________66 DEGRADAÇÃO DOS SOLOS
__________________________________________________71
CONSERVAÇÃO DOS SOLOS __________________________________________________74 O ENSINO DO SOLO NO ENSINO FUNDAMENTAL E MÉDIO __________________________75 ATIVIDADE COMPLEMENTAR
_________________________________________________85
GLOSSÁRIO _____________________________________________________________87 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS __________________________________________90
Apresentação da Disciplina Prezado aluno, “Vivemos num mundo confuso e confusamente percebido”, dizia Milton Santos. Por isso, todo e qualquer esforço que nos conduza a entender melhor as configurações da realidade que nos circunda, certamente, lança pontes sobre o abismo. No momento da história em que as bases materiais para a construção de um mundo veraz, mais justo e solidário, estão postas, nos deparamos com antigas e novas mazelas, mazelas estas que podem abreviar a nossa aventura nesta magnífica província do Universo. Diante de tantas inquietações, indagações, mas, também, deslumbramentos, somos compelidos a uma indagação crucial: devemos ter esperança? A resposta é sim e, por isso, estamos aqui. Todos nós, cheios de utopias e, por conseguinte, cada vez mais semeadores. Estamos lançando as sementes para construir um novo mundo e você, querido aluno, faz parte desse processo. Como educador em Geografia, você terá amplas possibilidades de contribuir para o despertar de novas consciências – de lançar pontes sobre o abismo, mas, para tanto, não podes esquecer das seguintes vestimentas: paixão, sensibilidade e conhecimentos. Esta disciplina, que surgiu a partir de um sonho, pretende contribuir para o seu ornamento; através dela você terá a oportunidade de ampliar os seus conhecimentos e abastecer a emoção. Através da Pedologia, verá que a sua percepção das transformações sócio-espaciais ultrapassará os horizontes. Então, vamos embarcar na aventura de conhecer os solos? Seja bem vindo, nobre navegante! Profº Fábio Carvalho Nunes O estudo dos solos ajuda a alimentar os nossos sonhos de construir um mundo melhor.
A Lucedino Paixão Ribeiro, um dos grandes sonhadores da Ciência do solo de nosso país – com a saudade de um pássaro.
A PEDOLOGIA E SUA IMPORTÂNCIA PARA A REALIZAÇÃO DE ANÁLISES GEOGRÁFICAS HISTÓRICO E BASES EPISTEMOLÓGICAS DA CIÊNCIA DO SOLO Prezado aluno, estamos começando a grande aventura de conhecer os solos e, para que a nossa viagem seja o mais signi ficativa possível, temos que contextualizar o estudo dos solos dentro da Geografia, compreender a sua importância para o desenvolvimento da humanidade, bem como as bases epistemológicas que sustentam a Pedologia enquanto ciência. Neste tema trabalharemos tais conteúdos, contudo, são necessários estudos complementares, que devem ser realizados através do material on line – mídia que amplia os conteúdos tratados –, bem como em outras fontes. Temos um belo caminho pela frente... Então, vamos lá?
ESPAÇO GEOGRÁFICO E SOLOS
“A consciência não nasce completa, pronta a dar todas as respostas e a formular todas as perguntas... É um processo de crescente separação entre o homem e a natureza, e de crescente dominação desta por aquele. Cada vez que o homem tenta extrair da natureza o que deseja... sente que precisa conhecê-la, para só então dominá-la. Cada vez que isso ocorre o conhecimento se amplia, e então a consciência se desenvolve”. “O homem é a natureza adquirindo consciência de si mesma”. Élisée Reclus (1830-1905).
O espaço geográfico é o lócus de todas as atividades do homem e, por isso, importante na formação de sua consciência1 (ALMEIDA, 1997), por isso Gibran (2002) desperta a nossa atenção quando revela: “todas as horas são asas que batem através do espaço, de ser em ser”. Os sonhos da humanidade se materializam no espaço e, como este, ao mesmo tempo que deslumbra, apavora, conduz a humanidade a plantar outros sonhos e a arma-se (cada vez mais) para dominar o mundo que o circunda (res-extensa 2 ). Desenvolvem-se, assim, novas realidades e concepções, novas consciências, um processo no qual o homem, que é natureza, adquire consciência de si mesmo, ou melhor, a natureza humana adquire ciência de si; pensa que está pensando.
A figura representa a consciência do homem no século XVII.
1 O termo pode ser analisado sob ângulos diversos, contudo aqui nos restringimos a seu sentido psicológico, que indica a percepção que cada pessoa tem de si, dos outros e do meio ambiente. 2 Significa coisa extensa, o mundo que está além do corpo humano, do ser humano.
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Portanto, é através do usufruto do espaço e da leitura do meio que o homem (individualmente) percebe o mundo, construindo a sua visão do real. Contudo, para obter uma visão mais ampla e esclarecedora da realidade, o ser humano deve procurar ultrapassar os enganos suscitados pelas aparências e ideologias e alcançar visões mais amplas (holísticas) do mundo que o circunda. Segundo Santos (1988), a visão holística é dada pelo movimento entre paisagem e espaço. Através desta relação, fortalecemonos contra os possíveis enganos oriundos das configurações sócio-espaciais. A paisagem representa a cristalização de um momento, sem movimento, enquanto que o espaço contém o movimento da sociedade, a qual se organiza diferentemente, a depender de suas necessidades e anseios. Nota-se então, que o movimento é inerente à totalidade e sem o mesmo não é possível assimilar à realidade de forma mais crítica; conhecer o espaço, por isso, é tão importante. Como ciência que estuda o espaço dos homens, recai sobre a Geografia a responsabilidade de entender a realidade: “hoje, mais do que nunca, ser geógrafo é compreender o mundo. Compreender o mundo é ser geógrafo”. A referida ciência está entre os primeiros interesses do homem culto, pois é a mais abrangente de todas as ciências, associando fatos homogêneos e diacrônicos3, tendo como enfoque, ao mesmo tempo, a sociedade e o arcabouço natural. “Seus limites são os da inteligência humana e seus horizontes, infinitos” (CONTI, 1999). Embora apenas tenha ganhado status de ciência no início do século XIX, podemos dizer que o próprio aparecimento do homem (através do trabalho e desenvolvimento da consciência) trouxe consigo o aparecimento da Geografia, uma vez que o mesmo precisava coletar, dominar, conviver com os seus semelhantes, comunicar-se, bem como conquistar novos horizontes. Dada a sua alta mobilidade, precisava referir a direção e as distâncias 3 Estudos que se baseiam em análises ao longo do tempo. 8
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percorridas, fazendo surgir, por exemplo, os mapas. As comunidades primitivas, mesmo sem possuir escrita, transmitindo o conhecimento oralmente e através de desenhos, “tinham uma concepção de vida e uma cultura impregnada de idéias geográficas”.
Acima a representação gráfica do mapa de Catal Hyük, o qual foi datado de 6.200 + 97 A.C. Trata-se de uma das representações cartográficas mais antigas que se tem notícia (trata-se da planta de uma cidade).
No mundo contemporâneo, onde a humanidade parece estar chegando aos limites da concentração de renda, da exclusão social e da degradação ambiental, o profissional que compreende tais relações tende a ser cada vez mais chamado para refletir, prever, propor soluções, bem como educar as futuras gerações para a construção de horizontes social e ambientalmente mais sustentáveis. O professor de Geografia, desde que bem instrumentalizado, tem grandes possibilidades de ser um profissional como o supracitado. Quando a Geografia formula os princípios gerais que regem e explicam a organização espacial, definem-se nela campos específicos e cabem à Geogra fia Física os fenômenos naturais: relevo, clima, águas superficiais e subterrâneas, oceanos, flora, fauna e solos (COLTRINARI, 1999). O solo exerce papel importante na dinâmica da superfície terrestre, pois aparece no espaço que medeia atmosfera e litosfera, seu conhecimento, portanto, é fundamental para o desenvolvimento de análises geográficas. Embora seja inegável a importância do solo, este ainda é mal conhecido, principalmente por aqueles que o utilizam mais diretamente como fonte de trabalho e sustento: os agricultores, por exemplo, têm alguns conhecimentos sobre os solos, mas esses conhecimentos são, em geral, super ficiais, simplificados, intuitivos (RUELLAN, 1988).
Da mesma maneira, pro fissionais de diversas áreas, dentre eles, licenciados e bacharéis em Geografia, que deveriam compreender melhor os solos para desenvolver de forma mais e ficiente as suas atividades, realizam ainda diálogos pouco adequados. Os livros didáticos do Ensino Fundamental e do Médio são exemplos reveladores de que precisam ser melhor trabalhados dentro do ensino da Geografia. Então, cabe aos futuros professores desta ciência fascinante o desa fio de compreender melhor os solos para que possam, com seus alunos, instaurar novas realidades. O solo, importante elemento da dinâmica da paisagem, é imprescindível para o entendimento das transformações do espaço geográ fico, sendo, por isso, também responsável pelo desenvolvimento de nossa consciência.
A IMPORTÂNCIA DO CONHECIMENTO DO SOLO PARA O DESENVOLVIMENTO DA HUMANIDADE Provavelmente, em seu estágio primitivo, o homem cogitava pouco sobre a natureza do solo, talvez conseguisse apenas distinguir que algumas áreas tinham maior capacidade de oferecer alimentos do que outras, isto porque, as atividades que mais impulsionavam e condicionavam a sua capacidade produtiva eram a caça e a pesca (MAGALHÃES FILHO, 1975), para as quais criou uma série de instrumentos acessórios, como arpões, lanças e facas. Devido à luta pela sobrevivência e a competição com os animais, o homem era gregário e nômade. Saía pelo mundo procurando condições favoráveis ao seu desenvolvimento, o que consistia primordialmente na busca de alimentos. Nesta aventura, não desenvolve logo uma cultura enraizada ao solo, mesmo os abrigos eram temporários. Limitava-se em retirar da natureza aquilo que lhe era oferecido de imediato, o que envolvia uma estrutura técnica simples, conhecida como atividade coletora. Nesta fase, segundo Karl Marx, o homem era uma criança presa na andadeira (MORAES; COSTA, 1993).
A figura acima representa cenas de caçadas do homem pré-histórico.
Desta forma, o homem vivia em relação amigável com a natureza. Era o tempo da natureza amiga e do homem amigo, embora as trevas apavorassem, ambos pareciam se entender (SAN TOS, 1996). Tal entrosamento foi aos poucos se modi ficando à medida que, através do trabalho, o ser humano foi transformando a natureza progressivamente. Passando a sujeitá-la, avança na conquista do espaço e alarga seus horizontes. Quando o homem paleolítico4 deixa a sua acha5 e pega o arco e a flecha, ele avança na conquista do espaço, por outro lado, o espaço se expande diante dele através das novas possibilidades que surgem. As coisas que estavam além de seu alcance físico e mental agora fazem parte de seu mundo (TUAN, 1983). 4 Relativo ao primeiro período da Idade da Pedra. 5 Arma antiga em forma de machado, feita de pedra.
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A história da humanidade sobre a Terra é a história de uma rotura progressiva entre o homem e o seu entorno, processo que se acelerou quando, praticamente ao mesmo tempo, este se descobre como indivíduo e inicia a mecanização do planeta, armando-se de novos equipamentos para tentar dominá-lo. O espaço natural arti ficializado marca uma grande mudança na história humana da natureza. (SANTOS, 1996). O passo decisivo do homem na conquista do espaço geográ fico é dado com o advento da agricultura, trata-se de um marco. Os antropólogos associam o surgimento da agricultura ao estágio cultural denominado de Neolítico 6, o qual surgiu provavelmente há cerca de 8.000 a 10.000 anos, modificando profundamente o estilo de vida e a economia humana. Quando o homem começa a lavrar o solo, sua qualidade de vida melhora substancialmente, devido ao controle da oferta de alimentos, o que possibilita a multiplicação dos indivíduos. Surge, assim, um novo homem.
Você Sabia? Em muitos mitos da Antiguidade, pode-se observar, nas narrativas ou em outras formas de representação, que o solo exerce papel importante na existência do homem. Cnum modela o filho do faraó na argila, enquanto Tot determina seu tempo de vida. A figura ao lado foi retirada do livro “O herói de mil faces”, de Joseph Campbell (2005).
Advento da Agricultura e Apropriação do Espaço A partir do advento da agricultura, o homem começa a se apropriar do espaço e a dominar, cada vez mais, a natureza, havendo neste intermédio uma transposição perene de sua cultura para o solo. Devido à necessidade humana de se fixar próximo às plantações, surgem as técnicas de construção e começam a ser utilizados barro, madeira e pedras para a edi ficação de abrigos. Os alcances físicos e mentais do homem se ampliam. A necessidade de construir casas e de guardar alimentos e água levou o homem ao desenvolvimento da olaria, da cerâmica e da tecelagem. Tantas novidades incentivaram a substituição da pedra como matéria-prima básica. Como conhecia e dominava o fogo desde o Paleolítico Superior, não demorou muito para que começasse a utilizar os metais (MAGALHÃES FILHO, 1975). O crescimento da utilização dos metais alargou a divisão do trabalho e multiplicou as necessidades humanas, contribuindo para a formação de aglomerados urbanos, primeiramente naqueles lugares que dispunham de matérias-primas, favorecendo a posteriori o desenvolvimento de trocas. Observa-se, então, que o homem passou a necessitar cada vez mais do solo, tanto para sustentar as plantas que cultivava, quanto para sustentar suas casas ou subsidiar sua metalurgia; o solo tornava-se cada vez mais importante para o funcionamento e o desenvolvimento das sociedades humanas. Através do aumento da utilização do solo, o homem foi descobrindo novas formas de organização do espaço. O esgotamento do mesmo signi ficava o desmonte da estrutura espacial 6 Relativo à Idade da Pedra Polida. 10
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vigente, desarticulando a sociedade do meio em que vivia, obrigando-a a migrar, isto porque as técnicas de manejo eram ainda rudimentares. Além disso, as práticas agrícolas estavam estreitamente vinculadas à sazonalidade climática, o que tornava a atividade ainda mais vulnerável, uma vez que a variabilidade do clima pode instaurar épocas de secas severas ou de chuvas catastró ficas. A grande civilização dos Maias 7, por exemplo, provavelmente foi extinta por causa de uma catastrófica e inesperada seca (PETERSON; HAUG, 2006). A figura ao lado foi retirada do artigo de Campos (2006) e representa o calendário dos Caiapós, exímios conhecedores do ambiente terrestre e celeste em que vivem. A representação denota a importância do conhecimento da sazonalidade climática para o ordenamento de suas atividades, dentre elas as relacionadas com o uso do solo. A figura abaixo representa o jovem deus do Trigo (Honduras). Em sociedades antigas, como as técnicas de manejo eram pouco desen volvidas, era comum o apelo a deuses protetores do cultivo. Ilustração retirada do livro “O herói de mil faces”, de Joseph Campbell (2005). Os pequenos vales e planaltos onde a agricultura inicialmente surgira eram esgotados rapidamente pela utilização predatória. Com o passar do tempo, o homem descobriu que os vales dos grandes rios e lagos eram mais favoráveis ao desenvolvimento da agricultura, porque as enchentes periódicas recompunham o solo eventualmente desgastado pelo cultivo. Não demorou muito para que o homem inventasse técnicas de manejo, que consistiam, dentre outras coisas, na dominação dos rios (como a construção de diques), evitando os problemas provocados pelas inundações. As civilizações evoluíram muito quando começaram a dominar e gerenciar os aspectos naturais que intervinham no solo. Saber como usá-lo e como manejar a água e a fertilidade constituiu, na história da humanidade, um bem inigualável, responsável pelo grande desenvol vimento cultural do homem. A figura ao lado representa práticas agrícolas no Egito, grande império Agrícola da Antiguidade, o qual desenvolveu importantes técnicas de manejo do solo. Todavia, embora possua grande importância, o solo ainda é pouco compreendido pelas sociedades, o que contribui, junto com a cultura predatória de desenvolvimento de nos7 Civilização que se desenvolveu na América Central, onde ocupou extensas áreas.
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sos dias, para a degradação e/ou esterilização de vastas áreas. Muitos desses problemas poderiam ser amenizados ou evitados, caso estudos pedológicos fossem realizados e/ou levados realmente em consideração. As análises espaciais de uso, ocupação e susceptibilidade à degradação do meio não podem desconsiderar o elemento solo, por se tratar da interface que medeia atmosfera e litosfera, onde se fixam as raízes das plantas, as casas e/ou perpassam as diversas obras de engenharia. A falta de conhecimento das principais características e dos processos que norteiam o funcionamento do solo, bem como o seu uso inadequado, levou no passado ao desaparecimento de sociedades inteiras ou a desorganizações sócio-espaciais decisivas, como aconteceu na Idade Média.
A Revolução Industrial e o Alargamento dos Problemas Ambientais Santos (2000), acrescentando Kant, diz que a história da humanidade é um progresso sem fim das técnicas. A cada revolução técnica uma nova etapa histórica se torna possível, é o que aconteceu com a Revolução Industrial. “Mesmo quando comparada à Revolução Neolítica que a antecedeu ou à Revolução Energética que se desenrolou na esteira de suas transformações, até a propalada Revolução Cibernética dos dias atuais, a Revolução Industrial foi uma das mais importantes revoluções entre todas as revoluções verificadas no decurso do processo histórico. Isto porque transformou radicalmente a história mundial.”
Para Hobsbawn (1982), as revoluções que eclodiram entre os anos de 1789 e 1848, constituíram as maiores transformações da história da humanidade, desde os tempos remotos, quando o homem inventou a agricultura, a metalurgia, a escrita, a cidade e o Estado. Este período transformou, e continua a transformar, o mundo inteiro 8 . Tais revoluções trouxeram grandes modificações das relações do homem com a natureza e daquele para consigo, inaugurando novas estruturas sociais e originando o sistema capitalista. A partir deste momento, visto os anseios de aumentar geometricamente a produção, os grandes impactos ambientais decorrentes da utilização do meio se alastram, tanto pela retirada de matérias-primas quanto pelos dejetos e e fluentes liberados no ambiente pela produção; os solos, neste contexto, passaram a ser cada vez mais degradados. Os economistas dessa época, baseados na idéia de crescimento in finito (num mundo de recursos ilimitados), defendiam um modelo de desenvolvimento de produção ilimitada, sem barreiras. Este modelo foi responsável pela acelerada devastação dos recursos naturais, colocando em risco o futuro do planeta e, por conseguinte, da humanidade. A nossa forma de revolucionar, desenvolver, inventar, viver e sobreviver, mostram-se ecológica e socialmente insustentáveis, por isso precisam ser repensadas. Nos séculos XVIII e XIX os ideólogos, especialmente socialistas e marxistas, não levaram em conta a dimensão ecológica e, talvez, nem pudessem, pois seus contornos só se delinearam nitidamente no século XX (VESENTINI, 1992). Outrossim, mesmo nos países socialistas, cujo modelo opunha-se ao capitalismo, as economias desenvolveram-se à base de um alto custo ambiental; o socialismo real não conseguiu produzir uma tecnologia diferenciada da ‘ocidental’. Hoje, com a tecnologia, chega-se ao estágio quase supremo da ruptura homem-natureza, por isso alargam-se os problemas ambientais e, como na realidade o ser faz parte do ambiente, também se agravam os problemas sociais; a história da degradação do meio, dos solos, é a história da degradação das sociedades. 8 O historiador Eric Hobsbawn, no livro A Era das Revoluções, discorre, respectivamente, sobre a Revolução Industrial e sobre Revolução Francesa. 12
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Saiba Mais! “O homem se tornou fator geológico, geomorfológico, climático e a grande mudança vem do fato de que os cataclismos naturais são um incidente, um momento, enquanto hoje a ação antrópica tem efeitos continuados, cumulativos, graças ao modelo de vida que a Humanidade adotou. Daí advém os graves problemas de relacionamento entre a atual civilização material e a natureza” (SANTOS, 1996). A teoria do desenvolvimento parecia ignorar as relações de troca entre a economia e a natureza. No início da teoria econômica, os economistas clássicos chegaram até a demonstrar preocupação com o esgotamento dos recursos naturais, contudo o que se viu, especialmente depois da II Guerra Mundial, foi uma utilização desenfreada dos recursos naturais, como se eles fossem um dado in finito (BUARQUE, 1996), isto com o discurso de vencer a escassez e aumentar a oferta de bens e serviços. Dada a falência iminente do modelo, surgem, no correr das águas, novas idéias de desenvolvimento.
A figura acima mostra uma erosão avançada (voçoroca) no Litoral Norte da Bahia, com cerca de 30 metros de profundidade, provocada pelo uso inadequado do solo. Foto do autor.
O Desenvovimento Sustentável: Uma Nova Visão Ética na Relação Homem-Natureza Em meados da década de 60, favorecidos pelas técnicas da informação que começavam a interligar espaços remotos do Planeta, os problemas sócio-ambientais passaram a ecoar mundialmente, mobilizando diversos grupos sociais, dentre eles ambientalistas e partidos verdes. Em decorrência disto, surge o primeiro alerta político, um relatório intitulado ‘Os limites do crescimento’ do Clube de Roma (1968), o qual discorria sobre temas como população, industrialização, poluição, produção de alimentos e dilapidação dos recursos naturais, argumentando a favor da diminuição significativa das atividades produtivas em todo o mundo, enfatizando, especialmente, o corte da produção industrial. Tal relatório, embora sufocado pelas críticas, fruti ficou, pois, além de ter colocado pela primeira vez a questão ambiental num patamar político e técnico, foi corroborado, anos depois, pela crise do petróleo. Contudo, foi a partir da I Conferência Mundial do Meio Ambiente, realizada em Estocolmo em 1972, que as nuanças ambientais ganharam realmente dimensão política em escala mundial. Já na referida conferência, pôde-se notar uma preocupação com a natureza dos solos, denotando, por exemplo, a importância do aprofundamento de seus estudos para melhor predizer sobre as mudanças climáticas globais e sobre a deserti ficação de ambientes. A deserti ficação é um problema tão sério que se instituiu o dia mundial de luta contra a deserti ficação - 17 de junho - e o Secretário-Geral da ONU, Sr. Kof fi Annan, em sua mensagem reconheceu: Pedologia
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Atenção! “Segundo as estimativas atuais, os meios de subsistência de milhões de pessoas podem estar comprometidos devido à deserti ficação e, por conseguinte, 135 milhões de pessoas podem estar em perigo de serem obrigadas a abandonar as suas terras. Os pobres das zonas rurais são particularmente vulneráveis, sobretudo nos países em desenvolvimento” (ANNAN, 2004). É a partir de meados da década de setenta e oitenta que surgem, nos meios acadêmicos e técnicos, os conceitos de ecodesenvolvimento9, o qual revelou preocupação com os ritmos da natureza (BUARQUE, 1996). É visto, claramente, que os ritmos produtivos da sociedade contemporânea são incompatíveis com a velocidade de recomposição e/ou ciclagem da matéria, o que gera um acúmulo de resíduos nos diferentes subsistemas terrestres. Além disso, os produtos artificiais e os engenhos da biotecnologia podem ser agravantes, pois não se sabe, ao certo, qual o comportamento da natureza quanto a esses novos produtos. Um novo paradigma de desenvolvimento tem que: adequar o ritmo da economia com o ritmo da natureza; ter cautela com os produtos arti ficiais e desenvolver tecnologias limpas que garantam a sustentabilidade da teia da vida em nosso planeta. Em 1986, a Comissão Mundial de Meio Ambiente e Desenvolvimento (Comissão Brundtland) publicou o relatório ‘Nosso Futuro Comum’, o qual passou a constituir a referência principal para o novo tipo de desenvolvimento, o sustentável, explicando que ele deve satisfazer as necessidades do presente sem comprometer a capacidade das gerações futuras de satisfazerem suas próprias necessidades. A busca pelo desenvolvimento sustentável transformou-se na grande bandeira inovadora do desenvolvimento e, apesar de várias outras denominações defendidas por autores e/ou instituições, a partir da II Conferência das Nações Unidas para o Meio Ambiente e Desenvolvimento (ECO-92), realizada no Rio de Janeiro, ganhou espaço na mídia, nos meios acadêmicos e técnicos, bem como nos discursos políticos (BUARQUE, 1996). Ao observar, por exemplo, os anais dos últimos congressos mundiais de Ciência do Solo, nota-se que, a partir de então, a sustentabilidade, as questões que versam sobre as relações entre o homem e a natureza, bem como a preocupação com o futuro da humanidade passam a estar inseridos em seus temas. Foi assim em 1994 em Acapulco/México, no XV WCSS 10 o mesmo acontecendo em Montpellier na França, em 1998 (XVI WCSS), em Bancoc na Tailândia, em 2002 (XVII WCSS) e na Filadél fia nos Estados Unidos, em 2006 (XVIII WCSS). A ECO-92 resultou num documento denominado de Agenda 21, trata-se de um conjunto de 2.500 recomendações que, de fato, nunca foram realmente aplicadas. A tarefa parece árdua e os desafios crescentes, já que nos últimos doze anos muitos países continuaram desenvolvendo uma economia tradicionalista, devastadora e excludente. A III Conferência Mundial do Meio Ambiente, realizada em Joanesburgo na África do Sul em 2002 (Rio+10), que teve como intuito concretizar os compromissos firmados no Rio de Janeiro, acabou em frustração, tornando o sonho da sustentabilidade ainda uma utopia. 9 Desenvolvimento que respeita os ritmos dos processos naturais. 10 WCSS (World Congress of Soil Science – Congresso Mundial de Ciência do Solo). 14
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Alguns autores consideram que a sustentabilidade deve abarcar as questões de eqüidade e justiça social, diminuindo não só os abismos que separam as classes sociais, mas, também, os países. Rodrigues et al. (2003), por exemplo, afirmam que “...a sustentabilidade local deve ser sempre pensada em sua relação com o global. Neste caso, os processos regionais/globais condicionam a sustentabilidade local”. E acrescentam que “... os processos sociais são condicionantes dos processos ambientais”, onde acrescentamos que a recíproca também é verdadeira. Outros defendem que a sustentabilidade deve apenas se restringir às questões ecológicas, deixando o social para termos como equidade ou justiça social (MARCUSE, 1998). Em que pese as ponderações, tanto numa direção, quanto em outra, a Ciência do Solo, bem como a Geografia, têm muito a contribuir para a construção de um novo século, para que ele seja ecológica e socialmente mais promissor.
