Pedologia

1. Entre os recursos naturais de nosso planeta, os solos ocupam um lugar de extrema importância, uma vez que, eles suportam os vegetais, dos quais direta e indiretamente, nossa vida depende. A Pedologia se dedica a estudar como os solos se formam, e como são constituídos. Pedologia

2. Histórico • Nos primórdios da existência do Homem, enquanto ele era um caçador ou um apanhador de alimentos: • O solo era visto apenas como alguma coisa abaixo da superfície da Terra que fornecia suporte para a movimentação e habitação. • 6000 a.C. quando o ser humano deixou de ser nômade se fixou, ele começou a cultivar plantas, obtendo alimentos e fibras. • A Terra passou a ser encarada como algo que onde se podia enterrar uma semente, que em condições favoráveis, germinaria, cresceria e produziria fruto ou outra coisa útil à sua vida.

3. Histórico • Surgiu o conceito de solo como um meio de desenvolvimento das plantas • Determinadas terras eram mais produtivas, outras eram encharcadas, arenosas endurecidas para que pudessem ser cultivadas. China (4500 a.C.) • As terras foram subdivididas em nove classes de produtividade. Mesopotâmia (Iraque - 2500 a.C.) • Rios Tigre e Eufrates – documentos relacionavam a dependência da produtividade à fertilidade do solo. Uma semente plantada levava a produção de 86 ou 300 unidades.

4. Histórico Grécia (800 a 200 a.C.) • 500 a.C. Herodoto – atribuiu à FERTILIDADE em parte às enchentes anuais dos rios. • 300 a.C. Theofastes– recomendava deixar a água o maior tempo possível para permitir o acúmulo de SILTE. • Observações de que certos solos não produziam satisfatoriamente. • Na mitologia, Hércules a pedido do rei Augeas fez passar um rio por dentro de um estábulo que continha esterco acumulado de 30 anos fazendo que esses fossem distribuídos nas terras adjacentes. Augeas não pagou Hécules e ... • Poema grego Odisséia (Homero) faz menção a aplicação de esterco a videiras.

5. Histórico • Theofastesrecomendava uso abundante de esterco em solos rasos, mas sugeria que solos ricos fossem menos adubados. Sugeriu também que as plantas mais exigentes deveriam ter maior requerimento de água. • Atenas – canais coletores de esgoto para serem aplicados no plantio de verduras e em oliveiras. • Classificação dos estercos por ordem de riqueza em nutrientes (humano, suíno, cabrito, ovelha, bovino e eqüino).

6. Histórico Roma antiga (100 a.C.) • Vários documentos descrevem os meios para obter maiores colheitas, misturando à camada arável cinzas de madeira e esterco de animais. • Atribuía-se a boa produtividade do solo à sua COR: • Critério de fertilidade (preto fértil – cinza infértil) • Quanto mais escuro melhor ele seria e, esta cor escura era atribuída a uma substância orgânica que hoje é conhecida como HÚMUS. • Mistura de diferentes tipos de solos com a finalidade de corrigir os defeitos e adicionar força ao solo. • Aplicação de margas (argila e calcário) • Virgilio escreveu sobre as características do solo (DENSIDADE). • Analisou o solo (sabor : amargo ou salgado - pH)

7. Histórico Era Cristã • Bíblia menciona o valor das cinzas para enriquecer o solo. • Salitre (nitrato de K) livro de Lucas • Grande contribuição das civilizações árabe-islâmica • Desenvolvimento da agricultura nas regiões semi-áridas. • Bernard Palissy (1563) publicou um livro no qual opinou que os solos eram fonte de nutrientes minerais para a vida das plantas. • Von Helmont (1629) afirmou que as plantas alimentavam-se exclusivamente de gás carbônico e água. • Tahaer e Von Wulfen (teoria do húmus) • As plantas assimilam diretamente do solo restos decompostos de plantas e animais.

8. Histórico Progresso durante o século XIX • Theodrede Saussure • demonstrou que as plantas absorvem O2 e liberam CO2 (respiram) e absorvem CO2 e liberam O2 na presença de luz. Se as plantas fossem mantidas em ambiente livre de CO2 as plantas morreriam. • As membranas são seletivas, permitem a entrada de água mais rapidamente que dos nutrientes. • O C contido nas plantas vinha do ar (foi muito questionada)

9. Histórico Justus Von Liebig (1803-1873) Pai da química agrícola - Lei do mínimo (1862) • Fez desabar o mito do húmus • O húmus era um produto transitório entre as matérias orgânicas e os nutrientes • A maior parte do C nas plantas vem do CO2 • H e O vêm da água • Os metais alcalinos são necessários para a neutralização dos ácidos formados pelas plantas resultantes das atividades metabólicas. • Os fosfatos são necessários à formação das sementes.