EPISTEMOLOGIA DA PEDOLOGIA O nome Pedologia advém do grego e do latim ped ou pedon (terra onde se pisa) e logos (estudo). Trata-se de um termo erudito, criado para designar o ramo do conhecimento das Ciências Naturais que estuda os solos (QUEIROZ NETO, 2003). Como toda ciência, a Pedologia tem seu objeto de estudo, o solo, o qual apresenta características próprias que o distingue dos outros elementos da paisagem. A seguir, refletimos sobre as questões conceituais e de delimitação que permitem a delimitação do objeto de estudo da referida ciência.
Conceito e Definição de Solo O conceito é uma representação mental de um dado objeto. Sua noção, do latim capere (captar), lembra algo tomado do objeto para o interior do cognoscente. “A dinâmica evolutiva do conceito participa da acepção biológica de ‘conceber’ a vida”. Idéia é o equivalente de conceito, sugere a visão mental (no grego idéa = visão, idéia). A idéia se define como um atender a objetos, sem nada afirmar ou negar expressamente. Em outras palavras, conceituar é um esforço mental que o homem realiza para que o seu espírito possa ter noção de algo, entender determinada situação ou compor um quadro do que vem a ser determinada coisa ou objeto; o conceito proporciona uma idéia, a noção de alguma coisa. A idéia que se tem de algo necessita da experiência (direta ou indireta com o objeto) e do sistema de valores de cada pessoa, por isso, quando o homem conceitua traz dentro de seu conceito a sua cultura, a sua vivência.
O conceito de solo, por conseguinte, está intrínseco a cada pessoa e/ou especialidade, visto que tem signi ficado e abrangência conforme a história e/ou a atividade de quem o analisa e trabalha. Para uma dona de casa, por exemplo, o solo pode ser a poeira indesejada; para o engenheiro de minas, um detrito que recobre as rochas e os minerais; para os agrônomos, a camada superficial da litosfera que sustenta as plantas. Definir, no entanto, é uma tarefa mais árdua que uma conceituação simples. Advindo do latim de finire, que significa delimitação; por sua vez, de finis (limite, fim) sugere o estabelecimento de limites. De finir seria então, uma tentativa de delimitar um objeto para identificá-lo, ou seja, uma conceituação equivalente ao objeto definido. “Definir implica descrever exatamente, determinar e estabelecer os limites e a natureza do objeto, indicando as suas características Pedologia
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distintivas” (MARCOS, 1982). Aristóteles insistiu, em Tópicos e Últimos Analíticos (no livro Organon), que a de finição se ocupa da compreensão da essência do objeto: “A definição é um logos (enunciado) que expressa a quididade” Tópicos
“A definição concerne à essência e à natureza da coisa” II Analíticos
Aristóteles (384 a.C. a 322 a.C.).
Para a Ciência do Solo é necessário ir além de uma conceituação simples, é importante definir o que vem a ser um solo ou o solo, pois se trata de seu objeto de estudo. À primeira vista, parece não haver dúvida, mas a tarefa de de fini-lo tem se mostrado árdua, basta observar a variedade de de finições sugeridas ao longo da história da referida ciência. Segundo Marcos (1982), ainda não se conseguiu uma definição universalmente aceita, nem mesmo satisfatória. Uma definição não é falsa nem verdadeira, é apropriada ou não, baseados nisto poderíamos dizer que algumas definições propostas são consideradas apropriadas por terem sido aprovadas em Congressos, ou por terem passado a ser usadas por uma gama de cientistas, após proposta de determinado autor (MARCOS, 1982) Estes são os casos das definições propostas abaixo: “Solo é uma coleção de corpos naturais que ocupam porções da superfície da Terra, que sustentam plantas e que têm propriedades definidas ao efeito integrado do clima e organismos, atuando sobre o material de origem; este efeito é condicionado pelo relevo durante períodos de tempo” (SOIL SURVEY STAFF, 1951). “Solo é a superfície inconsolidada que recobre as rochas e mantêm a vida animal e 16
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vegetal da Terra. É constituído de camadas que diferem pela natureza física, química, mineralógica e biológica, que se desenvolvem com o tempo sob a influência do clima e da própria atividade biológica” (VIEIRA, 1975). “É uma coleção de corpos naturais, constituído de 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. Ocasionalmente podem ter sido modificados por atividades humanas...” (EMBRAPA, 1999). Estes são alguns exemplos de definições de solos que podem ser consideradas apropriadas, dada a aceitação de determinada comunidade ou grupo de cientistas da área, contudo vale ressaltar que, embora apropriadas, apresentam problemas fundamentais, pois não conseguem atender aos princípios que regem uma definição, que são: 1. Referir-se à essência do objeto; 2. Não ser circular; 3. Ser afirmativa; 4. Ser clara e objetiva. Ademais, uma definição deve ser sucinta e proporcionar mais esclarecimentos que dúvidas (MARCOS, 1982), os exemplos citados usam termos como “corpos naturais”, “camada superficial”, “sustentam plantas”, como se eles possibilitassem a individualização do objeto. Na realidade, são inúmeros os objetos que podem possuir tais características, por conseguinte, os termos denotados não se referem à essência do solo. As de finições falham já em primeira instância. Alguns autores, na realidade, chegam até a denotar que uma definição rigorosa para o solo é sempre parcialmente imperfeita e arbitrária. Como será difícil formular uma de finição que seja universalmente aceita, o problema da definição do solo permanecerá sem solução, acrescenta United States Department (1975):
“Uma vez que não se pode se distinguir com precisão, em todas as situações, entre o que é e o que não é parte do solo, uma de finição breve, precisa e geral é, talvez, impossível.”
No desenvolvimento da Pedologia, o solo tem sido estudado, interpretado e de finido diferentemente, “à medida que os conhecimentos sobre a sua complexidade evoluíram”, por isso uma tentativa de definição hoje é muito mais difícil que no passado. Contudo, podem ser destacadas, através da observação das de finições ou conceituações sugeridas ao longo da referida ciência, características importantes e propriedades que contribuíram de forma signi ficativa para a compreensão do solo. São elas:
a) O solo é meio para o desenvolvimento das plantas.
Foto do acervo do autor.
b) Os solos são corpos naturais organizados e produtos da alteração de materiais orgânicos e minerais.
Na figura acima; A foto à esquerda, retirada de Andrioli et al. (2003), mostra a organização (macroscópica) do solo em horizontes11; A foto à direita, retirada de Delvigne (1998), mostra a organização microestrutural do solo.
c) o solo é um meio capaz de armazenar e transformar resíduos.
A figura acima, representa tipos de wetlands (áreas alagadiças) naturais, como lagos, lagoas e áreas semelhantes. Os solos dessas áreas são considerados como depuradores ambientais, pois possuem a capacidade de filtrar, fixar e/ou transformar resíduos sólidos e líquidos.
Notamos que, ao longo da trajetória da Pedologia, podemos observar a evolução das de finições de seu objeto de estudo. Atualmente, uma de finição bem interessante e abrangente pode ser observada em Beck et al. (2000): “Solo: corpo natural da superfície terrestre, constituído de materiais minerais e orgânicos resultantes das interações dos fatores de formação (clima, organismos vivos, material de origem e relevo) através do tempo, contendo matéria viva e em parte modificado pela ação humana, capaz de sustentar as plantas, de reter água, de armazenar e transformar resíduos e suportar as edi ficações.” Pelas características acima citadas, observa-se que o solo é um recurso de importância fundamental na dinâmica dos ambientes, bem como para atividades produtivas diversas. Trata-se da “vara que mede o homem”, pois com ele: 11 Seções de constituição orgânica ou mineral, aproximadamente paralelas à superfície do terreno. Para maiores esclarecimentos ver glossário ou capítulo sobre perfis e horizontes do solo.
Pedologia
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“... se pode medir o nosso nível de responsabilidade com a natureza e com os nossos semelhantes: pois se cuidamos e cultivamos responsavelmente o solo, estaremos preservando o ambiente e a fonte de nosso sustento. Em outras palavras, estaremos preservando a vida” (TZAPINCO, 1994).
Podem-se obter inúmeros conceitos, de finições e significados para o solo, porém para o Pedólogo é necessário sempre re fletir sobre sua definição, visto que se trata de seu objeto de estudo. Ademais, com os avanços sociais e científicos contemporâneos, os objetos que nos circundam tendem a adquirir, de forma veloz, novas nuanças e signi ficados, obrigando-nos a esforços para transformar ou adaptar nossos conceitos (ou de finições) da realidade. Como o volume de informações tem se multiplicado, é necessário organizar o conhecimento obtido. A organização sistemática do conhecimento sobre um objeto depende de sua definição (MARCOS, 1982). A não adaptação aos horizontes descortinados pode desqualificar ou até mesmo invalidar socialmente uma ciência. Para ter seu valor reconhecido pela sociedade, qualquer ciência deve estar, o mais firme possível, ancorada numa aplicabilidade e, para isto, é necessário que se reflita sempre sobre o seu teor conceitual e, especialmente, sobre sua de finição.
HISTÓRICO DA CIÊNCIA DO SOLO A pré-história da pedologia A pré-história da Pedologia, ou seja, da ciência que estuda o solo, nos remete a Antigüidade Clássica. Em alguns tratados de filósofos gregos, como Heródoto (485? a.C. - 420 a.C.), Hipócrates (460 a.C. - 370 a.C.) e Teofrasto (372 a.C. - 287 A.C.), podem sem notadas considerações sobre a importância dos solos para a nutrição das plantas. “As terras estão relacionadas com as plantas tal como os estômatos com os animais” Hipócrates 460 a.C. - 370 a.C.
A relação ao lado, feita por Hipócrates, há mais de 2.300 anos, é correta, pois da mesma forma que os estômatos transformam os alimentos para o crescimento e manutenção do corpo, os solos transformam e cedem alimentos para as plantas (LEPSCH, 2002).
Na Roma antiga, também podem ser citados alguns escritos sobre os solos, dentre eles, o tratado “De Agricola”, de Caton o Antigo. Outros romanos também deixaram vários escritos sobre o tema, os quais foram condensados por Petrus Crescentuis, em 1240, no livro “De Agriculture Vulgare” (ZIMBACK, 2003). Durante a Idade Média12, houve pouco avanço científico, devido à concepção político-religiosa da época. Entretanto, muitos estudiosos acreditam que, da fé existente na época, herdamos a crença de que tudo no Universo guarda um segredo, o qual pode ser descoberto e racionalmente “dissecado” (LEPSCH, 2002). Esta percepção parece ter impulsionado o espírito humano a empreender intensas “cruzadas” em busca do conhecimento das leis que regem a natureza, especialmente a partir da Baixa da Idade Média 13 . Mesmo com as sanções da Igreja e as promessas de “fogueira” para os audaciosos, cientistas, como Nicolau Copérnico e Galileu Galilei, foram autores de trabalhos que modi ficaram, 12 Pesquise sobre a Idade Média, em livros de História, Geografia e em sites de busca na internet, você poderá aprender e muito com a pesquisa. Afinal, um grande educador tem que ser um grande pesquisador. 13 Fase de decadência da Idade Média. 18
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de uma vez por todas, a nossa visão do real e contribuíram para o advento de um novo período científico. Embora a Idade Média tenha sido um período obscuro da história, a mesma tinha dentro de si os germes da transformação (como tudo na natureza) e da autodestruição. Isto porque, ao mesmo tempo em que semeava a concepção de Universo secreto e aprisionador da natureza humana, plantava no âmago do mesmo o desejo de conhecer o obscuro, de relevar, de transcendê-lo. Isto para nós é revelador, pois conduz a acreditar que nada, nada mesmo, pode aprisionar o espírito humano. Ele tem o germe da transcendência, do ir além dos horizontes postos. Os germes das possibilidades. O período científico moderno ou clássico, do qual todos nós somos filhos, foi instaurado no século XVII. Apresenta várias concepções diferentes dos ideais de cientificidade antiga iniciados pelos gregos. Dentre as diferenças, Chauí (2004) cita, em seu livro Convite à Filoso fia, talvez a mais profunda: “... a ciência antiga era uma ciência teorética, ou seja, apenas contemplava os seres naturais, sem jamais imaginar intervir neles ou sobre eles por meios técnicos; a ciência clássica é uma ciência que visa não só ao conhecimento teórico, mas sobretudo a aplicação prática ou técnica. Francis Bacon dizia que “saber é poder”, e Descartes escreveu que “a ciência deve torna-nos senhores da natureza.” A ciência clássica, conforme explica Chauí (2004), nasce vinculada a idéia de que o homem pode intervir na natureza, de conhecêla para dominá-la. Então, a ciência não é apenas a contemplação da realidade, mas, sobretudo, o poderio humano sobre a natureza. “Numa sociedade em que o capitalismo está surgindo e, para acumular o capital, deve ampliar a capacidade do ser humano para modificar e explorar a natureza, a nova ciência será inseparável da técnica” (CHAUÍ, 2004).
O contexto supracitado favoreceu o desenvolvimento de novos ramos científicos, como a Geologia, e a reformulação de antigas ciências naturais, como a Química; sempre com intuitos tecnicistas e utilitários. Com o aparecimento e o desenvolvimento da Geologia, nos séculos XVIII e XIX, começou-se a enfatizar a ligação entre o solo e as rochas subjacentes, pois ficou evidente que a decomposição das mesmas pelos agentes intempéricos (chuva, temperatura, etc.) fornece matéria para a constituição dos solos. Surgem, a partir deste momento, as primeiras cartas agro-geológicas, largamente utilizadas na Europa no século XIX. O aparecimento da química moderna (ainda no século XIX) in fluenciou, consideravelmente, o estudo do solo, quando se descobriu que o mesmo não é apenas produto da rocha matriz, nem passivo, mas tem propriedades particulares, pelo menos dentro do ponto de vista químico. Nesta mesma época se descobriu as propriedades de trocas catiônicas que ocorrem no solo. Duas teorias produzidas por químicos, surgidas no século supracitado, contribuíram muito para a evolução da ciência do solo, são elas: A
A Teoria Húmica de Thaer e Wullfen – surgida no inicio do século XIX, dizia que as substâncias orgânicas eram responsáveis pela fertilidade do solo. B
A Teoria Mineral de Justus Von Liebig – em 1840 publicou um livro no qual provava que as plantas não se alimentam propriamente de matéria-orgânica, mas de elementos e compostos minerais, juntamente com ar e gás-carbônico.
Pedologia
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As teorias de Liebig são verdadeiras e representaram uma grande revolução para a ciência, seu legado foi um dos maiores do século XIX, perdurando até os dias atuais. Seus experimentos possibilitaram a criação de fertilizantes químicos, além de outros inventos (MAAR, 2006). “Encantado” estudioso da natureza, confiava nos processos naturais e no futuro da humanidade. “Meu contato com a Natureza e suas leis induziu-me à convicção de que não deveríamos ter preocupações sobre a morte e sobre o futuro, pois tudo está ordenado de maneira tão infinitamente sábia, que o medo sobre o que será de nós após a morte não pode firmar-se no espírito do homem de ciências. Tudo foi provido, e o que será de nós será certamente o melhor.” Justus von Liebig (1803 - 1873).
Mesmo com o advento da Geologia e com vários avanços das consideradas Ciências da Natureza, o solo ainda era considerado apenas como um reservatório passivo de nutrientes para as plantas. As palavras do cientista alemão Eilhard Mitscherlich (1794 – 1863) são reveladoras sobre isto: “O solo é uma mistura de partículas pulverizadas, de água e de ar que servem de suporte aos elementos nutritivos das plantas.”
A ciência do solo começou, a partir de então, a se preocupar em aperfeiçoar as técnicas agrícolas, contudo sem se preocupar em estudar diretamente a origem e evolução do solo. Por isso, muitos dos fenômenos relacionados à orem e tranferência de nutrientes não conseguiram ser adequadamente elucidados (LEPSCH, 2002).
A pedologia moderna A Pedologia moderna surge a partir dos estudos do pesquisador russo Vasilí V. Dokuchaev, que culmina com o lançamento, em 1883, do livro Chernozem (do russo Tcherno = negro e zem = solo). Ele foi contratado pelo governo russo para estudar as causas do fracasso da colheita de trigo nas terras negras da Ucrânia. Logo depois, Dokuchaev estuda outros solos em região mais ao norte da Rússia, os podzóis (pod = sob, zol = cinza) (QUEIROZ NETO, 2003), reunindo experiências de campo que permitiram fundamentar suas idéias da gênese e evolução dos solos. “Os solos são corpos naturais independentes e cada indivíduo apresenta uma morfologia particular resultante de uma combinação especí fica do clima e da matéria viva, da rocha, do relevo e da duração de seu desenvolvimento. A morfologia de cada solo, tal como ele se manifesta no perfil, reflete os efeitos combinados de uma série particular de fatores genéticos, determinando seu desenvolvimento.” Vasilí Dokuchaev (1846 - 1903). Dokuchaev foi o primeiro a considerar que os solos são indivíduos naturais independentes, que apresentam uma sucessão de horizontes (A, B, C etc.) a depender da profundidade, resultantes da interação de vários fatores: clima, relevo, rocha mãe, matéria viva e tempo. Seu trabalho deu grande ênfase ao fator clima, em detrimento dos demais fatores, estabelecendo a primeira classi ficação de solo, denominada de classificação climática. Mais tarde, Nikolai M. Sibirtizev, discípulo de Dokuchaev, modificou a primeira classi ficação de seu mestre, propondo a classificação dos solos em três zonas Justus von Liebig | Chauí | Vasilí Dokuchaev (1803 - 1873) (1941 - ) (1846 - 1903) climáticas: solos Zonais, Intrazonais e Azonais. 20
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Atenção! Solos Zonais: climáticos ou maduros14, cuja evolução atingiu o clímax; Solos Intrazonais: ou solos evoluídos, mas com características de micro-climas, aparecendo como resultantes de condições especiais do relevo, onde há acúmulo de água; Solos Azonais: aclimáticos, pouco evoluídos ou imaturos15 , nos quais predomina a influência da rocha sobre o clima.
É curioso observar que também antes do final do século XIX, Hillgard nos Estados Unidos chega a percepções bastante próximas, organizando o reconhecimento e o mapeamento de solos, sobretudo das frentes pioneiras, a partir de suas qualidades e características (textura, cor, análises de solos/ nutrientes) (QUEIROZ NETO, 2003). Ao longo do século XX, os estudos pedológicos cresceram e tornaram-se cada vez mais detalhados e precisos. O primeiro grande trabalho foi desenvolvido por G. Milne, em 1935, o qual enfatizou a importância do relevo na formação do solo e introduziu a noção de catena. “Catena é uma unidade prática de mapeamento [...] que agrupa solos que, a despeito de estarem colocados em pontos diferentes de um sistema natural de classificação, tendo em vista suas diferenças morfológicas e fundamentais, estão, no entanto, relacionadas na sua ocorrência por condições topográficas e se repetem nas mesmas posições uns em relação aos outros, sempre que aquelas condições estão presentes” (MILNE, 1934).
A noção de catena introduziu uma nova metodologia analítica dos solos, pois denota e enfatiza que os mesmos não estão distribuídos aleatoriamente na paisagem, dependem das condições das vertentes e devem ser analisados conforme as condições topográ ficas. Além disso, o solo passa a ser visto como um continuum ao longo das encostas e não apenas como um indivíduo representado por perfis verticais. Vinte anos depois, Delvigne (1965) retoma as pesquisas sobre a alteração de rochas, formação e distribuição de solos em vertentes, fazendo um jogo de escalas, saindo da escala da paisagem, passando por escalas microscópicas e chegando a ultramicroscópicas. Posteriormente, Bocquier (1973) fornece também uma contribuição fundamental ao estudo da pedogênese 16 ao longo de vertentes, dando maior ênfase aos solos que Delvigne. Renè Boulet, em 1978, introduz a noção de análise estrutural da cobertura pedológica, a qual permite a reconstituição da distribuição espacial das organizações pedológicas ao longo das encostas. Inicia-se pela reconstituição bidimensional da organização dos solos com seus horizontes, em toposseqüências17 estabelecidas no sentido de maior declive das vertentes: as escalas de representação gráfica dos resultados dos trabalhos são geralmente muito grandes, variando de 1:100 a 1:1.000. Trincheiras abertas em pontos privilegiados permitem observar as transições verticais e laterais entre horizontes de solos (QUEIROZ NETO, 2002). Boulet et al. (1982) enfatiza que alguns aspectos servem de embasamento para o procedimento proposto: 14 15 16 17
Solos profundos, muito intemperi-zados, muito evoluídos pedogeneticamente. Solos pouco profundos, pouco intemperizados, pouco evoluídos pedogeneticamente. Gênese do solo. Seqüência de solos ao longo de vertentes.
Pedologia
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Atenção! a) O solo é um meio organizado e estruturado, constituindo uma cobertura contínua ao longo das vertentes; b) As organizações pedológicas e suas estruturas apresentam, assim, três dimensões espaciais, dado a seu caráter de tridimensionalidade e uma dimensão temporal; as características dessa organização e das estruturas devem estar presentes em todas as escalas de observação, desde a escala da paisagem até a do microscópio; c) Como decorrência, e independentemente das aplicações, o estudo dos solos deve basear-se no reconhecimento dessas organizações e estruturas pedológicas, em todas as escalas, no das características e propriedades, de seu funcionamento e de sua história.
“Esses princípios têm importância para a determinação do funcionamento e comportamento dos solos face aos diferentes modos de utilização: agrícola, silvicultura, urbanismo, engenharia, prospecção geológica e mineral, etc.” (QUEIROZ NETO, 2002). Originada do aprimoramento da noção de catena de Milne (1934), a análise estrutural da cobertura pedológica representa a preocupação dos pedólogos em compreender a origem, a evolução e a degradação dos solos. Embora muitos conhecimentos sobre solos tenham sido produzidos, desde então até os nossos dias, do ponto de vista metodológico ainda não se avançou muito. O método proposto por Boulet (1978) ainda é o principal referencial teórico para análise dos solos na paisagem.
A foto mostra a variação vertical e lateral detalhada de um Vertissolo18 . Fonte: Eswaran et al (1999).
18 Uma das classes de solos, que você vai estudar no conteúdo Classes gerais de solos do Brasil. 22
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Atividade Complementar 1. Qual a importância do estudo do solo para a Geogra fia?
2. Reflita sobre a importância do solo para a dinâmica ambiental e para as sociedades humanas e depois escreva um pequeno texto. Compartilhe-o no fórum de discussão.
3. Analise a a firmativa abaixo:
Apesar dos grandes avanços tecnológicos, como, por exemplo, a “Revolução Verde”, milhões de pessoas, em todos os continentes, ainda passam fome. Faça uma pesquisa sobre a “Revolução Verde” e, baseandose na ilustração e na afirmativa, escreva um texto re fletindo sobre a temática. Compartilhe o seu texto no fórum de discussão.
4. Reflita, a partir da frase abaixo, e, depois, escreva um pequeno texto. Utilize o fórum de discussão para compartilhá-lo com os seus colegas. “O solo ajuda a sustentar a teia da vida.”
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5. Em livros didáticos, livros de pedologia, em artigos e sites, pesquise conceitos e de finições de solos. Posteriormente, compare-os e teça considerações sobre os mesmos. Você pode ampliar os seus conhecimentos sobre o assunto lendo o artigo Ensaio sobre epistemologia pedológica, Ziller Marcos, Cahiers da ORSTOM, série Pédologie, 1982 - Volume 19, Número 1, no site http://www.bondy.ird.fr/tdp/pedologie/index.htm.
6. As enchentes que ocorrem em espaços urbanizados trazem uma série de implicações sócio-econômicas. Explique como o uso inadequado do solo pode favorecer a formação de enchentes nas cidades e discuta sobre os problemas relacionados.
7. Para você, o que é solo? Procure formular uma definição e depois discuta como os seus colegas.
8. Explique como evoluiu, através da história, a compreensão dos solos pelo homem.
9. Quais as principais idéias de Vasilí V. Dokuchaev sobre o solo?
10. Leia o texto do Professor José Pereira de Queiroz Neto (2002), disponível em: http://www.bibvirt.futuro.usp.br/textos/hemeroteca/rdg/rdg15/rdg15_08.pdf e discuta a importância da análise estrutural para a compreensão do solo.
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PEDOGÊNESE E CATEGORIAS DE ANÁLISE INTEMPERISMO E PEDOGÊNESE A pedogênese é o modo pelo qual se origina o solo, pela ação de determinados fatores e processos. Pode-se dizer que o solo se desenvolve a partir de materiais de origem 19 , sejam eles de natureza mineral e/ou orgânica – surge a partir da transformação física e química desses materiais. A alteração física e química dos materiais de origem é denominada de intemperismo. Em outras palavras, é o processo pelo quais os materiais que são expostos na superfície terrestre (rochas, materiais orgânicos, etc.) são alterados ou levados a se desintegrar, pela ação de certos agentes físicos, químicos e/ou biológicos.
Atenção! É bom denotar que os agentes supracitados nunca atuam de forma isolada, agem sempre em conjunto, contudo, a depender das condições ambientais (como clima, relevo, etc.), um desses agentes pode atuar de forma mais signi ficativa. A natureza dos processos intempéricos depende, especialmente, de duas variáveis: condições climáticas e propriedades dos materiais.
Intemperismo físico O intemperismo físico pode ser entendido como a desintegração das rochas ou materiais expostos na superfície terrestre, sem alteração química. Os processos mais importantes são – (1) expansão diferencial por alívio de pressão, quando a rocha é exposta à superfície; (2) crescimento de cristais estranhos e (3) contração e expansão diferenciais, durante rápido ou mesmo desigual aquecimento/ resfriamento. 1) Expansão diferencial por alívio de pressão - a pressão na superfície da Terra é muito menor que a encontrada mesmo a pequenas profundidades dentro da crosta ou abaixo do nível do mar, por isso, quando as rochas são expostas na superfície terrestre elas se expandem por alívio de pressão. Durante o tempo em que estão em formação dentro da Terra, ou durante a ascensão, que deve preceder sua eventual exposição ao intemperismo erosão, a maioria das rochas são intensamente fraturadas em blocos ou fragmentos, que variam de desde alguns centímetros a vários metros. Se uma rocha for bem fraturada ou, sendo sedimentar, possuir espaços abertos ao longo dos planos de acamamento (estratos sedimentares originais), qualquer expansão causada por alívio de pressão será compensada pelo movimento ao longo das fraturas pré-existentes (BLOOM, 1970). Calcário do Grupo Bambuí, que se apresenta bastante fraturado – São Desidério/Ba.
19 Vamos estudar os materiais de origem no capítulo 2 deste tema.
Pedologia
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2) Crescimento de cristais estranhos - se a água contida nas fraturas das rochas congelarem, ela se expande cerca de 9% do seu volume específico (volume por unidade de massa), exercendo grande força dentro da rocha, podendo fragmentá-las, principalmente se houver repetição continua do processo (BLOOM, 1970). A ação destrutiva em regiões de clima frio é muito signi ficati va, sendo tanto maior quanto maior for o número de poros preenchidos pela água, e quando as rochas contêm fendas ou diaclases. O gelo não é o único material cristalino que pode ser acumulado em rochas diaclasadas (fraturadas). Em climas áridos e semi-áridos, por exemplo, os sais solúveis são pouco lixiviados pelas águas, pois esse ambiente apresenta baixa precipitação pluviométrica. Devido à evaporação acentuada, os sais solubilizados pelas poucas águas precipitadas sobem novamente à superfície (graças à ação capilar) e se precipitam nas diaclases e poros das rochas e solos. Os sais acumulados tendem a pressionar a superfície dos corpos, aumentando a sua área, graças ao esforço do crescimento dos cristais. A repetição secular deste fenômeno faz com que as rochas se desagreguem. 3) Contração e expansão diferenciais - as variações de temperatura, mormente se bruscas e amplas, exercem grande influência sobre a desintegração das rochas. Aquecidas durante o dia e resfriadas à noite, atingem temperaturas muito inferiores às do ar ambiente. Aquecimento seguido de resfriamento constitui processo muito e ficaz como agente de desintegração. Além disso, a maioria das rochas é formada por vários minerais com diferentes coeficientes de dilatação térmica, que ao sofrerem esforços repetitivos, durante séculos, atingem a fadiga, produzindo fendas ou rachaduras, sendo facilmente desagregados e reduzidos a pequenos fragmentos. A cor e a granulometria da rocha também interfere no intemperismo termal. Rochas mais escuras, por exemplo, se aquecem mais e se desagregam mais facilmente que rochas claFraturamento de rochas por contração e ras. Rochas de cor uniforme são menos susceptíveis a fragexpansão diferencial – Paulo Afonso/Ba. Acervo do autor mentação do que rochas de coloração variegada. As rochas tendem a se desagregar segundo suas isotermas, ou seja, linhas de igual aquecimento. Devido à baixa condutibilidade calórica, a superfície exterior da rocha apresenta, via de regra, temperatura muito diferente da massa interna, a qual é mais protegida. Aquecimentos e resfriamentos diferenciais tendem a ocasionar tensões laterais que, por vezes, poderão ocasionar desprendimento das camadas superficiais da massa original. Esse A foto acima mostra que a fácie mais escura fenômeno é denominado de esfoliação. da rocha se intemperiza mais facilmente do que a fácie clara – Paulo Afonso/Ba. Acervo do autor
Além dos fatores citados como sendo responsáveis pelo intemperismo físico, as plantas também podem exercer um importante papel, especialmente quando estas se aproveitam das diaclases pré-existentes e proporcionam ainda mais o processo de desagregação física dos materiais. Rocha que sofreu esfoliação. Fonte: Press et al (2004). Acervo
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Desagregação física acentuada pelas raízes das plantas. Fonte: Press et al (2004). Acervo
Intemperismo químico O intemperismo químico é a degradação química das rochas ou materiais diversos, quando estes são expostos à superfície terrestre, liberando calor e produzindo no vos compostos de maior volume e de menor densidade. Caracteriza-se pela reação química entre a rocha (ou outros materiais expostos) e soluções aquosas diversas, sendo mais rápido se a rocha for previamente preparada pelo intemperismo físico, que a reduz em fragmentos menores, aumentando a área de contato para ação dos agentes aquosos. A fragmentação de um bloco de rocha é acompanhada pelo aumento signi ficativo da superfície exposta à ação do intemperismo (TOLEDO; OLIVEIRA; MELFI, 2000). No exemplo acima, um bloco de rocha apresenta inicialmente uma superfície exposta de 24cm 2, mas quando se fragmenta em 8 partes, adquire uma superfície exposta de 48cm 2. Fonte: Press et al (2004). A água é o agente mais importante do intemperismo químico, sendo seu efeito reagente mais intenso à medida que ela se acidi fica com a dissolução de CO2 (dióxido de caborno) e N 2 (nitrogênio) atmosférico e a presença de ácidos orgânicos. Os processos de decomposição química resultam da ação separada ou simultânea de reações químicas, que podem assim classificadas: hidrólise, carbonatação, acidólise, oxidação e dissolução. A hidrólise e a hidratação são dois processos que estão intimamente ligados. Pela hidratação a água é incorporada, indo fazer parte do edifício cristalino do mineral e pela hidrólise dá-se a decomposição do mineral pela água. Ex.: Fe2O3 + H2O
2FeO(OH), ou seja, Hematita + Água
Goethita
Na hidrólise há uma reação química dos íons H + e OH- com os íons dos minerais. A água em estado puro e nas condições normais de temperatura e pressão apresenta um pequeno grau de dissociação, isto porque a molécula de água é bem polarizada, podendo atrair cátions e ânions. O potencial de dissociação da água aumenta com a elevação da temperatura, por isso, ambientes quentes e úmidos possuem potencial maior de intemperização. Sabe-se que para cada 10ºC de aumento da temperatura, dobra a velocidade das reações químicas. Conforme podemos observar na figura ao lado, a molécula de água é bem polarizada, o que potencializa a mesma a atrair tanto íons positivos quanto negativos.
Uma vez em estado de dissociação, a água desdobra os silicatos em seus iontes. Na superfície dos minerais os íons H + substituem as bases (K, Mg, Ca e Na), havendo formação de um novo mineral, que pode ou não permanecer estável, dependendo das condições ambientais vigentes. Na hidrólise dos minerais silicatados pode haver vários graus de alteração: total ou alitização, parcial monossialítica e parcial bissialítica. 1) Hidrólise total ou alitização – Todas as bases e o silício são eliminados, originando hidróxido de alumínio: Pedologia
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SiO2. Al2O3. K 2O + H2O 2Al(OH)3 + 6Si(OH)4 + 2(K +, OH-) ou seja, um mineral chamado ortoclássio é intemperizado, formando um mineral chamado gibbsita, ácido silícico, íons de potássio e hidroxila. No caso de hidrólise total, além do alumínio, também o ferro permanece no manto de intemperismo ou no solo, já que estes dois elementos tem comportamento geoquímico muito parecido no meio hidrolítico. Ao processo de eliminação total da sílica e formação de oxidróxidos de ferro e de alumínio dá-se o nome de alitização ou ferralitização (TOLEDO; OLIVEIRA; MELFI, 2000). 2) Hidrólise parcial - No caso da hidrólise parcial, há a formação de silicatos de alumínio e o processo é denominado de sialitização. Quando são originados argilominerais 20 do tipo da caulinita, onde a relação de átomos de Si:Al é 1:1 (um átomo de silício para um de alumínio), o processo hidrolítico é denominado de monossialitização. Mas se forem formados argilominerais do tipo da esmectita, em que a relação Si:Al é 2:1 (dois átomos de silício para cada alumínio), o processo é denominado de bissialitização (TOLEDO; OLIVEIRA; MELFI, 2000). a) Bissialítica ou bissialitização - apenas parte das bases são eliminadas: 2,3(Si3 Al)O8. K + H2O
(Si3,7 Al0,3O10 Al2(OH)2) K 0,3 + 3,2 Si(OH)2 + 2(K +, OH-) 87% de bases eliminadas 46% de sílica 0% de alumínio b) Monossialítica ou monossialitização - todas as bases são eliminadas, mas o Si não: 6SiO2. Al2O3. K 2O + H2O 100% de bases eliminadas 60% de sílica 0% de alumínio
Si2 Al2O5(OH)4 + 4Si(OH)2 + 2(K +, OH-)
A figura abaixo mostra que o tipo e a intensidade do intemperismo podem ser relacionados com a temperatura, pluviosidade e vegetação. O intemperismo químico é mais pronunciado nos trópicos, onde a temperatura e a pluviosidade são maiores. Nas regiões polares e nos desertos, ao contrário, o intemperismo é menor. Fonte: Toledo, Oliveira e Melfi (2000). Na carbonatação, uma modalidade de hidrólise, o CO2 atmosférico dissolvido pela água da chuva promove a formação de ácido carbônico, um dos agentes mais importantes na decomposição química dos minerais e rochas. A figura a seguir mostra a alteração de um feldspato potássico na presença de água e ácido carbônico, com a entrada de H + na 20 Estudaremos argilominerais no tema 3. 28
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estrutura do mineral, substituindo o K +. O potássio é totalmente eliminado pela lixiviação e a sílica apenas parcialmente; a sílica não eliminada se recombina com o alumínio (também não eliminado) e forma um outro mineral – a caulinita. Na maior parte da superfície terrestre, os processos intempéricos de natureza hidrolítica dominam. Entretanto, em ambientes mais frios, onde a decomposição da matéria-orgânica é bem mais lenta, formam-se ácidos orgânicos que diminuem bastante o pH das águas. Esses ácidos orgânicos são capazes de formar complexos organominerais com o ferro e o alumínio, colocando-os em solução (TOLEDO; OLI VEIRA; MELFI, 2000). Esses complexos organominerais podem então migrar verticalmente e se precipitar em subsuperfície, originando um horizonte escuro ou acinzentado, denominado horizonte espódico; formando o solo Podzol21 . O processo discutido acima não é denominado de hidrólise, mas de acidólise. Nas últimas décadas, estudos realizados em ambientes equatoriais e tropicais, especialmente por pesquisadores franceses e brasileiros, demonstraram que a acidólise também é comum em ambientes quentes, contudo os mecanismos são um pouco diferentes.
A figura acima representa a distribuição dos principais processos de intemperismo na su perfície terrestre. Fonte: Toledo, Oliveira e Melfi (2000).
A oxidação compreende a mudança do estado de oxidação de um elemento, através da reação com o oxigênio e pode ser promovida tanto por agentes orgânicos quanto por inorgânicos, sendo mais importante o primeiro, o qual resulta principalmente do metabolismo de bactérias. Produz a destruição da estrutura cristalina dos minerais, afetando principalmente rochas cujos minerais contêm ferro e manganês. 21 No Sistema Brasileiro de Classificação de Solo (EMBRAPA, 1999), o nome Podzol foi substituído por Espodossolo.
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Fe2SiO4 + ½ O2 + H2O Fe2O3 + H2SiO4 Olivina Hematita Ácido silícico A dissolução consiste na solubilização direta de alguns minerais por ácidos, como, por exemplo, a calcita e a halita, minerais que se dissolvem com facilidade. A dissolução ocorre comumente em terrenos com rochas calcárias, podendo levar a formação de relevos especí ficos, como cavernas e dolinas.
Intemperismo biológico O intemperismo biológico se desenvolve no sentido de auxiliar os processos essencialmente químicos e físicos. Compreende os organismos, ou seja, a flora, a fauna e suas ações no intemperismo das rochas. Eles promovem transformações mecânicas, redistribuição de partículas, movimentação e produção de substâncias orgânicas que aceleram as transformações químicas. O papel dos organismos é determinado pela sua capacidade de assimilar vários elementos da rocha em processo de alteração e de produzir em seu metabolismo vários agentes químicos bastante ativos, como por exemplo, os ácidos orgânicos. A atividade orgânica, principalmente das bactérias e fungos, atacam a rocha na fase inicial, possibilitando a instalação de liquens, algas e musgos. Os processos de natureza física envolvem: a pressão exercida pelo crescimento das raízes em fendas da rocha, que acabam provocando sua desagregação e dos animais escavadores (formigas, minhocas e cupins, entre outros), que escavam buracos. Ambos têm papel importante, pois facilitam a remoção de materiais alterados e aumentam a superfície de exposição para o ataque das soluções. AS CATEGORIAS DE ANÁLISE: FATORES DE FORMAÇÃO Estudos realizados em várias partes do mundo comprovaram que a existência de diferentes tipos de solos na paisagem é controlada por cinco fatores: clima, organismos, relevo 22 , material de origem e tempo, sendo os três primeiros considerados ativos, pois fornecem energia ao sistema, e os dois últimos passivos. A atuação combinada dos fatores supracitados é responsável pela pedogênese23. O solo não é o elemento mais evidente da paisagem, porem é o que mais re flete a interação dos fatores citados, não somente os atuais, como os que já deixaram de ser ativos.
Atenção! Os solos são sistemas naturais abertos e completos que se formam na superfície da crosta terrestre onde vivem as plantas e grande diversidade de seres vivos e cujas características e propriedades se desenvolvem pela ação dos agentes climáticos e bióticos atuando sobre o material de origem, condicionados pelo relevo, durante um período de tempo. 22 Superfícies emersas, ou seja, a cima do nível do mar. 23 É o modo pelo qual se origina o solo, pela inter-relação de determinados fatores e processos. 30
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Em certos casos, um dos fatores de formação pode ter maior importância que os outros, mas isto não quer dizer que os mesmos não sejam importantes para a pedogênese. Na realidade, são imprescindíveis, ou seja, se um dos fatores referidos não existir ou deixar de interagir, o indivíduo solo, respectivamente, não se formará ou será degradado. Do ponto de vista filosófico isto é revelador, pois eleva Fatores de formação do solo e pedogênese. Arte & Desenho: os fatores de formação à dimensão categoria Chaile Cherne. Fonte: http://www.semarh.df.gov. de análise. br/semarh/site/cafuringa/Sec02/Sec_02_06.htm As categorias de análise são as bases de toda a dedução, são entes filosóficos utilizados como referenciais analíticos que devem estar presentes em todos os tempos e espaços, pois se estão sempre presentes podem ser analisados historicamente. Um conceito básico e importante é que o solo representa uma realidade concreta, oriundo da interação de determinados fatores que lhe deram origem. Outro conceito básico sobre o solo é que o mesmo, como tudo na natureza, não é estático, está em constante transformação. Cumpre então, para entendê-lo, analisar a sua história, ou seja, os fatores responsáveis pelo seu advento (gênese) e por sua evolução.
Você Sabia? Pode-se dizer que a formação do solo se processa, inicialmente, sob ação de processos químicos e físicos operados nos materiais de origem, e tem seu começo real quando for possível a acumulação de matéria orgânica sobre e dentro da camada super ficial.
Material de origem ou material parental Material de origem é o nome dado ao material mineral ou orgânico que serviu como base para a pedogênese, exercendo, por isso, profunda in fluência sobre as características do solo formado. Solos com textura arenosa, por exemplo, são determinados, sobretudo, pelo material de origem. Via de regra, suas composições químicas e mineralógicas determinam a e ficácia das forças do intemperismo, bem como controlam, ocasional e parcialmente, a vegetação natural.
Atenção! O material de origem, qualquer que seja sua fonte, tem primordial importância em muitos atributos dos solos, entre os quais se destacam: a textura, a cor, a composição química e a mineralogia (OLIVEIRA et al, 1992).
O material de origem não é, necessariamente, uma rocha na concepção restrita da palavra. Podemos assinalar 4 grupos principais de material de origem: Pedologia
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1) Rochas e sedimentos inconsolidados in situ – são os a floramentos rochosos e sedimentos não consolidados recentes, como as rochas sedimentares, metamórficas e ígneas e os aluviões; 2) Produtos da alteração de rocha in situ – são as espessas camadas de alteração formadas em zonas tropicais úmidas; 3) Produtos de alteração de materiais remanejados – resultante do remanejo e transporte de sedimentos e/ou materiais orgânicos, provocados pela erosão, a fauna e flora. 4) Produtos de pedogênese anterior – são materiais que já sofreram processos pedogenéticos. Podem ter sido transportados pela erosão, serem remanejados in situ pela ação da fauna e da flora, ou serem solos antigos, que estão sendo submetidos atualmente a novos processos pedogenéticos, diferentes dos que preteritamente os formou.
A análise dos materiais de origem supracitados nos leva a identi ficar características dos mesmos que influenciam no intemperismo e na formação dos solos. As principais são: a) granulometria e textura das rochas; b) composição química e mineralógica e c) presença de planos de fraturas e clivagens. a) textura das rochas - é o aspecto do arranjamento dos minerais da rocha. A composição granulométrica dos constituintes sólidos inorgânicos que constituem os solos depende intimamente da textura, granulometria e da constituição mineralógica do material de origem, aliada às condições climáticas locais. Materiais de origem, por exemplo, de constituição quartzosa (arenitos, coberturas superficiais arenosas) vão originar, sob qualquer condição climática, solos de textura arenosa, muito porosa, pequena capacidade de retenção de umidade e baixíssima fertilidade 24 . b) composição química e mineralógica – a depender da composição química e mineralógica das rochas, sua alterabilidade será diferente, isto porque cada mineral tem uma susceptibilidade específica ao intemperismo. Materiais oriundos de rochas como diabásios, basaltos, dioritos, micaxistos, mármores e ardósias, por exemplo, que possuem teores mais elevados de minerais ferromagnesianos, sob condições de clima quente e úmido tendem a se intemperizar mais facilmente e originar solos profundos e argilosos (OLIVEIRA et al, 1992). Entretanto, rochas com altos teores de quartzo, como o quartzito e o arenito, oferecem muita resistência ao intemperismo, formando solos pouco profundos e arenosos. c) presença de planos de fraturas A figura acima compara a ordem de estabilidade frente ao intemperismo e clivagens – rochas fraturadas são mais dos minerais mais comuns (Série de Goldich) com a série de cristalização magmática (Série de Bowen). Os minerais que estão no topo da figura susceptíveis ao intemperismo, pois favosão os que se formam primeiro (na série de cristalização magmática), recem a percolação da água e do ar, imcontudo são os que se intemperizam mais facilmente. O quartzo, por exemplo, que é o último a se formar, é um mineral muito resistente ao portantes atores intempéricos. intemperismo. Para maiores detalhes, ler Toledo, Oliveira e Melfi (2000). 24 Salvo em alguns casos, como, por exemplo, em ambientes litorâneos, onde a adição natural de restos de conchas e carapaças de organismos marinhos no solo pode elevar a fertilidade química de solos arenosos do litoral. 32
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Atenção! É importante denotar que, devido à ação dos outros fatores de formação, um mesmo material de origem pode originar uma variedade grande de solos.
Clima O clima é o mais atuante fator de formação dos solos, a partir de suas diversas manifestações, tais como: temperatura, precipitação (notadamente chuva), umidade, ventos, evapotranspiração, etc.. Em escala regional ou local, os fatores climáticos que mais condicionam o intemperismo são: latitude, altitude, relevo, maritimidade, continentalidade e vegetação.
Você Sabia? Os elementos do clima que influenciam mais diretamente na pedogênese são a temperatura e as chuvas, pois regulam a velocidade, a intensidade, bem como o tipo de intemperismo predominante. As águas meteóricas (das chuvas) que chegam ao solo têm papéis importantes e bem distintos na pedogênese: a) Entram como integrante dos constituintes minerais neoformados no solo; b) São importantes agentes transportadores, seja por drenagem interna ou externa, ou por solução vascular através das plantas; c) Principais agentes decompositores: poderoso reagente químico (hidrólise, acidólise, dissolução) dos materiais e constituintes dos solos. Os climas úmidos tendem a originar solos espessos 25 , bastantes intemperizados, pobres em macro e micronutrientes para as plantas, ricos em minerais resistentes ao intemperismo, como quartzo, caulinita, óxidos e hidróxidos de ferro (hematita e goethita) e alumínio (gibbsita). Os climas mais secos tendem a formar solos pouco espessos, pouco intemperizados, ricos em macro e micronutrientes para as plantas, às vezes salinos, ricos em minerais pouco resistentes ao intemperismo, como feldspatos, micas, esmectitas, ilitas, dentre outras.
Organismos Os organismos - microflora, microfauna, macrofauna e macroflora – pelas suas manifestações de vida, quer na superfície, quer no interior dos solos, atuam como agentes de sua formação. O homem também faz parte desse contexto, pois, pela sua atuação, pode modi ficar intensamente as condições originais do solo. Dentre os organismos sobressai, por sua intensa e evidente atuação, a macroflora (OLIVEIRA et al, 1992). Os organismos atuam na pedogênese através dos seguintes mecanismos: biociclagem; adição de matéria orgânica; proteção do solo; agregação do solo; bioturbação; dentre outras. 25 Desde que o material de origem e o relevo também ofereçam condições à instalação dos processos intempéricos.
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Microorganismos – são representados pela microflora (algas, fungos e bactérias) e microfauna (protozoários e nematóides), atuam principalmente na decomposição do material orgânico (restos vegetais e animais), promovendo a formação do húmus e a mineralização da matéria orgânica, através da liberação de ácidos orgânicos e inorgânicos. Macroflora – os vegetais agem direta e indiretamente na formação do solo. Diretamente através da penetração do sistema radicular em fendas das rochas, onde a secreção orgânica e o crescimento das raízes aceleram o intemperismo. A cobertura vegetal tem uma ação passiva como agente atenuante da agressividade climática; sua ação protetora depende estritamente de seu tipo e estrutura (OLIVEIRA et al, 1992).
Saiba Mais! Musgos, liquens e outros vegetais inferiores podem viver diretamente sobre as rochas, promovendo a retirada de nutrientes e a desestabilização da estrutura dos minerais, criando um ambiente para o estabelecimento de plantas superiores. As árvores desempenham um papel fundamental na formação do solo, pois,normalmente, possuem um sistema radicular profundo, que absorve água e nutrientes em todo o per fil do solo e deposita matéria orgânica (não decomposta) na superfície do mesmo. Outro efeito importante das árvores é a proteção que elas oferecem ao solo, reduzindo a exposição do mesmo ao impacto direto das gotas de chuva (efeito splash), bem como reduzindo o escoamento superficial, diminuindo a erosão, mesmo em condições de relevo bastante acidentado. Este efeito também irá favorecer os corpos d´água que receberão menores cargas de sedimentos e terão os seus reservatórios reabastecidos.
Você Sabia? As raízes retiram elementos das partes mais profundas do solo e os translocam para o caule e as folhas, com a morte da planta, os processos de decomposição transformam as substâncias orgânicas complexas em substâncias mais simples e elementos de fácil assimilação, que vão enriquecer os horizontes superficiais do solo, compensando as perdas sofridas. A figura representa o ciclo de movimentação dos nutrientes em um solo sob vegetação de floresta.
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Macrofauna – os animais agem mecanicamente, principalmente sobre a morfologia do solo, pela atividade “escavadora” de seus inúmeros representantes (formigas, minhocas, cupins). A abertura de galerias possibilita a mistura de materiais nos diversos horizontes, com alto efeito na homogeneização do perfil. Atuam na subdivisão de material grosseiro, facilitando o ataque microbiano e a ação do intemperismo. A imagem acima mostra um termiteiro Promovem a perturbação do arranjamento do perfil, facili- (cupinzeiro) em Darwin, Austrália. Fonte: Eswaran et al (1999). tando a ação de outros agentes formadores. O papel principal dos organismos vivos na diferenciação dos solos não deve ser superestimado. O acúmulo de matéria orgânica, o revolvimento do solo, a ciclagem dos nutrientes e a estabilidade estrutural são, no seu conjunto, viabilizadas pela presença dos organismos no solo (BRADY, 1989). O homem pode atuar sobre os demais fatores de formação como o clima (irrigação), material de origem (fertilizantes), relevo (práticas mecânicas de conservação do solo), organismos (introdução ou seleção de espécies). O homem pode tanto favorecer a pedogênese, quanto na degradação dos solos.