10. Lei do mínimo

11. Importância do solo para as plantas

12. Histórico • No entanto, Liebig e seus seguidores supunham que os solos eram meros corpos estáticos constituídos de fragmentos de rochas e que armazenavam água e nutrientes. • Ainda não havia preocupação de estudar a origem e desenvolvimento dos diferentes tipos de solo. • Dokoutchaiev(1877) • Participou de uma expedição para analisar os efeitos de uma seca catastrófica nas estepes da Ucrânia, na qual teve a oportunidade de estudar detalhadamente os solos daquela região. • Anos mais tarde, foi convocado para um trabalho semelhante nas florestas da região de Gorki, local de clima mais úmido e situado a leste de Moscou.

13. Histórico • Comparando os solos destas duas regiões, ele constatou que os solos eram bastante diferentes e concluiu que essas diversidades eram ocasionadas pelas diferenças de clima. • Verificou também que os solos eram compostos de uma sucessão de camadas horizontais, que começavam na superfície e terminavam na rocha subjacente. • Ele reconheceu e interpretou essas camadas como resultantes da ação conjunta de diversos fatores que deram origem aos solos. • Verificou que cada solo poderia ser caracterizado por uma descrição detalhada dessas camadas.

14. Histórico • A PEDOLOGIA surgiu como um novo ramo da ciência • O solo foi então reconhecido como um corpo natural organizado, que pode ser estudado separadamente tal como as rochas, as plantas e os animais.

15. Pedologia e Edafologia • Existem dois modos de estudar o solo: • Pedológico: como uma parte natural da paisagem e tendo como maior interesse o estudo da sua origem, evolução e classificação. • Pedon = solo ou terra • Edafológico: como meio natural para o desenvolvimento das plantas. • Edafos = terreno ou chão

16. Pedologia e Edafologia • Pedologia: interessa-se não só pela camada superficial mas também pelas demais. • Ciência básica. • O solo é considerado um objeto completo que teve sua formação à partir de uma rocha que se desagregou mecanicamente e se decompôs quimicamente até formar o material solto, que com o passar do tempo veio sustentar as plantas. • Edafologia: estuda o solo sob o aspecto da produção das plantas cultivadas, em particular as fornecedoras de alimentos e fibras. • Ciência aplicada • Procura analisar as características do solo visando entender suas relações com a produção agrícola. • O interesse é maior sobre a camadas superficial, onde se concentram as raízes das plantas.

17. Solo ?

18. Conceitos • Para o Engenheiro de Minas • Detrito que cobre as rochas ou minerais a serem explorados. • Deve ser eliminado. • Para o Engenheiro Rodoviário • Material sobre o qual será locada a estrada. • Se suas propriedades forem insatisfatórias, deverá ser substituído por rocha ou cascalho.

19. Conceitos • Para o Engenheiro Cívil • O solo é poroso (boa estrutura) ou o oposto o solo é argiloso (duro) • Ênfase à viscosidade e aderência • Para o Fazendeiro • O ambiente indispensável para o crescimento das plantas • Se suas propriedades forem insatisfatórias, deverá ser preparado e, ou manejado.

20. Conceitos • Para o Pedologista • Corpo natural, produto sintetizado da natureza e submetido ao intemperismo. • Estuda, examina e classifica o solo como são encontrados na seu ambiente natural. • Para o Edafologista • Viveiro natural para os vegetais • Procura descobrir as razões para a variação de produtividade e também as maneiras para torná-lo mais produtivo.

21. SOLO ! “Camada de material alterado física, química e biologicamente que recobre a rocha ou outros materiais inalterados na superfície terrestre”

22. Funções • O solo é o meio natural onde crescem as plantas que o homem utiliza como alimentos, madeira para construções, fibras para confecção de papel e tecidos. • Do solo também se retira o material para a fundação das casas e rodovias, construção de barragens até pequenos vasos de cerâmica.