Relevo A situação topográfica é importante controladora das condições de drenagem do solo, determinando, também, a intensidade da erosão: 1) Facilitando a absorção e retenção de água pelo solo; 2) Influenciando no grau de remoção de partículas do solo pela erosão; 3) Facilitando a movimentação de matérias em suspensão ou em solução para outras áreas. O termo relevo refere-se às formas do terreno que compõem a paisagem. Sua ação re fletese diretamente sobre a dinâmica da água (principal ator do intemperismo químico), tanto no sentido vertical (infiltração) quanto lateral (escoamentos super ficiais e subsuperficiais). O relevo atua indiretamente sobre o pedoclima (clima dos solos), como temperatura e umidade, através da incidência diferenciada da radiação solar, do decréscimo das temperaturas com o aumento das altitudes e sobre os seres vivos, notadamente os tipos de vegetação (OLIVEIRA et al, 1992). O relevo é um fator de formação que evolui com a própria paisagem. Em paisagens “jo vens” (relevo ondulado e forte ondulado, onde a declividade é acentuada) o relevo é normalmente representado por situações de um dissecamento muito intenso. Em paisagens mais envelhecidas (menos declivosas), observa-se que o relevo é normalmente plano, com rios meândricos e meandros abandonados ao longo da planície. Os elementos que constituem o relevo são: inter flúvio, escarpa, encosta, pedimento e planície aluvial. A escarpa e a encosta são superfícies tipicamente erosionais, enquanto que o pedimento e a planície aluvial são superfícies tipicamente de deposição. Nos inter flúvios, as águas das chuvas tendem a se in filtrar mais do que escorrer (a in filtração é maior que o de flúvio), o que favorece a formação de solos mais profundos, bem intemperizados (desde que o clima e o material de origem favoreçam). Pedologia
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Fonte: Trigo e Soja (1988).
Nas escarpas e nas encostas, a água da chuva tende muito mais a escorrer do que a infiltrar (o deflúvio é maior que a in filtração), favorecendo mais a erosão superficial do que a intemperização do material de origem, tendendo, por isso, a formar solos menos espessos ou a apresentar a floramentos de rochas. Na planície aluvial, a água tende a se acumular em pequena profundidade (lençol freático próximo à superfície) ou mesmo na superfície do terreno, favorecendo a formação de solos hidromórficos (com excesso de água). Por causa das condições de baixa oxidação, os solos formados nas planícies aluviais são pedogeneticamente pouco evoluídos.
Tempo Dentre os fatores de formação o tempo é o mais passivo: não adiciona, não exporta material, nem gera energia que possa acelerar os fenômenos de intemperismo físico e químico. Contudo, o tempo é um fator muito importante na formação do solo, pois não basta à ocorrência dos demais fatores de formação, é necessário que exista um tempo su ficiente para que estes fatores possam interagir de modo a formar o solo. A idade do solo é empiricamente medida a partir do momento em que o material originário é submetido à ação dos fatores intempéricos, até o estádio atual do solo. A estimativa da idade relativa refere-se ao grau de maturidade (desenvolvimento) do solo, sendo universalmente baseada na diferenciação dos horizontes. Na prática, isso é estimado pelo número de horizontes que o solo possui. Quanto mais horizontes os solos possuírem, mais desenvolvidos pedogenéticamente são. Em um solo a sua idade é computada por estágios de desenvolvimento do per fil, isto é, sem qualquer relação com a idade geológica da rocha matriz ou do material parental, não havendo até o momento um método preciso para se estabelecer a idade absoluta do solo. Cabe, por isso, diferenciar a idade relativa e a idade absoluta do solo. A idade relativa se refere ao grau de maturidade do solo e é baseada na diferenciação dos horizontes, sendo o solo tanto mais maduro, quanto maior for o número e a espessura de seus horizontes. Já a idade absoluta é o tempo decorrido desde o seu início de sua formação até o momento atual.
Atenção! Os solos podem ser considerados como: a) Jovens - originados a partir de material recentemente depositado, ou exposto a processos erosi vos intensos ou pouco desenvolvido, apresentando normalmente seqüência de horizontes A-C; b) Maduros - solos com presença de horizonte B; e c) Velhos - solos que apresentam mais horizontes, maior a espessura dos mesmos e evidente presença de material intensamente transformado nos horizontes A e B. 36
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O tempo que um solo leva para se formar é muito variável e depende dos demais fatores de formação, especialmente do clima (presente e pretérito), do material de origem e do relevo. No Brasil, por exemplo, existem desde solos muito jovens até solos muito velhos. Em regiões onde o clima atualmente é seco, como no semi-árido brasileiro, por exemplo, podem ser encontrados desde solos maduros a velhos, isto porque no passado o clima já foi úmido nesta região. Em outras regiões onde o clima atual é úmido, como no litoral nordestino, podem ser encontrados solos jovens, pouco intemperizados, isto pode ocorrer, por causa do material de origem que oferece resistência ao intemperismo, relevo bastante declivoso ou áreas que sofrem inundações periódicas, como áreas de manguezais.
PROCESSOS PEDOGENÉTICOS Os processos de formação do solo (ou processos pedogênicos) resultam da ação interdependente dos fatores de formação do solo, considerando a adição de material mineral e orgânico, ar e água, a transformação, perda, transporte e o remanejo mecânico desses materiais. Na gênese do solo não ocorre um processo pedogenético isoladamente, mas a predominância de pelo menos um deles (PRADO, 1995). Em síntese, os processos de formação do solo são: adições; transformações; transportes e remanejos mecânicos; e perdas. Estudaremos cada um deles a seguir:
Adição É o adicionamento de materiais em solos, através de qualquer mecanismo. Implica, por exemplo, tanto nas restituições de matéria orgânica quanto nas adições de novos materiais. Segundo Moniz (1972), as adições podem ser: a) Eólicas: estas adições ocorrem necessariamente na superfície do solo. O transporte efetuado pelo vento será diretamente proporcional à sua velocidade e inversamente ao peso das partículas. Os materiais geralmente transportados pelos ventos podem ser: poeiras, cinzas vulcânicas, cinzas de queimadas, etc. b) Por precipitações pluviométricas: a precipitação pluvial tem importância na pedogênese, tanto pela adição da própria água que entra na constituição dos seres vivos e de certos minerais do solo, quanto pela adição dos materiais por ela dissolvidos ou carreados. c) Por difusão: o ar e a água que ocupam o sistema poroso dos solos, têm suas relações constantemente modificadas pelo grau de umidade. Isto promove um fluxo contínuo e bilateral do ar, regendo o mecanismo de adição de oxigênio, nitrogênio e gás carbônico, importantes elementos do metabolismo dos seres vivos, da síntese de certos produtos orgânicos neoformação, da oxidação e da dissolução de certos minerais. d) Pelo lençol freático: movimentos internos da drenagem e ascensão capilar: estas adições são em princípio feitas dentro do per fil, e, em geral, favorecidas pelos seguintes fatores: I) presença de horizontes argilosos em solos com horizontes super ficiais de textura mais arenosa; II) nível edáfico impermeável devido à presença de horizontes ou camadas adensadas; III) saturação de um horizonte hidromórfico. As adições ainda são efetuadas pela flutuação do lençol freático e pela ascensão capilar, esta ocorre principalmente nos climas áridos e semi-áridos, podendo originar solos salinos. Pedologia
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e) Pelos rios: são representados pelos depósitos aluviais e deltaicos. f) Pelos mares: os mares fornecem não somente material sólido grosseiro (areias, restos de organismos, algas, etc.), mas também sais e elementos químicos que estão dissolvidos nas águas (Na +, K +, Ca+ e Mg +2 ). g) Coluvionares: são as resultantes do coluvionamento, ou seja, transporte de materiais extraídos de áreas mais elevadas e conduzidos para níveis mais rebaixados das vertentes. Sua ação, bastante intensa e generalizada no mundo tropical, é traduzida por escoamentos difusos e concentrados, provocando escorregamentos de terras. h) Dependentes de fatores biológicos: as ações dependentes dos fatores biológicos não são menos importantes do que as anteriores, mormente nas zonas úmidas das regiões intertropicais cobertas por formações florestais densas, capazes de fornecer quantidade de material aos solos, por adição superficial. Os constituintes dos seres vivos, liberados após a decomposição de seus despojos, são outras formas de adição biológica.
Transformações Esse processo diz respeito às modi ficações químicas, físicas ou biológicas dos constituintes do solo26 , sejam eles residuais neoformados ou importados. O processo de transformação é o mais sedutor e complexo dos processos pedogenéticos, sendo sua ação organizadora de horizontes de grande importância. Na foto ao lado, as manchas de coloração variada (branco, vermelho, amarelo) indicam que o material de origem está passando por transformações mineralógicas. Os mecanismos que promovem as alterações físicas (cristalização dos sais, ação mecânica das raízes) e químicas (dissolução, oxidação, hidrólise), as seqüências e índices das alterações, neosíntese das argilas, transformações e síntese de compostos orgânicos e produtos organominerais, são alguns dos vários estudos relacionados a este processo. Transportes e remanejos mecânicos Compreende todo transporte seletivo no interior dos solos, quer constituintes residuais, neoformados ou importados. Pela própria de finição do processo, observa-se sua importância na individualização dos horizontes, por conseguinte, dos solos. O processo de transporte e remanejo pode ocorrer através das seguintes maneiras: a) Soluções e suspensões livres no solo (sais, argila, sesquióxidos de Fe e Al, matéria orgânica): essas transferências podem ser feitas, de maneiras severas, nas fendas deixadas após o período de ressecamento, nos grandes poros e nos canais oriundos da decomposição das raízes grossas, e, de maneira suave, através dos microporos do solo; b) Soluções vasculares dos vegetais; c) Gelo e degelo; d) Ação dos seres vivos; e) Movimentação do próprio material do solo: expansão e contração das argilas, desidratação da matéria orgânica, etc.. 26 Os constituintes dos solos são agrupados em: fração sólida, líquida e gasosa. Os mesmos serão estudados de forma detalhada mais adiante. 38
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Perdas Este item diz respeito ao processo pelo quais os constituintes do solo são retirados do mesmo. As perdas podem ser através da superfície, subsuperfície ou em profundidade. a) Perdas em profundidade: são as migrações da solução do solo, que ocorrem sob o efeito da gravidade em direção ao lençol freático. É uma continuação do processo de transporte seletivo; b) Perdas laterais e verticais: migração de argilas, de compostos organominerais, de suspensões e soluções; c) Perdas a partir da superfície: perdas de materiais por erosão diferencial, ou perdas de materiais em solução, etc.; d) Perdas pelo fogo: pelas queimadas dos tecidos vegetais grande quantidade de substâncias residuais se solubilizam, perdendo-se nas águas de percolação ou pelo arraste mecânico nas enxurradas e ventos; e) Exportação pelas colheitas: compreende todos os elementos que participam da formação dos tecidos vegetais e que são transportados pelas colheitas. As quantidades exportadas variam de espécie para espécie e do estágio de desenvolvimento das plantas por ocasião das colheitas; f) Perdas pelo vento: este fenômeno se dá com maior intensidade nas áreas com fracas coberturas vegetais e assoladas por ventos fortes. Subprocessos pedogênicos Os processos de formação podem ser divididos em subprocessos, dos quais podem ser citados: lixiviação, erosão superficial, gleização, decomposição, mineralização, eluviação, iluviação, lessivagem, podzolização, laterização, salinização e pedoturbação, dentre outros. Saberemos um pouco sobre cada um deles: • • • • • • • • • •
Enriquecimento: termo geral para a adição de material ao solo. Cumulização: adição eólica e hidrológica de partículas minerais na superfície do solo. “Littering”: adição de material orgânico na superfície do solo. Lixiviação: dissolução e perda do material solubilizado para fora do solo. Erosão superficial: perda de material da parte super ficial do solo. Gleização: redução do ferro em condições anaeróbicas, com a produção de cores acromáticas. Síntese: formação de novos minerais e compostos orgânicos. Humificação: síntese de húmus. Decomposição: destruição do material mineral ou orgânico. Mineralização: conversão de um composto orgânico para um estado inorgânico, como resultado da decomposição microbiana. Exemplo: transformação da matéria orgânica em gás carbônico (CO2 ) e água (H 2O). • Eluviação: remoção de material do solo, em suspensão ou em solução, de qualquer (quaisquer) horizonte(s) ou camada(s). Usualmente a perda de material em solução é descrita pelo termo lixiviação. Pedologia
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• Iluviação: processo de deposição de material de solo removido de um horizonte superior para um inferior. Dentre os materiais iluviados destacam-se os argilominerais, óxidos, hidróxidos de ferro e alumínio e matéria orgânica. • Lessivagem: transporte mecânico de pequenas partículas minerais do horizonte A ou E para o horizonte B. • Podzolização: transporte químico de Al (alumínio), Fe (ferro) e/ou matéria orgânica para outro horizonte do solo, resultando em acúmulo de Si (silício) no horizonte eluvial. • Laterização (dessilici ficação, ferralitização, latossolização): transporte químico contínuo do Si para fora do sólum 27 , resultando em acúmulo de óxidos e/ou hidróxidos de Fe e Al no sólum. • Melanização: escurecimento do solo pela introdução de matéria orgânica. • Calcificação: acúmulo de carbonatos de cálcio no solo. • Salinização: acúmulo de sais solúveis no solo. • Pedoturbação: processos de mistura de materiais dos horizontes do solo, devido a fenômenos físicos, químicos e/ou biológicos.
PERFIS E HORIZONTES DOS SOLOS À medida que o material de origem se intemperiza, ele vai se diferenciando em seções mais ou menos paralelas à superfície. Essas seções são denominadas camadas ou horizontes de solos. Existe uma diferença importante entre camada e horizonte de solo, a saber: • Os horizontes do solo 28 - são seções (do per fil do solo) de constituição mineral e/ou orgânica, paralela ou aproximadamente a superfície do terreno, parcialmente exposta no per fil e dotada de propriedades geradas por processos formadores do solo, que lhe confere características de interrelacionamento com outros horizontes componentes do perfil, dos quais se diferencia em virtude da diversidade de propriedades, resultantes da ação da pedogênese. • Camada do solo29 - é uma seção de constituição mineral ou orgânica, paralela ou aproximadamente a superfície do terreno, parcialmente exposta no perfil do solo e possuindo conjunto de propriedades não resultantes ou pouco influenciadas pela atuação dos processos pedogenéticos O conjunto de horizontes e/ou camadas do solo em uma seção vertical, que vai da superfície até o material originário, é denominado de per fil do solo. Em outras palavras, o per fil do solo é uma seção vertical do solo através de todos seus horizontes e/ou camadas e estendendo-se para dentro do material de origem. Trata-se de um corte, que equivale a um corte histológico ou a uma seção petrográfica, permitindo apenas uma abordagem limitada, uma vez que o solo é um corpo tridimensional (CURI et al., 1993). Os horizontes de um per fil de solo são formados por processos de adição, perdas, transformações e translocações, devido ao fato desses processos ocorrerem com intensidades diferentes através do regolito30 . Os perfis mostram as características do solo numa direção, ou seja, em pro27 28 29 30
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Parte superior e pressupostamente mais intemperizada do perfil do solo, compreendendo os horizontes A e B. Conceito derivado do Soil Survey Manual (1981) apud IBGE (2005). Conceito derivado do Soil Survey Manual (1981) apud IBGE (2005). Regolito é todo material inconsolidado ou começando a se decompor, que está sobre uma rocha.
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fundidade. Se a estas características acrescentamos as que ocorrem ocor rem nas duas dimensões laterais da área teremos o corpo cor po do solo (ZIMBA (ZIMBACK, CK, 2003).
Você Sabia? Antes de continuar é necessário se apropriar de alguns conceitos: Pedon - é um corpo tridimensional de solo com dimensões laterais su ficientemente grandes para permitir o estudo das formas e relações entre os horizontes. Polipedon - é uma unidade de cartogra fia de solos, sendo constituída por agrupamento contíguo de pedons p edons similares. Horizontes genéticos - são diferenciações qualitativas em determinadas seções dos perfis de solos, condicionadas pelos diferentes graus de alteração por que q ue passam o material de origem. Tais diferenças são avaliadas por meio de atributos ou conjunto deles, que levam a uma distinção destas com as demais seções do per fil. Horizonte diagnóstico - é caracterizado por determinado número de propriedades morfológicas, químicas, físicas e mineralógicas, de finidas quantitativamente, que servem para identificar e distinguir classes de solo (CURI et al., 1993). No tocante aos horizontes pedogênicos, a conceituação é de natureza mais genética e o enunciado das definições é ordinariamente mais qualitativo. Já no caso dos horizontes diagnósticos as conceituações são mais de tendência distintiva ( fins taxonômicos de delimitação de classes) e o enunciado das de finições é desejavelmente mais quantitativo. Portanto, Portanto, horizontes genéticos (pedogênicos), nem sempre são diagnósticos de classes de solos.
Os horizontes de um perfil, para conveniência de descrição e de estudo, recebem denominações com símbolos convencionais que tem signi ficado genético (ZIMBACK, 2003). Os horizontes ou camadas principais são designados por letras maiúsculas (EMBRAPA, (EMBRAPA, 1988): O, H, A, E, B, C, F, R Segundo Lemos e Santos (1996), os horizontes principais podem ser definidos:
O
H
Horizonte ou camada superficial, de constituição orgânica, sobreposto a alguns solos minerais, podendo estar ocasionalmente saturado com água, mas preferencialmente sob drenagem desimpedida. Consistem também em horizonte super ficial de material orgânico, essencialmente vegetal, pouco ou nada decomposto, sendo ainda reconhecíveis os fragmentos dos restos vegetais (folha, galhos e ramos). É encontrado em solos sob mata, sendo pouco duradouro após desmatamento. Horizonte ou camada de constituição orgânica, super ficial ou não, originado por processos naturais, composto de resíduos vegetais acumulados sob condições de prolongada ou permanente estagnação de água. Consiste em camadas ou horizontes de matéria orgânica, em vários estágios de decomposição, podendo incluir material pouco ou não decomposto. Esse material orgânico é acumulado, em todos os casos, em condições palustres e relacionadas a solos orgânicos e a outros solos hidromór ficos. Pedologia
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A
E
B
C F R
Horizonte organomineral, superficial ou em seqüência a horizonte ou camada O ou H, de concentração de matéria orgânica decomposta e perda ou decomposição principalmente de componentes minerais. A matéria orgânica está intimamente associada aos constituintes minerais e é incorporada ao solo especialmente por atividade biológica. É comumente o horizonte que está na superfície dos solos e de maior interesse nos preparos para o cultivo. cultivo. Horizonte mineral, cuja característica principal é a perda de argila, compostos de ferro, alumínio ou matéria orgânica (eluviação), separadamente ou em combinações, com resultante concentração residual de areia e silte constituídos de quartzo ou de outros minerais resistentes ao inteperismo. Encontra-se geralmente sob um horizonh orizonte A ou H, dos quais normalmente se distingue pelo menor teor de matéria orgânica e cor mais clara. Usualmente tem coloração mais clara do que um horizonte B imediatamente abaixo abaixo.. Horizonte mineral, subsuperficial, iluvial, formado sob um E, A ou O, originado por transformações relativamente acentuadas do material originário e/ou ganho de constituintes minerais ou orgânicos migrados de horizontes suprajacentes. Na seqüência do perfil não se caracteriza por perdas. O horizonte B pode ser encontrado exposto à superfície, em conseqüência da remoção dos horizontes subjacentes por erosão. Pode conter teores elevados de material orgânico devido à queluviação31 de materiais dos horizontes mais superficiais, constituindo o chamado horizonte B espódico. Horizonte ou camada mineral de material inconsolidado sob o sólum, relativamente pouco afetado por processos pedogenéticos, p edogenéticos, por isso, apresenta muitas características do material de lhe deu origem. O material pode ser ou não de igual natureza daquela em que os horizontes do sólum se formaram, isto é, pode ou não ser considerando um testemunho do material originário. Horizonte ou camada de material consolidado sob o horizonte A, E ou B, rico em ferro e/ou alumínio e pobre em matéria orgânica, proveniente do endurecimento irreversível que se veri fica em conexão com enriquecimento de óxidos dos elementos supracitados (agentes cimentantes). Com o endurecimento forma-se um horizonte plíntico32. Pode também se formar por grande concentração de nódulos e concreções (material petroplíntico33 ). Camada mineral de material consolidado, tão duro que, quando úmido, não pode ser cortado com uma pá e constituindo substrato rochoso contínuo ou praticamente contínuo
Os horizontes principais podem ser divididos em subhorizontes, como por exemplo, A1, A2, A3, etc., são subhorizontes do horizonte principal “A “A”. Os horizontes transicionais são horizontes miscigenados nos quais as propriedades de dois horizontes principais se associam, evidenciando coexistência de propriedades (EMBRAPA, 1988). 31 Processo de alteração de minerais, ocasionado pela remoção de de seus produtos por um agente quelante. Quelato é um composto orgânico ligado a íons metálicos. 32 Horizonte mineral subsuperficial, que é caracterizado especialmente pela presença de plintita em quantidade igual ou superior a 15% por volume e espessura de pelo menos 15cm. Plintita é uma formação constituída de mistura de argila, pobre em húmus e rico em ferro e alumínio, com quartzo e outros minerais. No perfil do solo ocorre sob a forma de manchas de matiz vermelho e vermelho-escuro, que pode endurecer endurecer significativament cativamentee quando exposta a ciclos alternados de hidratação e desidratação desidratação.. 33 Material laterítico rígido, rígido, normalmente proveniente do endurecimento endurecimento da plintita. 42
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Você Sabia? Exemplos de horizontes transicionais: AO, AB, AC, EB, BE, BC, etc. Assim, por exemplo, “AB” “AB” é um horizonte transicional entre A e B, que possui mais características do horizonte principal “A” do que do horizonte B. Para designar características especí ficas de horizontes e camadas principais usam-se como sufixos letras minúsculas. O horizonte “Bt” indica, por exemplo, que o horizonte “B” principal apresenta relevante acumulação de argila de natureza iluvial ou concentração relativa por mecanismos similares, indicado pelo sufixo “t”. O resumo dos sufixos aplicados aos símbolos de horizontes e camadas principais pode ser observado obser vado abaixo (LEMOS; SANTOS, SANTOS, 1996; IBGE, 2005): a - propriedades ândicas. Usado com os horizontes A, B e C para designar constituição dominada por material mal cristalizado ou amorfo, de natureza mineral, oriundo de transformações de materiais vulcanoclásticos; b - horizonte enterrado; c - concreções ou nódulos endurecidos. Serve para indicar uma acumulação signi ficativa de concreções ou de nódulos, em qualquer dos horizontes ou camadas; d - acentuada decomposição de material orgânico; e - escurecimento da parte externa dos agregados por matéria orgânica não associada a sesquióxidos (óxidos, hidróxidos e oxidróxidos de ferro e alumínio). f - material plíntico e/ou bauxítico (material laterítico especialmente aluminoso) brando (plintita). Usado com A, B e C para designar concentração localizada (segregação) de constituintes secundários minerais ricos em ferro e/ou alumínio, em qualquer caso, pobre em matéria orgânica e em mistura com argila e quartzo; g – glei (gleização); Símbolo usado em horizontes ou camadas que, devido a prolongados períodos de encharcamento, apresentam cores acinzentadas, azuladas e/ou esverdeadas, típicas de solos hidromórficos; h - Acumulação iluvial de matéria orgânica (húmus). Notação usada, exclusivamente, em horizonte iluvial de matéria orgânica ou desta associação com complexos organossequioxídicos;
i - Incipiente desenvolvimento do horizonte B; j – Tiomorfismo. Símbolo usado com os horizontes ou camadas H, A, B ou C para identificar material de natureza mineral ou orgânico rico em enxofre, como os ambientes de manguezais; l - Presença de carbonatos. Usado com A, B e C para designar presença de carbonatos, remanescentes do material originário, sem acumulação,, comumente carbonato de mulação d e cálcio; m - Extremamente cimentado; n - Acumulação de sódio trocável; decompo sto. o - Material orgânico mal ou não decomposto. Símbolo empregado para designar camada ou horizonte O ou H, constando de acumulação orgânica em vias de decomposição, restando ainda parcialmente ou bem reconhecíveis os detritos originalmente depositados; p - Aração ou outras pedoturbações. Notação indicativa de modificações na camada superficial usualmente atingida por aração, gradagem e demais operações de trato dos solos para uso agrícola; q - Acumulação de sílica; r - Rocha branda ou saprólito 34. Usado para indicar camada subjacente ao sólum, constando de material detrítico de alteração do substrato rochoso, ou de sua capa de alteração, no 34 Manto de alteração de rochas. rochas. Pode ser utilizado como sinônimo de horizonte C.
Pedologia
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qual ainda estão preservadas as feições macroscópicas da rocha mãe; s - Acumulação iluvial de sesquióxidos de ferro e alumínio com matéria orgânica; t - Acumulação de argila. Exclusivo para o horizonte B, pra indicar relevante acumulação de argila de natureza iluvial ou concentração relativa por outros mecanismos; u - Acumulações antropogênicas; v - Características vérticas. Utilizado com o horizonte B ou C e denota material mineral cujo comportamento mecânico dos minerais argilosos produz importantes mudanças de
volume, condicionadas pela variação do seu teor de umidade; w - Intensa alteração e inexpressiva acumulação iluvial de argila no horizonte B; x - Cimentação aparente. Usados com os horizontes B, C e ocasionalmente com o horizonte E. Indica a presença de seção subsuperficial dura ou extremamente dura quando seca e friável quando úmida; y - acumulação de sulfato de cálcio; z - acumulação de sais mais solúveis em água fria que sulfato de cálcio. Designado para o horizonte H, A, B ou C.
Em alguns solos, a profundidade dos limites dos horizontes ou camadas, varia dentro do mesmo perfil, por isso, no campo são observadas a profundidade, a espessura e a transição dos horizontes ou camadas dos solos. - Profundidade do horizonte ou camada é a distância vertical entre o início e o final de um horizonte e a referência que é a superfície do horizonte A. Por exemplo: um solo possui um horizonte A com profundidade de 0 a 35 cm e um horizonte B (com profundidade de 35 a 250cm). - Espessura do horizonte ou camada é a distância vertical entre o início e o final do horizonte. Por exemplo: o solo do exemplo anterior possui um horizonte A com 35cm de espessura e um horizonte B (com 215cm de espessura). - Transição entre horizontes35 ou camadas é a faixa de separação entre os mesmos, de finida em função da sua nitidez ou contraste, espessura e topografia. (LEMOS; SANTOS, 1996). Quanto à nitidez ou contraste e espessura, a transição é classificada em: 1) Abrupta - quanto a faixa de separação é menor que 2,5cm; 2) Clara - quando a faixa de separação varia entre 2,5 e 7,5cm; 3) Gradual - quando a faixa de separação varia entre 7,5 e 12,5cm; 4) Difusa - quando a faixa de separação é maior que 12,5cm. Quanto à topografia, a transição é classificada em: 1) Plana ou horizontal - quando a faixa de separação dos horizontes é praticamente horizontal, paralela à superfície do solo; 2) Ondulada ou sinuosa - quando a faixa de separação é sinuosa, sendo os desníveis, em relação a um plano horizontal, mais largos que profundos; 3) Irregular - quando a faixa de separação dos horizontes apresenta, em relação a um plano horizontal, desníveis mais profundos que largos; 4) Quebrada ou descontínua - quando a separação entre os horizontes não é contínua. Neste caso, partes de um horizonte estão parcial ou completamente desconectadas de outras partes desse mesmo horizonte. 35 Cuidado para não confundir transição entre horizontes com horizontes transicionais - são aspectos diferentes na descrição do perfil do solo. 44
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A figura acima representa tipos de transição. Adaptado de Schoeneberger et a l. (1998) pelo IBGE (2005).
A figura abaixo (à esquerda) exempli fica a tomada de profundidades e espessuras para solos com transição plana e ondulada. Fonte: IBGE 2005).
Profundidade dos Horizontes: Horizonte A - 0 - 28cm Horizonte E - 28 - 56cm Horizonte EB - 56 - 78cm Horizonte B - 78 - 110cm+ Espessura dos Horizontes: Horizonte A - 28cm Horizonte E - 22 - 33cm Horizonte EB - 17 - 28cm Horizonte B - 32cm+ Nota: Sempre que a profundidade do último horizonte examinado for além da profundidade de obser vação, utilizar o sinal “+”, para indicar que o mesmo se estende a maiores profundidades. Exemplo: 78-110cm+.
A figura abaixo (à direita) exemplifica a tomada de profundidades e espessuras para solos com transição descontínua ou quebrada, entre horizontes ou camadas. Fonte: IBGE (2005).
Profundidade dos Horizontes: Horizonte A - 0 - 18cm Horizonte Bi - 18 - 38m Horizonte Cr - 38 - 91cm Camada R - 91 - 150cm+ Espessura dos Horizontes: Horizonte A - 18cm Horizonte Bi - 20cm Horizonte Cr - 6 - 112cm+ Camada R - 59 - 106cm+ Nota: O limite inferior do horizonte Cr varia predominantemente entre as profundidades de 44 e 91cm, havendo porém, línguas que se estendem até o final da trincheira (150cm).
Pedologia
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Comparação entre a classi ficação antiga e a atual dos horizontes dos solos O quadro ao lado compara a nomenclatura antiga, do Serviço Nacional de Levantamento e Conser vação de Solos (SNLS, 1962), com a atualmente utilizada (EMBRAPA, 1988). É bom ressaltar que muitos levantamentos de solos foram realizados utilizando a nomenclatura da (SNLS, 1962), por isso é importante que se faça a correlação com a nomenclatura atualmente utilizada. Nesta tabela não estão incluídos os horizontes ou subscritos que não foram alterados na nomenclatura atual. Adaptada do IBGE (2005).
Atividade Complementar 1. Prezado aluno, qual a importância do intemperismo para a formação do solo?
2. Quais os processos intempéricos mais comuns em ambientes quentes e úmidos? Justifique sua resposta.
3. Em ambientes quentes e secos podem ser encontrados solos muito intemperizados? Reflita sobre o questionamento e, depois, discuta com os seus colegas e com o seu tutor. Você pode utilizar o fórum de discussão para compartilhar idéias.
4. É possível existirem solos muito profundos, argilosos, muito intemperizados, no semiárido brasileiro? Re flita sobre o questionamento, discuta com os seus colegas, com o seu tutor e, depois, utilize o fórum de discussão para compartilhar idéias. 46
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5. Agora, uma questão desafio: um solo muito intemperizado pode ser mais novo que um solo pouco intemperizado? Justifique.
6. A partir da charge ao lado, reflita sobre a importância dos organismos vivos para o equilíbrio ambiental e, depois, escreva um pequeno texto. Você pode compartilhar o texto produzido no Fórum de Discussão.
7. Questão desafio: sabendo que o material de origem é rico em an fibólio e biotita e que o relevo é plano, quais os processos e subprocessos que comandam a pedogênese de um solo sob as condições climáticas representadas pelo climograma? Discuta esta questão com os seus colegas e com o seu tutor.
8. Quais são os processos e subprocessos que comandam a pedogênese de um solo sob as condições climáticas representadas pelo climograma, sabendo que o material de origem é rico em quartzo e que o relevo é plano?
Pedologia
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9. O que é um per fil de solo e quais os horizontes principais do solo?
10.
Diferencie o horizonte A do horizonte B, e estes do horizonte C.
SOLO, ESPAÇO E MEIO AMBIENTE: EM BUSCA DA SUSTENTABILIDADE INDIVIDUALIZAÇÃO DOS SOLOS Prezado aluno, para entendermos melhor os solos e sua dinâmica, temos que saber como se formam, como se desenvolvem (conteúdos estudados no Tema 2), quais os elementos que os compõem, bem como suas propriedades físicas e químicas. Neste tema, estudaremos conteúdos que o ajudarão a compreender ainda mais os solos. Vamos juntos nesta aventura?
MORFOLOGIA OU ANATOMIA DOS SOLOS Segundo Lepsch (2002), a morfologia é de finida nas Ciências Naturais como o estudo das formas dos objetos, retratando-os com palavras, desenhos e fotos. Inicialmente, era apenas aplicada aos estudos de botânica, zoologia e medicina, mas com o passar do tempo, foi adotada pela maior parte das ciências. O objetivo principal da morfologia é a descrição padronizada dos objetos. Morfologia do solo significa o estudo de sua aparência no meio ambiente natural, descrição dessa aparência segundo as características visíveis a olho nu, ou prontamente perceptíveis. A morfologia corresponde, portanto, à “anatomia dos solos”. O conjunto de características morfológicas constitui a base fundamental para a identificação do solo, que deverá ser completada com as análises de laboratório (LEPSCH, 2002).
As características morfológicas são aquelas observáveis com o tato e com a visão, em cada um dos horizontes e/ou camadas de solo, pois as mesmas variam ao longo do per fil, por causa da atuação diferenciada dos processos pedogenéticos. Várias características são observadas na descrição morfológica, dentre elas, a cor, textura, estrutura e consistência. 48
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Para que seja possível a comparação de descrições realizadas por diferentes observados, criaram-se métodos e termos convencionais para orientar a descrição dos solos no campo, os quais devem ser seguidos o mais fielmente possível; estas orientações estão reunidas em manuais. Contudo, quando os termos convencionais encontrados nos manuais de descrição e coleta de solos no campo não forem adequados para expressar com fidelidade as observações, devem ser realizadas anotações adicionais (LEPSCH, 2002). A descrição morfológica apresenta uma redação padronizada, conforme exemplos apresentados em Lemos e Santos (1996).
Cor do solo Na análise morfológica do solo, a cor é uma das características que mais chama à atenção. Nos trabalhos científicos, as cores dos solos são definidas através da comparação com a carta de Munsell (Munsell soil color charts). As principais ou mais comuns edições do Munsell soil color charts, contêm sete cartas (correspondentes a sete notações de matiz) que somam 199 padrões de cores, organizados com base nas variáveis matiz, valor e croma, apresentados na forma de caderno ou caderneta (IBGE, 2005).
Exemplo da tomada de cor de um agregado do solo, utilizando a Carta de Munsell. Fonte: IBGE (2005).
Atenção! Matiz – cor “pura” ou fundamental do arco-íris, determinada pelos comprimentos de onda da luz, que é refletida nas amostras (por exemplo: vermelho e amarelo). Valor – medida do grau da claridade da luz ou tons de cinza presentes (entre branco e preto) variando de 0 (para o preto absoluto) a 10 (para o branco puro). Croma – proporção da mistura da cor fundamental com a tonalidade de cinza, também variando de 0 a 10 (LEPSCH, 2002).
As notações de matiz, em número de sete, são representadas pelos símbolos 10R, 2,5YR, 5YR, 7,5YR, 10YR, 2,5Y e 5Y, que são formados pelas iniciais em inglês das cores que entram em sua composição (R de red - vermelho; Y de yellow - amarelo e YR de yellow-red - vermelho-amarelo), precedidos de algarismos arábicos de 0 a 10, organizados a intervalos de 2,5 unidades (IBGE, 2005). Quanto mais escura for a cor do solo, menor será o valor. Quanto mais intensa (viva) for a cor, maior será o croma. A cor pode ser anotada com a amostra de solo úmida (mais usual), seca, seca triturada e úmida amassada. Caso o horizonte ou camada apresente mosqueados ou manchas de outra coloração, deverão ser anotados a cor, quantidade e contraste dos mesmos. Através da cor pode-se avaliar e inferir sobre vários processos no solo, bem como vários processos ambientais, tais como: conteúdo de matéria orgânica, mineralogia (óxidos, hidróxidos e oxihidróxidos de ferro e alumínio, argilominerais, etc.), drenagem e erosão. Pedologia
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Na imagem abaixo, pode-se observar as variações verticais e laterais de coloração do solo. Na parte superior esquerda da imagem existe um horizonte super ficial escuro (preto) que não existe no outro lado da voçoroca: ele não existe mais porque foi remo vido pela erosão.
A imagem permite detalhar a variação vertical das cores. Fonte: Ruellan (1988).
Quatro conjuntos de cores são observados, sucessivamente, de cima para baixo: - Em superfície, de pouca espessura: escuro - Depois: claro - Depois: um tom mais mais vermelho - Último: conjunto de cores variadas: rocha Essas cores podem ser interpretadas: - A cor escura é dada pela matéria orgânica que vem das raízes e da vegetação; - A cor clara signi fica que o solo é empobrecido em argila e nutrientes; - A camada vermelha recebeu o que saiu da camada clara
Granulometria e textura Refere-se às dimensões e as características das partículas primárias do solo. Os termos granulometria ou composição granulométrica são empregados quando se faz referência ao conjunto de todas as frações ou partículas do solo, incluindo desde as mais finas de natureza coloidal (argilas), até as mais grosseiras (calhaus e cascalhos). Já o termo textura é empregado especi ficamente para a composição granulométrica da terra fina do solo (fração menor que 2mm de diâmetro) (IBGE, 2005). A textura do solo, normalmente, é expressa em valores percentuais, separadas por tamanho, conforme especificado ao lado: O gráfico ao lado representa a variação textural de um per fil de solo arenoso. A textura pode ser avaliada em campo através do tato, pela sensação ao esfregar um pouco de solo úmido entre os dedos. A areia provoca sensação de aspereza, o silte de sedosidade e a argila de pegajosidade. 50
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Raramente um solo é constituído de uma só fração granulométrica, daí a necessidade de classes de textura, para definir as diferentes combinações de areia, silte e argila. Os grupamentos texturais usualmente verificados no campo são cinco: arenosa (corresponde às classes areia e areia franca), média (argila<35% e areia>15%, exceto se for areia ou areia franca), siltosa (argila<35% e areia<15%), argilosa (35%
60%). Fonte: Bigarella e Mazuchouwski (1985).
Estrutura do solo É a agregação das partículas primárias do solo em unidades estruturais compostas, separadas entre si pelas superfícies de fraqueza (LEMOS; SANTOS, 1996).
Guia para grupamentos de classes de textura. Fonte: Lemos e Santos (1996).
Para as frações com diâmetro superior a 2mm (frações grosseiras) presentes no solo, são adotadas as seguintes denominações: Cascalhos (2mm - < 2cm), Calhaus (2cm - 20cm), Matacões (> 20cm). Do ponto de vista ambiental, a obser vação da textura do solo é muito importante. Solos arenosos, por exemplo, possuem em geral baixa reserva nutricional, baixa resiliência, são extremamente porosos, sendo, portanto, muito susceptíveis a erosão e de difícil manutenção da flora, especialmente em estações mais secas, pois sofrem com stress hídrico. Só uma flora bem adaptada consegue subsistir às supracitadas condições. A figura a seguir representa a susceptibilidade à erosão, deposição e transporte das diversas frações granulométricas. Analisando a figura, pode-se notar que a fração areia é a mais susceptível a erosão.
Fonte: Ruellan e Dosso (1993).
A figura acima mostra a desagregação de um volume do solo, que se decompõe em unidades menores. A forma como estas unidades organizadas se decompõem revela o tipo de estrutura do material pedológico. Pode ser analisada e caracterizada sob diferentes pontos de vista; a macroestrutura e a microestrutura36. O primeiro (macroestrutura), é rotineiramente empregado como instrumento de caracterização e diagnose de solos pela Pedologia, enquanto que o segundo tem emprego mais limitado e/ou especí fico e é discernível apenas com o auxílio de instrumentos e técnicas especiais (IBGE, 2005), como a utilização do microscópio petrográ fico e/ou do microscópio eletrônico. 36 Estudada pela Micromorfologia, que tem grande importância no estudo detalhado dos solos.
Pedologia
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Tipos de Estrutura A estrutura é avaliada quanto ao tipo (laminar, prismática, blocos angulares, blocos subangulares e granular), classe (muito pequena, pequena, média, grande, muito grande) e grau de estrutura (sem estrutura - grãos simples, sem estrutura - maciça, com estrutura fraca, com estrutura moderada e com estrutura forte). Fonte: Adaptado de Schoeneberger et al. (1998) pelo IBGE (2005). Estrutura laminar - aquela onde as partículas do solo estão arranjadas em agregados cujas dimensões horizontais são mis desenvolvidas que a vertical, exibindo aspecto de lâminas com espessura variável (LEMOS; SANTOS, 1996). Este tipo de estrutura pode ocorrer em regiões secas e frias com ocorrência de congelamento e podem ser também produzidas por compactação (pisoteio, mecanização, implementos agrícolas diversos), comumente nos horizontes superficiais (A e E) e em alguns casos podem ser herdados da rocha matriz, neste caso, são mais comuns nos horizontes C de alguns solos (IBGE, 2005). Estrutura 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. Portanto, as dimensões verticais são maiores que as horizontais (LEMOS; SAN TOS, 1996; IBGE, 2005). Para este tipo de estrutura são reconhecidos dois subtipos: prismática e colunar.
A foto acima representa um solo com estrutura prismática grande, nas proximidades de Abaré e Barr a do Tarrachil, na região nordeste da Bahia.
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Estrutura em blocos ou poliédrica estrutura 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: angulares e subangulares.
Os blocos angulares possuem faces planas, como arestas e ângulos aguçados, enquanto que os blocos subangulares possuem uma mistura de faces planas e arredondadas, com algumas arestas e ângulos suaves.
Exemplos de estrutura média em blocos subangulares e angulares (esquerda) e exemplos de e strutura muito grande em blocos subangulares (direita). Fonte: IBGE (2005).
Estrutura granular - as partículas estão arranjadas em torno de um ponto, apresentando unidades estruturais arredondadas e sem faces de contato. Podem ser do tipo granular ou em grumos; diferenciam-se pela porosidade, sendo que os grumos são mais porosos (LEMOS; SANTOS, 1996).
Exemplos de estrutura muito pequena, pequena e média granular (direita) e exemplos de estrutura média e grande granular (esquerda). Fonte: IBGE (2005).
Cuneiforme e paralelepipédica - estruturas com superfícies curvas (elipsoidais) interligadas por ângulos agudos, lembrando cunhas (cuneiformes), ou por superfícies planas, lembrando paralelepípedos (paralelepipédica). Comuns em Vertissolos ou horizontes com características vérticas, normalmente contendo superfícies de fricção (slickensides) (IBGE, 2005; SCHOENEBERGER et al, 1998).
A foto representa a estrutura cuneiforme e superfícies de fricção (slickensides) de um Vertissolo. Fonte: Eswaran et al (1999).
Os grupamentos ou classes de estrutura são definidos pelo seu tamanho. Os grupamentos normalmente verificados no campo podem ser observados no quadro abaixo:
O quadro representa os grupamentos ou classes de estrutura. Fonte: IBGE (2005).
As estruturas no solo possuem grande relevância ambiental, pois as mesmas são, além de outras funções, as principais responsáveis pela a aeração e dinâmica hídrica do solo, dentro da cobertura pedológica e em sua superfície. Solos com estrutura granular, por exemplo, são porosos, arejados, ou seja, possuem boas características físicas para o uso agrícola, além disso, são menos susceptíveis à erosão.
Consistência É o termo usado para designar as manifestações das forças físicas de coesão e adesão
entre as partículas do solo, conforme a variação do grau de umidade (LEMOS; SANTOS, 1996). A consistência deve ser determinada com o solo seco (dureza), úmido (friabilidade) e molhado (plasticidade e pegajosidade). A consistência do solo quando este está seco é caracterizada pela dureza ou tenacidade e para avaliá-la deve-se selecionar um torrão seco e comprimi-lo entre o polegar e o indicador. A consistência quando o solo está seco pode ser: a) Solta - não coerente entre polegar e indicador. b) Macia - fracamente coerente e frágil, quebrando-se em material pulverizado ou grãos individuais sob pressão muito leve. c) Ligeiramente dura - fracamente resistente à pressão, sendo facilmente quebrável entre o polegar e o indicador. d) Dura - moderadamente resistente à pressão. Pode ser quebrado nas mãos, sem dificuldade, mas dificilmente quebrável entre o indicador e o polegar. e) Muito dura - muito resistente à pressão. Somente com dificuldade pode ser quebrado nas mãos. Não quebrável entre o indicador e o polegar. f) Extremamente dura - extremamente resistente à pressão. Não pode ser quebrado com as mãos. A consistência do solo quando úmido é caracterizada pela friabilidade que é determinada num estado de umidade aproximadamente intermediário entre seco ao ar e a capacidade de campo. A resistência da amostra de solo diminui com o aumento do conteúdo de água, assim, a precisão das descrições de campo dessa forma de consistência é limitada pela precisão da estimativa do conteúdo de água na amostra (LEMOS; SANTOS, 1996). Para a sua avaliação deve-se selecionar uma amostra (torrão) e tentar esboroá-lo entre o polegar e o indicador. A amostra dever ser ligeiramente úmida e a consistência quando o solo está úmido pode ser: Pedologia
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a) Solta - não coerente. b) Muito friável - o material do solo esboroase com pressão muito leve, mas agrega-se por compressão posterior. c) Friável - o material do solo esboroa-se facilmente sob pressão fraca e moderada entre o polegar e o indicador e agrega-se por compressão posterior. d) Firme - o material do solo esboroa-se sob pressão moderada entre o indicador e o polegar, mas apresenta resistência distintamente perceptível. e) Muito firme - o material do solo esboroase sob forte pressão. Di ficilmente esmagá vel entre o indicador e o polegar. f) Extremamente firme - o material do solo somente se esboroa sob pressão muito forte. Não pode ser esmagado entre o indicador e o polegar e deve ser fragmentado pedaço por pedaço.
1) Plasticidade - é a propriedade que pode apresentar o material do solo de mudar continuamente de forma, pela ação de uma força aplicada, e de manter a forma imprimida, quando cessa a ação da força (LEMOS; SANTOS, 1996). Para determinar a plasticidade no campo, rola-se, depois de amassado, o material do solo entre o indicador e o polegar e observa-se se pode ser feito ou modelado um fio ou cilindro fino de solo, com cerca de 4cm de comprimento, conforme figura abaixo: Sendo o IBGE (2005), o grau de resistência à deformação é expresso da seguinte forma: a) Não plástica - nenhum fio ou cilindro fino se forma; b) Ligeiramente plástica - forma-se um fio de 6mm de diâmetro e não se forma um fio ou cilindro de 4mm; c) Plástica - forma-se um fio de 4mm de diâmetro e não se forma um fio ou cilindro de 2mm e;
No caso de material difícil de ser umedecido, por ficarem as amostras molhadas externamente, porém secas internamente, em razão do material absorver água muito lentamente e com dificuldade, pode-se optar pela não descrição da consistência úmida.
d) Muito plástica - forma-se um fio de 2mm de diâmetro, que suporta seu próprio peso.
Compacidade A compacidade do material do solo caracteriza a combinação de consistência firme e grupamento ou arranjamento cerrado das partículas, devendo ser usada somente nesse sentido. É classificada do seguinte modo: compacto, muito compacto e extremamente compacto (IBGE, 2005).
A consistência do solo, quando molhado, caracteriza a plasticidade e a pegajosidade, sendo determinada a partir de amostras pul verizadas e homogeneizadas, com conteúdo de água ligeiramente acima ou na capacidade de campo, tendo-se: 54
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2) Pegajosidade - é a propriedade que pode apresentar a massa do solo de aderir a outros objetos. Para avaliação no campo, a massa do solo quando molhada e homogeneizada é comprimida entre o indicador e o polegar, e a aderência é então observada. Os graus de pegajosidade são descritos da seguinte forma: a) Não pegajosa - após cessar a pressão, não se verifica, praticamente, nenhuma aderência da massa ao polegar e/ou indicador; b) Ligeiramente pegajosa - após cessar a pressão, o material adere a ambos os dedos, mas desprende-se de um deles perfeitamente. Não há apreciável esticamento ou alongamento quando os dedos são afastados; c) Pegajosa - após cessar a compressão, o material adere a ambos os dedos e, quando estes são afastados, tende a alongar-se um
pouco e romper-se, ao invés de desprender-se de qualquer um dos dedos; e d) Muito pegajosa - após a compressão, o material adere fortemente a ambos os dedos e alonga-se perceptivelmente quando eles são afastados. Juntamente com outras características morfológicas, a caracterização da consistência do solo oferece uma série de informações sobre os solos, bem como sobre a dinâmica ambiental. Solos com consistência solta, quando
secos, apresentam alta susceptibilidade à erosão, solos duros e muito pegajosos são muito difíceis de serem manejados e oferecem certa resistência ao desenvolvimento radicular das plantas, no entanto, solos macios e pegajosos, são normalmente solos férteis e bons de serem manejados. Associando-se a outras atributos que podem ocorrer no ambiente, as características morfológicas citadas oferecem amplas possibilidades de análises de solos e do ambiente como um todo.
MINERALOGIA DOS SOLOS Os componentes básicos do solo são: os minerais (primários e secundários), a matéria orgânica (viva e morta), o ar do solo e a solução do solo. Os minerais e a matéria orgânica correspondem à fase sólida, o ar corresponde à fase gasosa e a solução do solo à fase líquida.
As proporções entre os componentes do solo são muito variáveis entre solos e mesmo entre horizontes de um mesmo solo. A proporção dos componentes no horizonte A, de um suposto solo ideal, seria de 45% (do volume do mesmo) ocupado por minerais e 5% por matéria orgânica (que soma um total de 50% da fase sólida). Os 50% do volume restante, seriam ocupados pela água (20 a 30%) e pelo ar (20 a 30%) (MEURER, 2000). A fração sólida do solo apresenta-se na forma de uma mistura de grãos, com formas e tamanhos variados, que são classi ficados de acordo com seu diâmetro (frações granulométricas), conforme escalas pré-estabelecidas. Neste capítulo, estudaremos especi ficamente a fração mineral dos solos, mas antes de tudo temos que saber o que é um mineral. Segundo Ernest (1996), minerais são elementos ou compostos químicos, via de regra, resultantes de processos inorgânicos, de composição química de finida e encontrados naturalmente na crosta terrestre, sendo em geral sólidos. O intemperismo (físico e químico) atua nos materiais de origem, decompondo os minerais menos estáveis às condições ambientais (ver série de Goldich). A decomposição dos minerais proporciona a formação de íons (positivos e negativos), os quais podem ser lixiviados ou permanecerem no solo. Os íons que ficam nos solos podem formar novos minerais, os quais podem ser chamados de minerais secundários ou de minerais neoformados. O solo também pode herdar, em maior ou menor proporção, minerais do material de origem. Se os minerais herdados forem semelhantes àqueles que as rochas magmáticas apresentam, serão chamados de minerais primários. É a partir da degradação dos minerais primários, presentes nos materiais de origem ou nos solos, que se originam os minerais secundários. Pedologia
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“As plantas precisam de luz, água e nutrientes. A alteração da rocha em solo cria um substrato com maior disponibilidade de água e nutrientes; esses propiciam a existência de folhas que captam a energia luminosa, base de todo o ecossistema. Tanto esse papel de substrato direto à vida quanto as multivariadas funções que o solo exerce, como material natural, suporte para as construções, fonte de sedimentos etc., estão vinculados às partículas minerais, advindas da transformação da rocha em solos (RESENDE et al., 2005).”
Os minerais primários Os minerais primários podem ser classi ficados em silicatados e não silicatados. Os silicatados são formados a partir da combinação de átomos de silício com átomos de oxigênio (podendo conter outros elementos químicos), possuindo como estrutura básica o tetraedro de silício (SiO4-4).
Você Sabia? O silício está presente na maioria dos minerais que constituem as rochas da crosta terrestre (mais de 90%).
São exemplos de minerais silicatados: sílicas (quartzo, opala, tridimita, cristobalita), feldspatos, micas, piroxênios e anfibólios. - Os principais grupos de minerais silicatados são:
A seqüência de lâminas tetraedrais, a existência de elementos ou compostos entre as lâminas, e as substituições isomórficas (substituição do Si por Al ou por outro cátion) nas lâminas, determinam a existência de diferentes minerais silicatados. - Os principais grupos de minerais não-silicatos:
A figura acima representa os tetraedros de silício, arranjo, organização em folhas dos mesmos e argilominerais diferentes. Adaptado de White (1998).
A grande maioria dos minerais primários existentes nos solos está, normalmente, na fração areia.
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Minerais secundários Os principais grupos de minerais secundários existentes no solo são os argilominerais e os oxihidróxidos. Os minerais secundários ocorrem predominantemente na fração argila. a) Os argilominerais Os argilominerais são minerais silicatados formados basicamente pela superposição de lâminas de tetraedros de silício e lâminas de octaedros de alumínio. Uma lâmina tetraedral é formada pela associação de vários tetraedros, sendo cada tetraedro formado por um átomo de silício, o qual coordena quatro átomos de oxigênio (forma-se, por isso, uma figura de quatro ladros). Uma lâmina octaedral, no entanto, é formada pela associação de vários octaedros, sendo cada octaedro formado por um átomo de alumínio, o qual coordena seis oxigênios (O -2 ) ou hidroxilas (OH- ), originando uma figura com oito lados (octaedro). A seqüência de lâminas tetraedrais e octaedrais, a existência de elementos ou compostos entre as lâminas e as substituições isomór ficas (substituição do Si por Al ou por outro cátion) nas lâminas determinam a existência de diferentes argilominerais. Os argilominerais podem ser mal cristalizados 37 ou cristalinos. Os argilominerais cristalinos do solo podem ser divididos em: argilominerais 1:1 e argilominerais 2:1. Os argilominerais 1:1 são formados pela superposição contínua de uma lâmina tetraedral para cada lâmina octaedral, já os argilominerais 2:1 são formados pela superposição contínua de duas lâminas tetraedrais para cada lâmina octaedral. A caulinita é um exemplo de argilomineral 1:1. A caulinita possui espaçamento basal (d) de 7A (ângstron) ou 0,72nm (nanômetro), composição química Al 2Si2O5(OH)4, cargas negativas na superfície externa da lâmina tetraedral e baixa capacidade de troca de cátions (CTC). Trata-se do argilomineral mais comum dos solos muito intemperizados, conferindo aos mesmos, menor pegajosidade e menor plasticidade, quando comparados com solos que apresentam argilominerais 2:1, e estruturas bem desenvolvidas (pequenas e granulares). Os argilominerais 2:1 podem ser separados em não expansivos e em expansivos. A ilita é um argilomineral do tipo 2:1 não expansivo, pois possui espaçamento basal fixo, enquanto que as esmectitas são expansivas, porque o seu espaçamento basal aumenta na presença de soluções. (b)
(a)
(c)
Ao ado, a figura (a) representa a estrutura da caulinita. A caulinita consiste em uma lâmina de tetraedro de silício ligada a uma lâmina de octaedro de alumínio por um oxigênio. (b) Visão plana da lâmina tetraedral; (c) Representação de uma seção cruzada da lâmina tetraedral de caulinita Adaptado de White (1998).
37 O termo mal-cristalizado está sendo utilizado em substituição do clássico amorfo ou não cristalizado, pois se trata de um termo mais amplo e acreditase, mais correto. Os materiais mal-cristalizados podem ocorrer em dois estados cristalinos: “não cristalino” e “paracristalino”. O primeiro estado é distinguido por possuir ordenamento atômico de pequena amplitude (short range order) e o segundo por possuir assembléias de unidades estruturais, onde o arranjamento atômico é mais ou menos regular, contudo o arranjamento das unidades estruturais tem algum g rau de aleatoriedade. Maiores detalhes podem ser vistos em Wada (1995), bem como em Kampf e Curi (2003).
Pedologia
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Os argilominerais 2:1 ocorrem normalmente em solos quimicamente pouco intemperizados oriundos de um material ou materiais de origem que apresentam minerais passíveis de intemperismo químico. Estes argilominerais conferem aos solos alta capacidade de troca de cátions, plasticidade e pegajosidade elevadas, estruturas pouco desenvolvidas (estruturas médias e grandes, do tipo colunar e cuneiforme. b) Os oxihidróxidos Os oxihidróxidos, também comumente denominados de “óxidos”, representam outro importante grupo de minerais secundários. Os “óxidos” mais comuns nos solos são: o quartzo – que é um óxido de silício; a gibssita – que é um hidróxido de alumínio; hematita – um óxido de ferro; goethita – um oxihidróxido de ferro; e anatásio – um óxido de titânio. Os “óxidos” mais comuns na fração argila dos solos são os de ferro e de alumínio, notadamente goethita, hematita e gibbsita. Os óxidos de ferro conferem a coloração avermelhada (hematita) e amarelada (goethita) dos solos, indicando também as condições do ambiente de formação. A goethita, por exemplo, possui ambientes de formação diferentes da hematita e, por conseguinte, outros mecanismos de formação. A goethita é mais estável em ambientes úmidos, enquanto que, a hematita é instável. Em alguns casos, a presença da hematita em climas úmidos, pode representar uma feição relíquia de um paleoclima seco. Os “óxidos” dos solos apresentam normalmente CTC muito baixa, pegajosidade e plasticidade baixas, conferem boa estabilidade estrutural aos solos, pois favorece o desenvolvimento das estruturas. Estes “óxidos” também são bons retentores de fósforo (P) e metais pesados.
Como os argilominerais e os oxihidróxidos são identi ficados? Devido a sua ocorrência, normalmente, na fração argila, tanto os argilominerais, quanto os oxihidróxidos, só podem ser observados ou detectados com exatidão através da utilização de alguns instrumentos ou métodos, tais como a o Difratômetro de Raios-X (DRX), Análise Térmica Diferencial (ATD) e Microscopia Eletrônica Varredura (MEV).
Feição típica das caulinitas. Fotomicrografia com aumento de 6.500X, retirada com o auxílio de um Microscópio Eletrônico de Varredura. Fonte: Nunes (2005).
DRX da fração argila de um solo muito intemperizado do Litoral Norte da Bahia. Ca = caulinita; Qz = quartzo; An = anatásio; Gt = goethita; Hm = hematita. Fonte: Nunes (2005).
MATÉRIA ORGÂNICA, AR E SOLUÇÃO DO SOLO A matéria orgânica, juntamente com os minerais do solo, exerce importante papel na química e física do solo. O termo refere-se a todos os compostos que contêm carbono orgânico no 58
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solo, podendo ser dividida em viva (raízes, macrofauna e microorganismos) e morta (não decomposta, em decomposição e húmus). A matéria orgânica do solo faz parte de um equilíbrio do ciclo do carbono total do planeta e, por causa disso, tem atraído grande interesse por causa do aquecimento global (efeito estufa) e à perspectiva de se utilizar o solo como reservatório do carbono liberado para a atmosfera pelas atividades antrópicas (seqüestro de carbono). Os animais e vegetais que vivem no solo fornecem a matéria orgânica fresca (dejeções, cadáveres, folhas, etc.), a qual é decomposta pelos microorganismos, formando CO2, H2O, energia (que é aproveitada pelos microorganismos decompositores), íons inorgânicos e húmus.
Saiba Mais! A mineralização corresponde à decomposição da matéria orgânica em compostos inorgânicos (CO2, H2O e nutrientes inorgânicos). A humificação corresponde à formação de húmus pelos organismos do solo, a partir da matéria orgânica em decomposição. A fração húmica ou húmus corresponde a uma série de substâncias ácidas (ácidos húmicos, ácidos fúlvicos e humina), de coloração variável entre amarela a marrom escura, de elevado peso molecular, contendo vários grupos funcionais ativos (carboxílicos, fenólicos, carbomil, etc.) que permitem a reação da matéria orgânica com outros colóides do solo. A matéria orgânica apresenta diversas propriedades, tais como capacidade de troca de cátions (CTC), quelação, poder tampão38, fonte de nutrientes. Além disso, afeta propriedades físicas do solo, como a estrutura, capacidade de retenção de água, consistência e cor (MONIZ, 1975) e servem como fonte de enerPrincipais processos que envolvem a matéria orgânica e seus efeitos no solo. gia para os organismos dos solos. O ar do solo fornece o oxigênio (O 2 ) necessário para a respiração das raízes das plantas, para os organismos que nele vivem e também recebe o dióxido de carbono (CO 2 ) produzido pela respiração das raízes. A fase gasosa da pedoesfera difere um pouco do ar atmosférico, uma vez que necessita reclicar constantemente os seus compostos, especialmente para que não ocorra excesso de CO2 e falta de O2 para os organismos do solo.
Dados obtidos de várias fontes, conforme Buckman e Brady (1968).
38 Propriedade que a matéria orgânica possui de resistir à variação de pH na solução do solo.
Pedologia
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Saiba Mais! A fase gasosa do solo ocupa, normalmente, os macroporos, contudo se o mesmo estiver seco, o ar tenderá a ocupar todos os poros (macro e microporos). Vale denotar que, se o solo estiver encharcado, a fase gasosa praticamente não existirá. A Aágua á uaee os osíons íonsorgânicos or ânicoseeinorgânicos inor ânicosdispersos dis ersosna nacobertura coberturapedológica edoló icaformam formamaasolução solu ão do solo, representa, por conseguinte, a fase líquida da pedoesfera. A solução do solo é importante porque é a fonte de água e nutrientes para as plantas e para os outros organismos que habitam ou visitam o solo. Ocupa usualmente os microporos, entretanto quando o solo está seco, praticamente não existe e quando o mesmo está encharcado, tende a ocupar todo o espaço poroso.
Atenção! Na maioria dos casos, os horizontes super ficiais apresentam composição bem diferente dos horizontes subsuperficiais (exceto solos arenosos e orgânicos), isto porque apresenta maiores teores de matéria orgânica e são menos argilosos (devido ao intemperismo, erosão superficial e translocação de partículas dentro da cobertura pedológica), o que modi fica a absorção e a dinâmica hídrica, bem como a porosidade, o que afeta a circulação do ar e de soluções nos diferentes horizontes.
QUÍMICA DOS SOLOS À medida que os solos são formados, durante os processos intempéricos, alguns minerais e a matéria orgânica são reduzidos a partículas muito pequenas, ao ponto de não podem mais ser vistos a olho nu. Estas minúsculas partículas são denominadas de “colóides” (LOPES; GUILHERME, 2006). Os colóides são frações minerais ou orgânicas menores que 0,001 mm ou 1 micra e que possuem cargas elétricas (negativas e/ou positivas), os mesmos são os principais responsáveis pela atividade química dos solos. Os principais colóides encontrados nos solos são: Uma vez que os colóides do solo são formados, sua reatividade global depende do material de origem, do grau de intemperização, das condições climáticas locais, do relevo, da atividade microbiana, bem como das interferências antrópicas. Os colóides, tanto minerais quanto orgânicos, apresentam, geralmente, um balanço de cargas negativas (-), desenvolvido durante o seu processo de formação. Isto significa que eles podem atrair e reter íons com cargas positivas (+), da mesma forma que pólos diferentes de um imã são atraídos, ao passo que repelem outros íons de carga negativa, como pólos iguais de um imã se repelem (LOPES; GUILHERME, 2006). Contudo, em certos casos, os colóides podem desen volver cargas elétricas positivas. 60
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Todo elemento químico que apresenta carga elétrica é denominado de “íon”, os quais podem ser positivos (cátions) ou negativos (ânions). Os quadros abaixo mostram os principais íons encontrados nos solos. A figura demonstra como, semelhantemente a um imã, as cargas negativas dos colóides do solo atraem ou repelem cátions e ânions. Adaptado do Instituto Potassa & Fosfato (1998) por Lopes e Guilherme (2006).
O quadro mostra os principais cátions dos solos.
O quadro mostra os principais compostos aniônicos dos solos.
Dada a sua importância, precisamos saber, pelo menos em linhas gerais, qual a origem das cargas elétricas negativas e positivas do solo. As cargas negativas são originadas por causa da substituição isomórfica, nos argilominerais e “óxidos” de ferro e alumínio, e dissociação do grupo OH, principalmente nos grupos funcionais da matéria orgânica.
Saiba Mais! Mas, o que é substituição isomórfica? Trata-se da substituição de um determinado íon da estrutura de um mineral, por outro de tamanho similar, mas não necessariamente com a mesma valência (ou seja, com a mesma carga elétrica), mantendo-se o mesmo arranjo da estrutura cristalina do mineral. A substituição isomór fica ocorre no momento da formação do mineral. Em argilominerais 2:1, por exemplo, íons de alumínio (Al 3+ ) dos octaedros podem ser substituídos por íons de magnésio (Mg 2+ ). Da mesma forma, íons de silício (Si 4+ ) dos tetraedros podem ser substituídos por íons de alumínio (Al 3+ ). A substituição isomór fica, nos casos citados, proporciona um desbalanço de carga no mineral e origina cargas elétricas negativas na superfície interna do mesmo. Atenção: as cargas originadas a partir da substituição isomórfica são permanentes, não variam com a oscilação do pH. O pH mede a atividade do íon H+ na solução do solo. pH = Potencial de hidrogênio = - log [H + ] = log 1/[H + ]. A figura exemplifica a formação de cargas elétricas Como ocorre a dissociação do grupo OH negativas nos octaedros de um argilomineral. grupos funcionais da matéria orgânica? Fonte: Lopes e Guilherme (2006). O hidrogênio (H+ ) do grupo OH, que ocorre nas bordas de grupos funcionais da matéria orgânica ou de um mineral, pode se dissociar originando uma carga elétrica negativa. Pedologia
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As cargas originadas pela dissociação do grupo OH são dependentes do pH, ou seja, a modificação do pH favorece o seu aparecimento. Mas, qual a origem das cargas positivas nos solos? As cargas elétricas negativas surgem, normalmente, em solos muito intemperizados e em condições de pH muito baixo. Ocorrem devido à protonação (deslocamento de íons H+ da solução do solo para a superfície do mineral) das hidroxilas (OH - ) dos “óxidos” de ferro e alumínio.
A figura mostra a formação de cargas positivas pela protonação das hidroxilas, com a diminuição do pH. Fonte: Raij (1981).
A figura exemplifica a formação de cargas negativas pela elevação do pH, nos radicais carboxílicos (1) e fenólicos (2) da matéria orgânica, nos sesquióxidos (3) e em complexos orgânicos (4). Fonte: Lopes e Guilherme (2006).
Capacidade de troca de cátions (CTC) e capacidade de troca de ânions (CTA) Vimos que os colóides dos solos (os argilominerais, os “óxidos” e a matéria orgânica) apresentam cargas elétricas negativas e/ou positivas. Estas cargas elétricas induzem a retenção de cátions ou de ânions, que estão na solução do solo. Este fenômeno, de extrema importância para a dinâmica da vida em nosso planeta, é chamado troca ou adsorção iônica, podendo ser catiônica ou aniônica. A capacidade que o solo possui em trocar cátions (CTC ou T) corresponde à somatória dos cátions Ca+2 + Mg +2 + K + + Na+ (os três primeiros são considerados macronutrientes das plantas) mais hidrogênio (H+ ) e alumínio (Al +3 ); CTC = Ca +2 + Mg +2 + Na+ + K ++ H+ + Al+3 e a unidade da CTC é o cmol c/kg (centimol de carga por quilograma).
Atenção! Como o valor S (soma de bases) = Ca +2 + Mg +2 + Na+ + K +, a fórmula da CTC pode ser expressa da seguinte maneira: CTC = S+H+Al. CTC é o parâmetro que indica a quantidade de íons positivos que o solo é capaz de reter em determinadas condições. Quanto maior for à capacidade catiônica do solo, mais fértil será o mesmo, portanto, a CTC é uma característica fundamental para as atividades agrícolas. “(...) Este é, sem dúvida alguma, um dos fenômenos mais importantes da natureza, somente suplantado pelo da fotossíntese no processo de manutenção da vida na face da terra (LOPES; GUILHERME, 2006).” A CTC é afetada especialmente pela quantidade e qualidade da argila, matéria orgânica, superfície específica39 e pH. 39 Proporção de superfície, área exposta, por unidade de volume ou de peso de solo. Quanto maior for a superfície exposta, maior será a capacidade de troca de cátions. Ver intemperismo químico. 62
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Capacidade de troca de cátions de alguns materiais. Fonte: Fassbender (1980), adaptado por Lopes e Guilherme (2006).
A figura fornece uma visão esquemática da CTC e suas implicações práticas. Fonte: Potassa & Fosfato (1998), adaptado por Lopes e Guilherme (2006).
Quanto a CTA (Capacidade de Traça de Ânions), não existe um mecanismo totalmente definido para explicá-la. Lopes e Guilherme (2006) exempli ficam: “Nitrato (NO3- ), por exemplo, é bastante móvel, movimentando-se livremente com a umidade do solo. Sob condições de chuva excessiva, movimenta-se no sentido descendente; sob condições de seca, movimenta-se no sentido ascendente. Sob situações extremamente secas, movimentase para cima com a umidade do solo, causando acúmulo de nitrato na superfície do solo.” “Sulfato (SO42- ) pode ser retido (fracamente retido) em alguns solos sob certas condições. Em valor baixo de pH (acidez), cargas positivas podem ser desenvolvidas nas arestas quebradas das argilas, tais como a caulinita, que podem adsorver sulfato. Também os sesquióxidos de ferro e alumínio (tanto nas camadas superficiais como subsuperficiais do solo) adsorvem algum sulfato atra vés da geração de cargas positivas. Mas, em geral, esta retenção é insigni ficante acima de pH 6,0.” Algumas análises realizadas para fins agrícolas, em especial, são denotadas abaixo: Determinações efetuadas: a) Textura: areia, silte, argila. b) Carbono orgânico e matéria orgânica. c) Hidrogênio: determina a acidez do solo; quanto maior o teor de hidrogênio, menor o pH e, portanto, maior a acidez. d) Alumínio: ocorre quando o solo está com acidez elevada e é tóxico para as plantas. e) Cálcio, Magnésio, Potássio, Sódio e Fósforo: macronutrientes das plantas, determinados em cmolc/kg (Ca, Mg, K e Na) e o P em ppm (Partes por milhão). f) Soma de bases (S): representa a soma das bases cálcio, magnésio, sódio e potássio. g) Capacidade de troca catiônica (CTC): capacidade que o solo possui em armazenar nutrientes. Pedologia
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h) pH: mede a acidez do solo; quanto menor for o valor (abaixo de 7) maior será a acidez do solo; valor igual a 7 indica neutralidade e valores superiores a 7 indicam caráter alcalino. i) Saturação por bases (V%): signi fica a relação entre as bases presentes com a CTC. É expressa em porcentagem e determinada pela fórmula: S x 100 / CTC. Alta saturação especi fica valores de saturação por bases iguais ou superiores a 50% (eutró ficos) e baixa saturação especi fica valores de saturação por bases inferiores a 50% (distró ficos) (IBGE, 2005). j) Saturação por alumínio (m%): signi fica a relação entre o teor de alumínio em relação à somatória de soma de bases e alumínio. É expressa em porcentagem e determinada pela fórmula: Al x 100 / S + Al. Valores iguais ou superiores a 50% indicam caráter álico.
Atividade Complementar 1. Quais as informações que podemos obter do solo e da dinâmica ambiental, a partir da observação da morfologia dos solos? Exempli fique.
2. Pesquise na internet sobre adensamento e compactação dos solos e, depois, escreva um texto utilizando como base a seguinte frase: “A destruição das estruturas dos horizontes super ficiais do solo, pelo manejo agrícola, contribuem para a degradação dos solos e dos ecossistemas associados.”
3. O que é um mineral e qual a importância de seu conhecimento para a Pedologia e ciências afins? Como eles interferem na formação dos solos?
4. Qual a estrutura fundamental dos minerais silicatados e qual a sua importância?
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5. Quais as diferenças estruturais entre os argilominerais 1:1 e 2:1. Qual o efeito, respecti vamente, desses argilominerais nas características físicas e químicas dos solos?
6. O que são colóides e qual a sua importância para a dinâmica ambiental?
7. O que é solução do solo e qual a sua importância para as plantas e para a dinâmica ambiental?
8. Explique a origem das cargas elétricas positivas e negativas das frações coloidais.
9. O que é Capacidade de Troca de Cátions? Quais os fatores que afetam a CTC do solo? Por que os argilominerais 2:1 possuem maior CTC que os argilominerais 1:1.
10. Faça uma pesquisa (em fontes diversas) sobre fertilidade e correção dos solos. a) Discuta o que é calagem, por quê e como é realizada; b) Faça uma crítica sobre a “adubação química”; c) O que é adubação orgânica? Qual a sua importância; d) Apenas a adubação orgânica atende às necessidades da sociedade global?; e) O uso da adubação orgânica em grande escala traria danos ambientais? Justi fique sua resposta. Pedologia
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USO E MANEJO DO SOLO NA CONTEMPORANEIDADE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS DO BRASIL Existem vários sistemas de classi ficação de solos em todo o mundo, sendo os mais conhecidos: a Classificação de Solos Norte-americana (Soil Taxonomy) e a Classi ficação da Organização das Nações Unidas para a Agricultura (FAO). Ambas as classi ficações foram formuladas com o intuito de atender especificidades mundiais, contudo, devido à complexidade dos solos em escala de maior detalhe, vários países desenvolveram suas próprias classi ficações, como o Brasil. Para classificar solos é necessário a de finição de atributos diagnósticos. Mas, o que são atributos diagnósticos? São características ou propriedades dos solos, utilizadas para separação de classes em vários níveis categóricos do Sistema de Classi ficação ou na definição de alguns horizontes diagnósticos (veja no material on line). As classes de solos admitidas pelo Sistema Brasileiro de Classi ficação de Solos (EMBRAPA, 1999) estão expostas na tabela ao lado:
Atenção! Para entender melhor as classes de solos, você precisa estudar o material on line!
Argissolos Os solos desta classe têm como característica marcante um aumento de argila do horizonte super ficial A para o subsuperficial B que é do tipo textural (Bt), geralmente acompanhado de boa diferenciação também de cores e outras características. As cores do horizonte Bt 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.
ARGISSOLO AMARELO Distrófico. Fonte: IBGE (2005).
Principais ocorrências dos ARGISSOLOS no Brasil. Adaptado do Atlas Nacional do Brasil (2000) pelo IBGE (2005).
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Cambissolos São solos que apresentam grande variação no tocante à profundidade, ocorrendo desde rasos a profundos, além de apresentarem grande variabilidade também em relação às demais características. A drenagem varia de acentuada a imperfeita e podem apresentar qualquer tipo de horizonte A sobre um horizonte B incipiente (Bi), também de cores diversas. Muitas vezes são pedregosos, cascalhentos e mesmo rochosos. Ocorrem disseminados em todas as regiões do Brasil, preferencialmente em regiões serranas ou montanhosas. CAMBISSOLO HÁPLICO Tb Distrófico do Grupo Barreiras – Litoral Norte da Bahia.
Principais ocorrências de CAMBISSOLOS no Brasil. Adaptado do Atlas Nacional do Brasil (2000) pelo IBGE (2005).
Chernossolos Solos de pequena e mediana espessuras, que se caracterizam pela presença de um horizonte superficial A do tipo chernozêmico (teores consideráveis de matéria orgânica, cores escurecidas e boa fertilidade), sobre horizontes subsuperficiais avermelhados ou escurecidos com argila de alta atividade. Ocorrem em várias regiões do Brasil, mas têm concentração expressiva na região da Campanha Gaúcha (Ebânicos), onde são utilizados com pasto e lavouras. No restante do Brasil ocorrem relativamente dispersos (Argilúvicos), ou em pequenas concentrações no Mato Grosso CHERNOSSOLO RÊNDZICO Saprolítico do Sul (Serra da Bodoquena) e Rio Grande do Norte (Rêndzicos). típico. Italva - RJ. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (1999).
Principais ocorrências dos CHERNOSSOLOS no Brasil. Adaptado do Atlas Nacional do Brasil (2000) pelo IBGE (2005).
Espodossolos São solos bastante característicos, em razão de sua gênese. Via de regra, apresentam diferenciação significativa entre os horizontes, e, na maioria das vezes, têm um horizonte espódico de cores escurecidas ou avermelhadas/amareladas, precedido de um horizonte eluvial E (muitas vezes álbico). O horizonte espódico ocorre a profundidades variáveis, e em alguns pontos da região Pedologia
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Amazônica encontra-se a profundidades superiores a 3 metros. São, em geral, muito pobres no tocante a nutrientes minerais e têm textura arenosa predominantemente.
Principais ocorrências de ESPODOSSOLOS no Brasil. Adaptado do Atlas Nacional do Brasil (2000) pelo IBGE (2005).
ESPODOSSOLO CÁRBICO dos Leques Aluviais do Litoral Norte da Bahia.
Gleissolos São solos característicos de áreas alagadas ou sujeitas a alagamento (margens de rios, ilhas, grandes planícies, etc.). 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. Ocorrem em praticamente todas as regiões brasileiras, ocupando, principalmente, as planícies de inundação de rios e córregos. GLEISSOLO HÁPLICO Distrófico e detalhe do mosqueado.
Principais ocorrências de GLEISSOLOS no Brasil. Adaptado do Atlas Nacional do Brasil (2000) pelo IBGE (2005).
Latossolos Em geral, são solos muito intemperizados, profundos e de boa drenagem. Caracterizam-se por grande homogeneidade de características ao longo do perfil, mineralogia da fração argila predominantemente caulinítica ou caulinítica-oxídica. Distribuem-se por amplas superfícies no Território Nacional, ocorrendo em praticamente todas as regiões, diferenciando-se entre si, principalmente, pela coloração e teores de óxidos 68
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Principais ocorrências dos LATOSSOLOS no Brasil. Adaptado do Atlas Nacional do Brasil (2000) pelo IBGE (2005).
LATOSSOLO AMARELO Coeso dos Tabuleiros costeiros.
de ferro, que determinaram a sua separação em quatro classes distintas ao nível de subordem no Sistema Brasileiro de Classi ficação de Solos (1999).
Luvissolos São solos de profundidade mediana, com cores desde vermelhas a acinzentadas, horizonte B textural ou B nítico abaixo de horizonte A fraco, moderado ou horizonte E, argila de atividade alta e alta saturação por bases. Geralmente, apresentam razoável diferenciação entre os horizontes superficiais e os subsuperficiais. A mineralogia das argilas condiciona certo fendilhamento em alguns per fis nos períodos secos. São, moderadamente, ácidos a ligeiramente alcalinos e presença expressiva de argilominerais do tipo 2:1. Distribuem-se por boa parte do território brasileiro, com maior expressividade em regiões como o semi-árido nordestino. LUVISSOLO CRÔMICO Órtico solódico. Cabrobó - PE. Foto de Antônio José Wilman Rios. Fonte: IBGE (2005).
Principais ocorrências dos LUVISSOLOS no Brasil. Adaptado do Atlas Nacional do Brasil (2000) pelo IBGE (2005).
Neossolos Solos constituídos por material mineral ou por material orgânico, pouco espesso (menos de 30cm de espessura), com pequena expressão dos processos pedogênicos, em conseqüência da baixa intensidade de atuação destes processos, que não conduziram ainda a modi ficações expressivas do material originário (EMBRAPA, 1999). Podem apresentar as seguintes seqüências de horizontes: A-R, A-C-R, A-Cr-R, A-Cr, A-C, O-R ou H-C. Nitossolos Trata-se de uma ordem recém-criada, caracterizada pela presença de um horizonte B nítico, que é um horizonte subsuperficial com moderado ou forte desenvolvimento estrutural do tipo prismas ou blocos e com a superfície dos agregados reluzentes, relacionadas à cerosidade ou superfícies de compressão. Possuem textura argilosa ou muito argilosa e a diferença textural é inexpressiva. São em geral moderadamente ácidos a ácidos com saturação por bases baixa a alta.
Acima: NEOSSOLO QUARTZARÊNICO de terraço marinho – Litoral Norte da Bahia. Abaixo: Principais ocorrências dos NEOSSOLOS no Brasil. Adaptado do Atlas Nacional do Brasil (2000) pelo IBGE (2005).
Pedologia
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Principais ocorrências dos NITOSSOLOS no Brasil. Adaptado do Atlas Nacional do Brasil (2000) pelo IBGE (2005).
NITOSSOLO BRUNO Distrófico. Lages - SC. Foto Lúcia Helena Cunha dos Anjos. Fonte IBGE (2005).
Organossolos São solos pouco evoluídos, constituídos por materiais orgânicos provenientes da acumulação de restos vegetais e em estágios diferentes de decomposição, em ambientes mal a muito mal drenados ou úmidos de altitude elevada, que ficam saturados com água por poucos dias no período chuvoso. Têm coloração preta, cinzenta muito escura ou marrom e apresentam elevados teores de carbono orgânico. Quando não drenados artificialmente, apresentam-se saturados com água pela maior parte do tempo e têm ocorrência em regiões baixas ou alagadas, geralmente planícies de inundação de rios e áreas deprimidas (IBGE, 2005).
Planossolos São solos minerais, imperfeitamente ou mal drenados, com horizonte superficial ou subsuperficial elu vial, de textura mais leve (arenosa) que contrasta abruptamente com o horizonte B, imediatamente subjacente, adensado e geralmente com acentuada concentração de argila. Podem apresentar qualquer tipo de horizonte A ou E, seguidos de horizonte B plânico, tendo seqüência de horizontes A, AB, ou A, E ou Eg, seguidos de Bt, Btg, Btm ou Btmg. Têm ocorrência expressiva no Nordeste brasileiro, onde são predominantemente nátricos (norte da Bahia até o Ceará), no Pantanal Mato-grossense e no sul do Rio Grande do Sul (IBGE, 2005). Acima: PLANOSSOLO NÁTRICO. Cabo Frio - RJ. Resende e outros (1995). Fonte: IBGE (2005). Abaixo: Principais ocorrências dos PLANOSSOLOS no Brasil. Adaptado do Atlas Nacional do Brasil (2000) pelo IBGE (2005).
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ORGANOSSOLO FÓLICO – São Desidério, oeste da Bahia.
Plintossolos São solos minerais, formados sob condição de restrição à percolação de água, sujeitos ao efeito temporário de excesso de umidade. De maneira geral, são imperfeitamente ou mal drenados e se caracterizam por apresentar expressi va plintitização. São solos que apresentam horizonte B textural sobre ou coincidente com Principais ocorrências dos PLINTOSSOLOS o horizonte plíntico, podendo no Brasil. Adaptado do Atlas Nacional do Brasil (2000) pelo IBGE (2005). PLINTOSSOLO ARGILÚVICO. São Miguel também ocorrer aqueles que do Araguaia - GO. Fonte: IBGE (2005). possuem horizonte B incipiente, latossólico, glei ou mesmo sem horizonte B. (EMBRAPA, 1999). Têm ocorrência constatada nas Regiões Norte, Nordeste (Piauí e Maranhão) e Centro-Oeste, mais especi ficamente, Ilha de Marajó, Baixada Maranhense, Sul do Piauí, Médio Amazonas, Vale do Paranã (Goiás/Tocantins), Pantanal Mato-grossense e Planícies do Araguaia e Guaporé (IBGE, 2005). Vertissolos São solos minerais, com horizonte vértico, cores desde escuras a amareladas, acinzentadas ou avermelhadas, profundos e pouco profundos, geralmente com presença de fendas no perfil, como conseqüência da expansão e contração do material argiloso, superfícies de fricção (slickensides) e estrutura fortemente desenvolvida do tipo prismática. Apresentam seqüência de horizontes A-Cv ou A-Biv-C. São solos férteis e têm ocorrência associada a condições de clima e relevo que dificultam a remoção dos cátions básicos do solo. São expressivos no Semi-árido Nordestino, no Pantanal Mato-grossense, na Campanha Gaúcha e no Recôncavo Baiano (IBG, 2005). Acima: Fendas de um VERTISSOLO, provocadas pela acentuada expansão e contração do material do solo. Fonte: Eswaran et al (1999). Abaixo: Fendas microscópicas de um VERTISSOLO, provocadas pela acentuada expansão e contração do material do solo. Fonte: Eswaran et al (1999).
DEGRADAÇÃO DOS SOLOS A Organização das Nações Unidas para a Agricultura (FAO) define como degradação de solos os processos que resultam em sua diminuição ou perda de sua capacidade de produção real ou potencial de bens ou serviços. Terras degradadas podem ser caracterizadas por solos empobrecidos ou erodidos, com instabilidade hidrológica e diversidade biológica diminuída. Pedologia
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A degradação do solo acontece de formas diversas, mas, principalmente, por usos e manejos inadequados, só para citar alguns exemplos temos o desmatamento, a expansão desordenada das cidades, poluição orgânica e industrial e etc. Fatores naturais também contribuem para a deterioração do solo, como, por exemplo, climas áridos ou semi-áridos, onde a erosão é mais acentuada, chuvas intensas, associadas às características geológicas-geomorfológicas, de vegetação ou mesmo características intrínsecas da cobertura pedológica. As conseqüências da degradação dos solos atingem tanto habitantes de áreas rurais quanto de grandes cidades. Na zona rural, por exemplo, o uso indiscriminado de agrotóxicos contamina o solo e a colheita, na zona urbana a disposição inadequada de resíduos sólidos, contamina solos, águas e proporciona a proliferação de vetores de doenças.
Degradação pelos diferentes tipos de erosão Os efeitos da erosão do solo são de ordem econômica, social e ambiental. No campo, por exemplo, reduzem produtividade agrícola, aumentam a aplicação de fertilizantes (aumentando os custos da produção, a contaminação de aqüíferos, animais, plantas e do homem), assoreiam cursos fluviais, lagoas, açudes, barragens etc., podendo provocar o êxodo rural.
Você Sabia? Em certos tipos de solos, quando a erosão atinge um elevado grau de desgaste, causa a inutilização de áreas de cultivo não só pelo desgaste da camada superficial, mas também pelas voçorocas, em vários estágios de profundidade, que impedem a continuidade de uma exploração econômica (RIO GRANDE DO SUL, 1985).
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Na cidade, dentre tantos efeitos, podem provocar inundações e deslizamentos, os quais podem causar danos materiais (econômicos) e imateriais (danos psicológicos e mortes).
Erosão hídrica É o transporte, por arrastamento, de partículas do solo pela ação das águas. Existem várias formas de erosão causadas pela água. Uma delas é a erosão pelas ondas, os efeitos das ondas se manifestam nas regiões litorâneas, lagos, bacias e nas margens dos rios. As ondas avançam sobre a terra, desagregando-a e suspendendo grande quantidade de material e ao retornarem carregam o material em suspensão, que será depositado, seletivamente, no fundo dos mares, represas, nos deltas e nos meandros dos rios. Erosão laminar A erosão laminar também é chamada de erosão em lençol e ocorre superficialmente. Após cada chuva, pode desgastar uma camada muito fina e uniforme de toda a superfície de um solo, como se fosse uma lâmina ou um lençol (RIO GRANDE DO SUL, 1985). Segundo Ferreira (1981), esse desgaste ocorre em camadas de poucos milímetros de cada vez, sendo paralela à superfície do terreno, não sendo notado durante muitos anos. Entretanto, com o tempo, começam a aparecer na superfície do solo, pedras que antes estavam enterradas, raízes de árvores tornamse descobertas, entre outros. Justamente por precisar tanto tempo para ser notada, porque retira e carrega o solo da superfície, a erosão laminar é talvez a mais grave e prejudicial forma de erosão. Ela existe sempre nos solos cultivados, às vezes junto com outras formas de erosão. A erosão, inicialmente, é causada pelo impacto de uma gota d’água. Esta gota de chuva, pela ação do impacto sobre a superfície do solo desnudo, atua compactando-o e desagregando as partículas componentes,
fazendo saltá-las a uma certa altura, as quais são colhidas pela película da água que escorre (RIO GRANDE DO SUL, 1985). Também denominado de efeito splash.
Erosão em sulcos A erosão em sulcos é facilmente perceptível pelo proprietário, devido à formação de valas e sulcos irregulares, promovendo a remoção da parte superficial do solo, atingido pelos implementos agrícolas. Nesta fase, os sulcos ainda podem ser transpostos, bem como serem desfeitos pelas máquinas durante os trabalhos normais de preparo do solo. Em estágio avançado, a profundidade dos sulcos pode chegar a impedir a passagem das máquinas, podendo formar voçorocas (RIO GRANDE DO SUL, 1985).
Ravinas (sulcos pouco profundos) no município de Mata de São João/Ba. Acervo do Autor.
Erosão em voçorocas A erosão em voçorocas consiste no deslocamento de grandes massas de solo, de modo a formar sulcos de grande profundidade e largura. Acontecem com freqüência quando os solos são profundos e facilmente penetráveis pela água, havendo declividade, e quando se cultiva o solo sem cuidar da sua conservação. A água, em grande quantidade,
desce pela voçoroca e, ao mesmo tempo em que se desprende e carrega o solo do fundo, faz com que as paredes do sulco se desmoronem. É assim que uma voçoroca vai se aprofundando e alargando (FERREIRA, 1981).
Degradação dos solos por resíduos Os resíduos sólidos e líquidos provenientes, por exemplo, dos descartes das residências (lixo domiciliar), das indústrias e dos hospitais, são grandes responsáveis pela contaminação do solo em áreas urbanizadas e adjacentes. Degradação pelas queimadas As queimadas, na maioria dos casos observados, provocam a degradação dos solos, principalmente no que diz respeito à sua biodiversidade, já que mata os seus microorganismos. Medidas preventivas Algumas medidas preventivas são propostas para que se evite a degradação dos solos: - Conservação do solo durante o uso; - Lavrar, sempre que possível, em parte plana; - Manter equilíbrio com clima, natureza do solo, e configuração do terreno; - Áreas com maior declividade devem ser usadas como pastos ou matas; - Rotatividade no uso sempre que possível; - Promover a revegetação do solo. Para que o solo mantenha as múltiplas capacidades de suporte dos sistemas naturais e agrícolas, é fundamental que as suas características estruturais permaneçam em equilíbrio com os di versos sistemas ecológicos.
Voçorocas no município de Mata de São João/Ba. Acervo do Autor
Pedologia
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CONSERVAÇÃO DOS SOLOS
Você Sabia? O que é conservação do solo? É a utilização de métodos adequados de uso e manejo do solo, visando a manutenção do equilíbrio de suas características, físicas, químicas e biológicas, que permitem mantê-lo produtivo de geração a geração, por evitar o seu esgotamento ou deterioração, provocados por fatores naturais e/ou introduzidos pelo próprio homem, os fatores antrópicos. Dentre os princípios fundamentais do planejamento de uso das terras, destaca-se um maior aproveitamento das águas das chuvas. Evitando-se perdas excessivas por escoamento super ficial, podem-se criar condições para que a água pluvial se in filtre no solo. Isto, além de garantir o suprimento de água para as culturas, criações e comunidades, previne a erosão, evita inundações e assoreamento dos rios, assim como abastece os lençóis freáticos que alimentam os cursos de água. Uma cobertura vegetal adequada assume importância fundamental para a diminuição do impacto das gotas de chuva. Há redução da velocidade das águas que escorrem sobre o terreno, possibilitando maior infiltração de água no solo e, diminuição do carreamento das suas partículas. Esses cuidados básicos aliados à técnicas e manejo adequado, contribuem para a conservação e uso sustentável dos solos
Conheça, agora, algumas práticas de conservação do solo existentes e como são utilizadas Plantio em nível Neste método usa-se curvas de nível em todas as operações de preparo do terreno, balizamento, semeadura, etc.. No cultivo em nível ou em contorno, criam-se obstáculos à descida da enxurrada, diminuindo a velocidade de arraste e conseqüente erosão, aumentando a in filtração d’água no solo. Este pode ser considerado um dos princípios básicos, constituindo-se em uma das medidas mais eficientes de conservação do solo e da água. Contudo, para uma maior eficiência, as práticas devem ser adotadas em conjunto. Manutenção de áreas vegetadas Áreas muito susceptíveis à erosão e de baixa capacidade de produção devem ser mantidas recobertas com vegetação permanente. Isto permite seu uso econômico, de forma sustentável e proporciona a sua conservação. Este cuidado deve ser adotado em locais estratégicos, que podem estar em nascentes de rios, topos de morros e/ou margem dos cursos d’água. Plantas de cobertura Objetivam manter o solo coberto no período chuvoso, diminuindo os riscos de erosão e melhorando as condições físicas, químicas e biológicas do solo. 74
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Controle do fogo O fogo, apesar de ser uma das maneiras mais fáceis e econômicas de limpar o terreno, quando aplicado indiscriminadamente é um dos principais fatores de degradação do solo e do ambiente. Um manejo conservacionista do solo deve controlar ou mesmo impedir a utilização do fogo como prática agrícola ou pastoril. Rotação de culturas Consiste em plantar de forma alternada, numa mesma área, culturas diferentes e que possuam sistemas radiculares distintos, a fim de promover uma ciclagem diferenciada de nutrientes e melhorar as condições físicas e químicas dos solos. Cultivo de acordo com a capacidade de uso As terras devem ser utilizadas em função da sua aptidão agrícola, que pressupõe a disposição adequada de florestas / reservas, cultivos perenes, cultivos anuais, pastagens, etc, racionalizando, assim, o aproveitamento do potencial das áreas, bem como a sua conservação. Uso de cobertura morta Corresponde a uma camada grossa, com aproximadamente 15cm de espessura, feita à base de vegetais, inclusive restos de culturas, com a finalidade de proteger o solo contra a erosão e ervas daninhas, conservar a sua umidade, melhorar a sua fertilidade (física e química) e mantê-lo a uma temperatura adequada; Adubação verde Corresponde ao plantio de leguminosas, com o objetivo de incorporá-las ao solo como adubo verde, na sua fase de maturação; as leguminosas mais utilizadas são a mucuna-preta, o feijão-de-porco, o feijão guandu e o lab-lab. Além disso, essas plantas melhoram as condições físicas dos solos, pois melhoram a estruturação dos mesmos. Plantio direto É um sistema de manejo, onde a palha e restos vegetais (folhas, colmos, raízes) são deixados na superfície do solo que é revolvido apenas no sulco onde se depositam sementes e fertilizantes. Não existe preparo do solo além da mobilização no sulco de plantio Correção do solo A correção das propriedades químicas do solo, quando realizadas de forma adequada, proporciona o melhoramento do sistema solo, no sentido de se dispor de uma plantação mais produtiva e protetora das áreas agrícolas. A utilização inadequada de fertilizantes químicos e mesmo orgânicos, podem favorecer a degradação do solo e dos subsistemas associados.
O ENSINO DO SOLO NO ENSINO FUNDAMENTAL E MÉDIO A Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (BRASIL, 1996) denota que a finalidade da educação é proporcionar “o pleno desenvolvimento do educando, seu preparo para o exercício da cidadania e sua quali ficação para o trabalho” (Art. 2º). Tendo em vista as grandes transformações sócio-espaciais contemporâneas, como a globalização, os novos con flitos políticos, econômicos, culturais e ambientais, que contribuição real este estudo pode dar para o conhecimento geográfico do educando? Pedologia
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Segundo os Parâmetros Curriculares Nacionais (BRASIL, 1998), a Geografia pode contribuir para a formação integral do estudante se, no Ensino Fundamental, conseguir “alfabetizá-lo” espacialmente em suas diversas escalas e configurações e dar-lhe suficiente capacitação para manipular noções de paisagem, espaço, natureza, estado e sociedade. E se no Ensino Médio conseguir construir competências que permitam a análise da realidade, revelando suas causas, efeitos, intensidade, heterogeneidade e o contexto espacial dos fenômenos que configuram cada sociedade. Contudo, para conseguir desempenhar melhor o seu papel, a ciência geográfica deve, em primeiro lugar: “... abandonar a visão apoiada simplesmente na descrição e memorização da “Terra e o Homem”, com informações sobrepostas do relevo, clima, população e agricultura, por exemplo. Por outro lado, é preciso superar um modelo doutrinário de “denúncia”, na perspectiva de uma sociedade pronta, em que todos os problemas já estivessem resolvidos. A revolução técnico-cientí fica não dá receitas prontas e traz no seu interior uma velocidade de transformações ante as quais é inútil a simples análise da aparência. Nesta visão, (...) é impossível continuar olhando o planeta apenas a partir de sua primeira natureza, ou seja: seu contexto ingenuamente dado, pois uma segunda natureza se apresenta e esta não abandonou os aspectos visíveis do objeto, mas incorporou o resultado da ação e relação social” (BRASIL, 1998). Uma das características fundamentais da produção geográfica da contemporaneidade é a busca e definição de abordagens que considerem as dimensões subjetivas e singulares que os homens estabelecem com o meio ambiente. Essas dimensões são socialmente elaboradas40 e resultam em diferentes percepções do espaço geográfico e de sua construção (BRASIL, 1998). Trata-se da busca de ex-
plicações mais amplas da realidade, que promovam a interseção da Geografia com outros campos do saber, como, por exemplo, a Sociologia, a Economia, a Biologia e a Física. A idéia de que a Geogra fia deve ser apenas centrada na descrição empírica das paisagens ou pautada apenas na interpretação política e econômica do mundo não subsiste mais. O contexto atual tem exigido que se trabalhe tanto com as relações socioculturais da paisagem, quanto com os elementos físicos e biológicos que dela fazem parte, investigando as múltiplas interações entre eles estabelecidas na constituição do espaço geográ fico (BRASIL, 1998). “(...) nos dias de hoje, o conhecimento científico avança na direção do holismo, do enfraquecimento das disciplinas ou ciências isoladas, de explicações e teorias que dão ênfase à globalidade do real (...). Há uma expansão gradativa das idéias e práticas interdisciplinares, ainda mais, transdisciplinares.” (VESENTINI, 1995). Neste contexto, o estudo do solo pode contribuir, e muito, para a compreensão dos fenômenos geográficos, uma vez que todas as sociedades humanas o utilizam, de forma ampla, para o seu desenvolvimento. Além disso, a própria natureza do solo impõe que seu estudo seja realizado de forma interdisciplinar e/ou transdisciplinar, o que pode proporcionar uma melhor compreensão das interligações dos subsistemas terrestres, dentre eles, é claro, o subsistema antroposfera. Os fatores que interagem para a formação do solo são: os materiais de origem, que incluem as rochas, sedimentos, matéria orgânica e solos pré-existentes; o clima; o relevo; a biosfera, que inclui o homem com suas ati vidades; e o tempo. Por isso, para entender o solo é preciso uma análise mais ampla do meio no qual ele se insere – uma análise interdisciplinar e transdisciplinar - devido a sua a própria natureza.
40 Fruto das experiências individuais, por isso, marcadas pela cultura na qual se encontram inseridas. 76
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Saiba Mais! Reichardt (1988) explica porque é tão importante estudar o solo: a) porque é necessário para a produção de alimentos e fibras; b) porque é necessária a conservação do próprio solo, dos ecossistemas e dos aqüíferos; c) porque existe a necessidade de construir estradas, edifícios, cidades; d) porque é preciso compreender processos que ocorreram durante a sua formação e que ocorrem dentro do solo durante o seu uso. Mas, qual seria a relevância de se estudar o solo dentro do contexto do ensino fundamental e médio? Por que através dos conteúdos de solos os educandos poderão compreender melhor a dinâmica ambiental, as interações ambientais e antropogênicas, proporcionando a formação do aluno-cidadão, consciente das conexões ambientais e de seu papel frente às modi ficações do espaço terrestre. O estudo dos solos, pelo supracitado, é muito importante para a educação ambiental das gerações atual e futura. Lima (2006) enfatiza que uma estratégia para colocar as preocupações ambientais no cotidiano da comunidade é a efetiva introdução dos conteúdos relativos aos solos na prática do ensino fundamental. “O impacto da incorporação do ensino de solos no nível fundamental poderá ser mensurado através do aumento da consciência ambiental dos estudantes que forem atingidos por este conhecimento. Estas crianças e jovens poderão ter uma melhor compreensão do significado do solo dentro dos sistemas naturais ou antropizados, e poderão compreender a importância de conservar este recurso, além de transmitirem esta preocupação ao seu meio familiar, e se tornarem cidadãos mais responsáveis em relação ao meio ambiente” (LIMA, 2006). Contudo, apesar da grande importância dos solos para a dinâmica dos sistemas naturais e antropogênicos e, por conseguinte, para
a formação do aluno-cidadão mais consciente, o espaço normalmente dedicado ao seu estudo no ensino fundamental e médio é, freqüentemente, nulo ou relegado a um plano irrelevante. Isto ocorre tanto em escolas situadas em espaços urbanos ou rurais, o que acaba contribuindo para o não despertamento da população para a importância dos solos (LIMA et al., 2002). Nos PCNs do primeiro e segundo ciclos do ensino fundamental, o tema solo é abordado principalmente no contexto das Ciências Naturais. No entanto, deve ser destacado que, apesar da natureza interdisciplinar e transdisciplinar deste tema, o mesmo não é sequer citado nos parâmetros curriculares de Geogra fia. O conteúdo de pedologia começa a ser trabalhado a partir das séries iniciais, ou seja, pela primeira fase do Ciclo Básico de Alfabetização, tanto sob o enfoque geológico, quanto edafológico (relação solo-planta). Desta forma, o trabalho deve ser feito interrelacionado para que a criança assimile os conteúdos pedológicos não desvinculados do conhecimento historicamente construído, mas que este aprenda mais que uma leitura de palavras; e sim uma leitura de vida, da sociedade em que está inserida e seu papel dentro dela (GONZALES; BARROS, 2000). Embora o conteúdo solos não apareça de forma explícita nos PCNs de Geogra fia dos primeiros ciclos do ensino fundamental, o mesmo pode ser abordado tanto no primeiro, quanto no segundo ciclo. Pedologia
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No primeiro ciclo, por exemplo, são muitos e variados os temas que podem ser pesquisados a partir do estudo da paisagem local, dentre eles os solos. Embora cada unidade escolar e cada professor possa propor os mais variados temas, aqueles selecionados devem tratar da presença e do papel da natureza e sua relação com a vida das pessoas — seja em sociedade, coletiva ou individualmente — na construção do espaço geográfico (BRASIL, 1998).
Alain Ruellan (um dos pedólogos mais famosos do mundo) conduz os seus pequeninos aos “primeiros olhares do solo” (Premiers regards...). Fonte: Ruellan (1993).
Atenção! O estudo dos solos contempla, sem sombra de dúvida, as necessidades supracitadas, uma vez que os solos são importantes para a compreensão dos sistemas naturais, de suas interações com os sistemas antropogênicos e, por conseguinte, para a con figuração das diferentes realidades espaciais.
Dentre os objetivos levantados pelos PCNs para o segundo ciclo de Geogra fia, em três deles existem amplas possibilidades de se trabalhar com solos. São eles: 1) Conhecer e compreender algumas das conseqüências das transformações da natureza causadas pelas ações humanas, presentes na paisagem local e em paisagens urbanas e rurais. Para alcançar o objetivo supracitado o educador pode demonstrar que a má utilização do solo, por exemplo, pode ocasionar graves problemas, como a perda de áreas agricultáveis pela erosão, salinização, desertificação, deslizamentos ou enchentes nas grandes cidades. O educador pode utilizar situações do cotidiano para alcançar de forma mais signi ficativa os seus objetivos. A utilização de fotos, revistas, jornais, vídeos etc., pode ser excelente - a sugestão aqui é abusar da criatividade.
A imagem ao lado mostra um deslizamento que ocorreu em 1984 no Alto do Bom Viver, em Salvador-Ba, devido à alta susceptibilidade do solo associado à utilização inadequada do espaço. Imagens como esta pode ser utilizada para se trabalhar o conteúdo solos no ensino fundamental. Fonte: CODESAL (2006).
2) Valorizar o uso re fletido da técnica e da tecnologia em prol da preservação e conservação do meio ambiente e da manutenção da qualidade de vida. Fotografias aéreas, especialmente de áreas urbanizadas, podem ser conseguidas gratuitamente em órgãos oficiais para serem trabalhadas em sala com os estudantes. O educador pode, por exemplo, enfatizar a evolução da ocupação do solo através dos anos e demonstrar aos discentes que esta é uma técnica muita utilizada atualmente pelos especialistas para gerenciar e entender as transformações do espaço: desmatamentos, erosão, favelização, etc.. 78
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Fotografia aérea retirada em 1976.
Fotografia aérea retirada em 2002.
As fotografias são da mesma área, mas foram retiradas em épocas diferentes. Denotam a expansão urbana de Lauro de Freitas/Ba sobre dunas. Fotografias retiradas pela CONDER (COMPANHIA DE DESENVOLVIMENTO URBANO DO ESTADO DA BAHIA).
3) Conhecer e valorizar os modos de vida de diferentes grupos sociais, como se relacionam e constituem o espaço e a paisagem no qual se encontram inseridos.
Atenção! Aqui o educador pode denotar, por exemplo, que o modo de vida dos diferentes grupos sociais está estritamente relacionado com o meio no qual ele se insere. Oleiros, por exemplo, necessitam que o meio possua solos específicos para o desenvol vimento de suas atividades. Catadores de caranguejos desenvol vem suas atividades a partir de um meio especí fico – os solos de manguezais. Moradores de uma cidade onde os solos são muito susceptíveis aos deslizamentos, terão o seu modo de vida afetado por esta característica (em momentos de catástrofes, por exemplo, pode afetar de forma ampla o Estado e a sociedade civil).
Uma figura como esta pode ser utilizada como um importante recurso didático. Resta, porém, arregaçar as mangas, a imaginação e... semear! Fonte: Ruellan (1993).
Diferente do primeiro e segundo ciclos, o conteúdo solos aparece de forma explícita nos PCNs de Geografia no terceiro e quarto ciclos do ensino fundamental. No terceiro ciclo o estudo do solo é sugerido dentro do Eixo 2 - O estudo da natureza e sua importância para o homem – através dos seguintes temas: a) Os fenômenos naturais, sua regularidade e possibilidade de previsão pelo homem – neste tema, o conteúdo sugerido para se trabalhar o solo é: Erosão e Deserti ficação: Morte dos Solos.
Atenção! Para uma melhor compreensão dos processos erosivos e do fenômeno de desertificação, é necessário a realização de estudos interdisciplinares. Conhecimentos de climatologia, de botânica e da dinâmica das populações, são possíveis de serem explorados. Os PCNs sugerem que se privilegie o estudo do Brasil, de modo que se conheça a diversidade de paisagens brasileiras quanto a sua natureza, como funcionam e se combinam os diferentes componentes que dela fazem parte. Por isso, não esqueça de utilizar, dentre outros recursos, mapas para representar fenômenos e os conhecimentos adquiridos sobre os domínios morfoclimáticos do Brasil. Pedologia
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b) A natureza e as questões sócio-ambientais - neste tema, o conteúdo sugerido para se trabalhar o solo é: Plantar sem degradar: outras formas de produzir no campo. É importante denotar que, embora os conteúdos supracitados apenas sejam os únicos que diretamente tratam dos solos no terceiro ciclo, os mesmos podem ser trabalhados a partir de outros conteúdos, tais como: urbanização e degradação ambiental; o lixo nas cidades: do consumismo à poluição; poluição ambiental e modo de vida urbano; poluição ambiental e modo de produzir no campo; industrialização, degradação do ambiente e modo de vida; problemas ambientais que atingem todo o planeta (o efeito estufa, a destruição da camada de ozônio e a chuva ácida); o turismo e a degradação do ambiente; conservação ambiental, cidadania e pluralidade cultural; conhecer a natureza e respeitar suas leis próprias: produzir sem degradar; dentre outros.
No quarto ciclo, o estudo do solo é sugerido dentro do Eixo 3 - Modernização, modos de vida e a problemática ambiental – através dos seguintes temas: a) Alimentar o mundo: os dilemas sócio-ambientais para a segurança alimentar neste tema, dentro dos itens abordados pelos PCNs, sugerimos os seguintes para se trabalhar com conhecimentos de solos: • revolução verde: o que foi e o que representa para o ambiente; • poluição no campo com uso de agrotóxicos; • conservação e degradação dos solos (erosão, perda de fertilidade, desertificação, salinização, irrigação); • sistemas agrícolas (agricultura comercial, monocultura, policultura, agricultura ecológica, agriculturas alternativas, biotecnologia); • biodiversidade e agricultura; • agricultura tecni ficada, insumos agrícolas e poluição das águas de superfície; • insumos agrícolas e destruição da fauna; • sistemas agroflorestais; • sistemas agrossilvopastoris; 80
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O mapa representa as áreas do país em processo de desertificação. Trata-se de um mapa importantíssimo para se trabalhar o conteúdo supracitado. Fonte: Conti, 1998.
• florestas plantadas (fontes de madeira, celulose e papel) e a sustentabilidade ambiental; • recuperação de florestas e a captura de monóxido de carbono; • movimentos sociais no campo e a questão ambiental. b) Ambiente urbano, indústria e modo de vida - neste tema, dentro dos itens abordados pelos PCNs, sugerimos os seguintes para se trabalhar com conhecimentos de solos: • o que é e para onde vai o lixo urbano: tratamento e destino do lixo; • ocupação de áreas de risco: alagadiços, encostas etc.; • impacto de impermeabilização do solo nas cidades e os efeitos na drenagem; • as fontes de matérias-primas que constroem a cidade: as argilas, cimento, madeira, rochas, areia entre outros. c) O Brasil diante das questões ambientais - neste tema, dentro dos itens abordados pelos PCNs, sugerimos os seguintes para se trabalhar com conhecimentos de solos: • desmatamentos e queimadas como práticas econômicas;
• garimpo: prática perversa de economia periférica: trabalhadores excluídos e degradação ambiental; • mineração: apropriação dos recursos ambientais e degradação da natureza; • impactos das grandes barragens e açudes; • conservação x preservação e conflitos sócioambientais; • indústria do turismo e degradação ambiental; • degradação do cerrado x monocultura e pecuária extensiva melhorada; • práticas agrícolas e fronteiras agropecuárias na Amazônia. d) Ambientalismo: pensar e agir - - neste tema, dentro dos itens abordados pelos PCNs, sugerimos os seguintes para se trabalhar com conhecimentos de solos:
• Agenda 21: relações nacionais e internacionais na questão ambiental (Convenção da Biodiversidade, Convenção do Desenvolvimento Sustentável, Protocolo de Kyoto, etc.); • políticas e estratégias internacionais para o desenvolvimento sustentável (de Estocolmo a Joanesburgo). Já nos PCNs de Ciências Naturais do ensino fundamental, onde o tema solos é mais destacado, no primeiro ciclo a orientação é que o tema seja trabalhado de forma introdutória. Neste ciclo, a expectativa é que os educandos desenvolvam as seguintes competências: Observar, registrar e comunicar algumas semelhanças e diferenças entre diversos ambientes, identificando a presença comum de água, seres vivos, luz, calor, solo, e características específicas dos ambientes (BRASIL, 1997).
Atenção! Os conteúdos pretendem uma primeira aproximação da noção de ambiente como resultado das interações entre seus componentes - seres vivos, ar, água, solo, luz e calor - e da compreensão de que, embora constituídos pelos mesmos elementos, os diversos ambientes diferenciam-se pelos tipos de seres vivos, pela disponibilidade dos demais componentes e pelo modo como se dá a presença do ser humano” (LIMA, 2006).
No primeiro ciclo do ensino fundamental, espera-se que, através dos conteúdos ministrados em Ciências Naturais, o educando seja preparado para que esteja predisposto a assimilar os conteúdos relacionados com os solos do segundo ciclo do ensino fundamental, onde o tema ganha maior destaque. Dentre os conteúdos sugeridos pelos PCNs para o Bloco Temático Ambiente do primeiro ciclo de Ciências Naturais, o primeiro é: • comparação de diferentes ambientes naturais e construídos, investigando características comuns e diferentes, para verificar que todos os ambientes apresentam seres vivos, água, luz,
calor, solo e outros componentes e fatos que se apresentam de modo distinto em cada ambiente (BRASIL, 1997). No segundo ciclo de Ciências Naturais, o solo consta desde os objetivos a serem alcançados pela disciplina. Observemos a citação dos PCNs (BRASIL, 1997): • Identificar e compreender as relações entre solo, água e seres vivos nos fenômenos de escoamento da água, erosão e fertilidade dos solos, nos ambientes urbano e rural; • Caracterizar causas e conseqüências da poluição da água, do ar e do solo. Pedologia
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“A fim de se observar a abrangência dos estudos ambientais do ponto de vista das Ciências, serão examinados por alto dois exemplos: a questão do fluxo de energia nos ambientes e as relações dos seres vivos com os componentes abióticos do meio (...). O conceito de relação dos seres vivos com os componentes abióticos do meio, por sua vez, também considerado em linhas gerais, deve levar em conta: (...) as relações entre solo e seres vivos, que são variadíssimas e muito antigas, pois se considera a formação dos solos como conseqüência dessa relação desde milhares de anos” (BRASIL, 1996).
Os conteúdos que versam sobre solos aparecem de forma signi ficativa nos Blocos Temáticos: Ambiente e Recursos Tecnológicos. Podemos ver, no quadro abaixo, os conteúdos relacionados diretamente com os solos (BRASIL, 1997).
No segundo ciclo do ensino fundamental, especialmente, deve haver instrumental didático adequado, bem como uma melhor capacitação dos professores para que os discentes possam ser melhor orientados no estudo dos solos. No terceiro ciclo do fundamental de Ciências Naturais, segundo os PCNs, é possível a retomada ou a introdução dos estudos sobre os solos, já sugeridos para o segundo ciclo: “(...) onde se enfoca a possibilidade de os alunos estudarem a composição, as condições de fertilidade e erosão ou preservação de solos de diferentes origens. No terceiro ciclo, os estudos das características dos solos estão voltados à compreensão da sua profunda integração com o regime de chuvas, com a formação do relevo e da vegetação e com as decorrências da ocupação humana nos biomas brasileiros” (BRASIL, 1998). Podemos ver, no quadro abaixo, que, dentre os conteúdos sugeridos no Bloco Temático Vida e Ambiente, um é diretamente relacionado ao solo:
No quarto ciclo, retomam-se, com maior profundidade e abrangência, estudos já propostos para o segundo ciclo. Pode-se observar abaixo, trechos dos PCNs que expressam o supracitado (BRASIL, 1998, p.110): 82
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• “Agora, a fertilização, a irrigação ou a drenagem dos solos agriculturáveis podem ser trabalhados considerando-se seus aspectos físico-químicos, associando-se suas características aos processos de correção e aos ciclos naturais. Por exemplo, o estudo dos fertilizantes, a partir de rótulos de produtos comerciais, oferece elementos para se discutir o que são os sais minerais do solo, sua origem e destino, em conexão com o estudo dos ciclos dos materiais, apontados em Vida e Ambiente.” • “Os processos de degradação de ambientes por queimadas, desmatamento e conseqüente erosão do solo, ao lado de medidas de contenção e correção, também podem ser retomados, buscando-se uma abordagem mais ampla que no segundo ciclo (...). Possíveis alterações climáticas decorrentes de grandes desmatamentos, nos casos de construção de barragens, podem ser discutidas, levando-se em conta as alterações da circulação de água no ar, no solo e subsolo, diminuição da biomassa e, portanto, da evapotranspiração. A leitura e a discussão de textos paradidáticos, artigos de jornal e a preparação de sínteses são atividades possíveis neste conteúdo.” • “Ao abordar a degradação de ambientes em áreas urbanas, retomam-se os estudos sobre poluição do ar, da água e do solo, associando-se a compreensão da origem dos diferentes materiais poluentes ou presentes no lixo, nos processos de reciclagem.”
Saiba Mais! Os PCNs denotam que no primeiro e segundo ciclos o solo deve ser apresentado ao discente de forma mais simples e individualizada, enquanto que no terceiro e quarto ciclos deve ser revelado de forma mais complexa e integrada, de modo a integrar os conhecimentos adquiridos e aprofundar o tema sob enfoque interdisciplinar e transdisciplinar. O solo também pode ser abordado como um conteúdo do tema transversal “Meio Ambiente” em diversas matérias. Dentro dos três blocos organizadores dos conteúdos do terceiro e quarto ciclos do ensino fundamental dos PCNs de Meio Ambiente, por exemplo, o tema solos pode ser amplamente explorado: • A natureza “cíclica” da Natureza; • Sociedade e meio ambiente; • Manejo e conservação ambiental. Todas as questões citadas e sugeridas para serem desenvolvidas no Ensino Fundamental de Geografia e Ciências Naturais podem ser trabalhadas de maneira aprofundada no Ensino Médio, baseando-se em recursos didáticos dos mais variados: filmes, músicas, palestras, entrevistas, pesquisas de campo, leitura de artigos, jornais, revistas, debates, etc..
Reflexão! Se você parar para re fletir, verá as vastas possibilidades de utilizar os solos como instrumento de reflexão e análise das realidades sócio-espaciais, tanto no ensino fundamental quanto no ensino médio. Por que não utilizar essas amplas possibilidades e conduzir os discentes à reflexão e ao despertamento ambiental? Vamos lá? Pedologia
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Atenção! Mas, atenção! Embora os PCNs sejam importantes documentos, que orientam e conduzem os educadores à re flexão da prática pedagógica, deve-se ter consciência que os mesmos não são considerados unanimemente adequados, “em função de sua elaboração não ter sido plural, e ainda por apresentar di ficuldades, imprecisões e até mesmo incoerências” (SPOSITO, 1999; LIMA, 2006). Além disso, existe a necessidade de se implementar ações para subsidiar os PCNs, a fim “traduzi-los” para um público mais amplo, conforme afirma Pontuschka (1999): “Os PCNs destinam-se à minoria dos professores bem-formados, que com maior ou menor intensidade já conhecem a bibliografia geográfica mais atualizada e acompanham a trajetória percorrida pela ciência geográ fica em suas diferentes vertentes e também seu ensino como disciplina escolar nas últimas décadas. O texto ainda é teórico demais para o professor que ainda utiliza o livro didático como sua única ou principal bibliogra fia. Desse modo, ao lado dos PCNs, muitas outras ações precisam ser efetivadas para que o público-alvo possa elevar a qualidade de seu trabalho de acordo com os objetivos previstos pelo MEC.” Um outro problema a ser denotado é sobre a qualidade dos livros didáticos e as apostilas, que são os materiais instrucionais mais utilizados pelos professores, especialmente do ensino fundamental. Ao se comparar o
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proposto pelos PCNs com a realidade dos livros didáticos recomendados pelo Ministério da Educação, por exemplo, encontram-se significativas diferenças, seja pela ausência, incorreção ou inadequação das informações existentes sobre os solos (LIMA, 2006), bem como sobre outros conteúdos, especialmente aqueles relacionados a Geogra fia Física. O ensino dos solos, tanto no ensino fundamental quanto no ensino médio, é particularmente mecânico, decorativo e, freqüentemente, não relacionado às necessidades e anseios dos estudantes. O processo de ensino-aprendizagem de solos deve conter experiências concretas, que levem o estudante à construção gradativa do conhecimento, levando em conta a vinculação da ciência ao seu significado político, social e cultural (CURVELLO; SANTOS, 1993). Conforme visto, os desafios estão postos, mas as possibilidades são enormes. Temos muito a caminhar, os desa fios precisam ser superados e você, prezado aluno, pode fazer a diferença. A humanidade agradece...
Atividade Complementar 1. O que são atributos e horizontes diagnósticos?
2. Quais são os horizontes diagnósticos super ficiais e quais suas principais características? Quais são os horizontes diagnósticos subsuper ficiais e quais suas principais características?
3. Faça um quadro comparativo das classes de solos do Brasil e, depois, discuta com os seus colegas e tutor(a).
4. Quais as principais formas de degradação do solo?
5. Existem maneiras de se evitar o processo de erosão do solo? Quais?
6. Baseando-se na figura ao lado, escreva um texto discutindo sobre as conseqüências da degradação do meio ambiente. Compartilhe-o com os seus colegas (em sua UP e no Fórum de Discussão).
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7. Observe a figura abaixo, reflita e, depois, discuta práticas que possam contribuir para a implementação de economias mais sustentáveis.
Fonte: Capra (2002).
8. Realize a seguinte pesquisa:
Em livros didáticos de Geogra fia do Ensino Fundamental e Médio, analise se o conteúdo solos é trabalhado e, depois, responda: a) Dentre os livros analisados, quantos trabalham o conteúdo? b) Os livros trabalham o conteúdo de forma adequada? Explique. c) Você adotaria um, ou mais, dos livros analisados para trabalhar o conteúdo? Explique.
9. Reflita com os seus colegas e com o seu (sua) tutor(a) como o ensino dos solos pode ajudar na construção de uma sociedade local, regional e globalmente mais sustentável. Depois, pense em atividades pedagógicas que possibilitem o desenvolvimento de competências voltadas para o conhecimento dos solos, conservação da natureza e das sociedades humanas.
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Glossário Acidez - Presença de ácido, isto é, de um composto hidrogenado que, em estado liquido ou dissolvido, se comporta como omo um eletrólito. A concentração de íons H+ é expressa pelo valor do pH. Ácido fúlvico - Mistura de substâncias orgânicas que permanecem em solução após acidificação de um extrato do solo, usando um álcali diluído. Ácido húmico - Fração do húmus do solo de cor escura, que pode ser extraída com solução diluída de álcali e após, precipitada por acidificação. Ação antrópica - Qualquer atividade desenvolvida pelo homem sobre o meio ambiente, independentemente de ser maléfica ou benéfica. Ação bioquímica - Modificação química resultante do metabolismo de organismos vivos. Adensamento - Redução natural do espaço poroso e o conseqüente aumento da densidade de camadas ou horizontes do solo, por dissecação, iluviação ou precipitação química. Quando resultante da ação antrópica é denominado compactação. Adsorção - Processo através do qual átomos, moléculas e íons í ons são retidos na superfície de sólidos por intermédio de ligações físicas ou químicas. Adubação - Processo de adição ao solo de substâncias, produtos ou organismos, que contenham elementos essenciais ao desenvolvimento de plantas que são cultivadas. Adubação verde - Técnica agrícola utilizada para elevar o conteúdo de matéria orgânica no solo. As plantas que apresentam crescimento rápido são cortadas jovens, ainda verdes e incorporadas ao solo, promovendo seu enriquecimento através da ação de microorganismos decompositores, aumentando a capacidade de reter fertilizantes e manter a umidade do solo. Devem ser preferidas aquelas da família das leguminosas, que além da matéria orgânica, incorporam ainda nitrogênio ao solo. Adubo mineral - Material inorgânico, geralmente de origem industrial, que é adicionado ao meio em que a planta é cultivada para fornecer determinados nutrientes. Adubo orgânico - Adubo constituído essencialmente por elementos naturais matéria orgânica decomposta, resíduos vegetais, esterco, dentre outros), isto é, sem o acréscimo de produtos químicos de origem industrial. Aeração do solo - Processo através do qual é efetuada a troca de gases entre o ar do solo e o ar atmosférico. Solos bem arejados apresentam ar de composição semelhante ao da atmosfera logo acima da superfície, sendo que solos com arejamento deficiente, geralmente apresentam taxa muito elevada de CO2, e em conseqüência uma baixa percentagem de oxigênio, em relação à atmosfera. A velocidade de aeração depende em muito do volume e da continuidade dos poros do solo. Agregação - União de partículas primárias do solo (areia, silte e argila) para formar partículas secundárias ou agregadas. Tal união é realizada por forças naturais e substâncias derivadas da atividade microbiana e exsudadas pelas raízes. Agricultura ecológica - Conjunto de técnicas agrícolas baseadas em conceitos de conservação de energia e matéria, reproduzindo processos ecológicos naturais e aproveitando a economia da natureza, inclusive de organismos vivos do ambiente, como decompositores, parasitas e predadores existentes. Trata-se de prática agrícola que dispensa o uso de insumos químicos e mecanização. Agroecossistema - Sistema ecológico natural, transformado em espaço agrário, utilizado para produção agrícola ou pecuária, segundo diferentes tipos e níveis de manejo. Em muitos casos, funciona como sistema monoespecífico (monoculturas), provocando diversos problemas ambientais. Agroflorestas - Povoamentos permanentes, de aspecto florestal, biodiversificados, manejados pelo homem de forma sustentada e intensiva, constituídas de espécies espéci es perenes (madeiráveis, frutíferas, condimentares, medicinais etc.), para gerar um conjunto de produtos úteis para fins de subsistência e/ou comercialização. Agrotóxico - Substância química, geralmente artificial, destinada a combater as pragas da lavoura, tais como insetos, fungos, etc. Muitas são danosas aos animais e, também, ao homem. Pedologia
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Alteração sialítica - Processo de intemperismo que conduz à formação de solos constituídos por argilominerais aluminossilicatados e com significativa lixiviação de metais alcalinos e alcalino-terrosos. Calagem - Processo através do qual é aplicado calcário ao solo objetivando neutraliza a acidez, proporcionando com isso melhores condições para o desenvolvimento das plantas. Camada impermeável - Camada formada for mada por processos outros que não pedogenéticos e que se mostra resistente à penetração de fluidos e/ou raízes. É caracterizada pela acentuada redução da condutividade hidráulica em relação à das camadas ou horizontes adjacentes. Capacidade de infiltração - Taxa máxima que um determinado solo pode absorver de água, por unidade de superfície. Catena - Seqüência de solos com aproximadamente a mesma idade, derivados de materiais semelhantes, e que ocorrem sob condições climáticas similares, mas que apresentam características diferentes, devido às variações de relevo e drenagem. Colúvio - Detritos rochosos, angulosos e sem classificação, produzidos pelo intemperismo e deslocados encosta e ncosta abaixo pela ação da gravidade. Ecossistema - Sistema integrado e autofuncionante que consiste em interações dos elementos bióticos e abióticos, e cujas dimensões podem variar consideravelmente. Floculação - Precipitação da fase dispersa de um colóide, pela união de partículas individuais, formando pequenos grumos ou agregados. Utilizado comumente com referência à fração argila do solo. Impacto ambiental - Qualquer alteração das propriedades físicas, químicas e biológicas do meio ambiente, causada por qualquer forma de matéria ou energia resultante das atividades humanas que, direta ou indiretamente, afetam a saúde, a segurança e o bem-estar da população, as atividades sociais e econômicas, ec onômicas, a biota, as condições estéticas e sanitárias do meio ambiente e a qualidade dos recursos ambientais. Resolução CONAMA nº 306, de 5 de julho de 2002. Manejo - Interferência planejada e criteriosa do homem no sistema natural, para produzir um benefício ou alcançar um objetivo, favorecendo o funcionalismo essencial desse sistema natural. É baseado em método científico, apoiado em pesquisa e em conhecimentos sólidos, com base nas seguintes etapas: observação, hipótese, teste da hipótese e execução do plano experimental. Nódulo - Corpo cimentado que pode ser removido intacto do solo, carecendo de uma organização interna ordenada. Oxidação - Perda de elétrons ou aumento do número de valência positiva ou diminuição da negativa de um átomo. pH - Parâmetro químico que indica a concentração de íons de hidrogênio em uma solução aquosa; variando de 0 a 14, sendo 7 o neutro. Valores abaixo de 7, indicam uma solução ácida (corrosiva) e acima, básica (incrustante). Redução - Aquisição de elétrons, ou aumento do número negativo neg ativo de valência ou diminuição do positivo, de uma átomo. Saprólito - Manto de alteração constituído essencialmente de uma mistura de minerais secundários e primários derivados de rochas pela ação do intemperismo químico e que mantém vestígios da estrutura original da rocha, sendo reconhecido como um produto de alteração al teração da rocha in situ, si tu, denominado horizonte C. Solo imaturo - Solo que apresenta horizontes genéticos indiscriminados ou apenas levemente desenvolvidos, devido ao tempo relativamente curto, em que foi submetido aos processos de formação do solo. Solo incéptico. incéptico. Solo jovem. Solo maduro - Solo que apresenta horizontes bem desenvolvidos, produzidos pelos processos naturais de formação do solo, e estando essencialmente em equilíbrio com o meio ambiente atual. Solução - Mistura homogênea e íntima das partículas de duas ou mais substâncias diferentes, sendo que essas partículas podem ser: moléculas, átomos ou íons. Uma solução é uma mistura e não uma combinação, porque a quantidade dos componentes é variável. Em uma solução verdadeira, os componentes só podem ser separados por uma mudança de estado. Umidade do solo - Umidade presente na porção do solo situada si tuada acima da superfície do lençol freático, incluindo o vapor d’água presente nos interstícios.
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