23. O solo é para a terra o que a casca é para a laranja. Embora aceitável, deve ser destacado a grande diversidade de solos na superfície terrestre

24. MORFOLOGIA DOS SOLOS • A morfologia tem como objetivo a descrição da forma de um objeto, retratando-o com palavras e desenhos. • A morfologia do solos descreve sua aparência no meio ambiente natural, segundo característica visíveis a olho nu. • Portanto, a morfologia corresponde à “Anatomia do solo”

25. PERFIL DO SOLO • Os solos evoluídos possuem várias camadas sobrepostas, denominadas HORIZONTES. O - caracterizado pelo acúmulo de matéria orgânica (decomposta ou não) sobre o solo mineral. A - horizonte com elevada atividade biológica, em que se encontra uma mistura de matéria orgânica com frações minerais. B - Acúmulo de minerais de argila C - Material inconsolidado, pouco afetado pelos organismos, mas que pode estar bem intemperizado (regolito). R - Rocha (material de origem).

26. Estas camadas são formadas pela ação simultânea de processos físicos, químicos e biológicos Solo = ƒ (c, r, o, t, i...) • c : clima (água e calor) • r : rocha (material de origem) • o : organismos (vegetais e animais ) • t : topografia (relevo) • i : Idade (tempo) • O clima afeta a distribuição das plantas e animais indiretamente através da sua influencia sobre o solo

27. MORFOLOGIA DOS SOLOS • Os solos distinguem-se entre si por: • Constituição • Cor • Textura • Estrutura • Cerosidade • Porosidade • Consistência • Profundidade • Composição química. • Pedoclima • Pedoforma

28. Constituição do solo SÓLIDOS DO SOLO ESPAÇO DOS POROS

29. Fração Mineral A fração mineral é constituída de partículas de tamanhos variáveis:

30. Granulometria Areia Argila Silte Cascalho Grossa Fina 0,02 0,2 0,002 2 mm Diâmetro das partículas

31. Textura Média Arenosa Argilosa Muito argilosa 0 15 25 35 55 100

32. Textura Solo Argiloso Solo Barrento Solo Limoso Solo Arenoso

33. Nas frações areia e silte ocorrem minerais primários. • Quartzo que é resistente ao intemperismo. • Feldspatos, micas, magnetita e ilmenita. • Os minerais primários se decompõem em minerais de argila. • A fração argilosa é composta de: • Argilas silicatadas • Sesquióxidos de Ferro e Alumínio.

34. As argilas silicatadas são formadas por duas unidades. • Tetraedro de Si • Octaedro de Al

35. Estrutura tetraédrica

36. Estrutura octaédrica

37. Caolinita (1:1)

40. A textura é uma das propriedades mais importantes do solo, pois a QUANTIDADE e o TIPO de argila • Influenciam o movimento e a retenção da água, • Determina a superfície específica, afetando a atividade e capacidade retenção de nutrientes. • Condiciona o potencial erosivo do solo.

41. A fragmentação das rochas • - Bloco único de1 m de lado • Volume = 1 m3 • Superfície específica = 6 m2 • 8 fragmentos, de 0,5 m de lado • Volume = ( 0,5 )3 x 8 = 1 m3 • Superfície específica = 12 m Ruptura ao longo de fraturas

42. A fragmentação das rochas aumenta a superfície exposta ao ar e a água abrindo caminho para o intemperismo químico

43. O tamanho das partículas tem influência direta nas propriedades físicas e químicas • No solo ocorre o fenômeno da TROCA CATIÔNICA • A maioria dos solos são ELETRONEGATIVOS, ou seja, possui maior número de cargas negativas do que positivas. • As cargas negativas encontram-se principalmente nas argilas e na matéria orgânica. • As cargas negativas adsorvem íons com cargas positivas (H+, K+, Na+, Ca++, Mg++, etc...) que podem ser trocados um pelo outro. • Capacidade de Troca Catiônica (mmolc dm3)

44. Capacidade de Troca Catiônica (T)Teor de Minerais (N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Zn, Cu, Mn, Al) K+ Mg - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - K+ Mg K+ - - - - - - - - • - - • - - • - • - • - Mg K+ - Ca K+ - - - - - - - - - Ca K+ - K+ K+ - - - - - - - - - - K+ - - Ca Mg K+ Mg - Mg Mg • - - • - - • - • - • - K+ - - - - - - - - K+ K+ K+ • - - • - - • - • - • - - K+ K+ - - - - - - - - K+ - K+ - - - Ca - Mg - Mg - K+

46. SistemaSolo-Planta-Atmosfera Volatilização Absorção M (atmosfera) Volatilização Precipitação Transporte a longa distância Intemperização Dessorção Absorção M (sólido) M (lábil) M (solução) M (raiz) M (parte aérea) Imobiliização Adsorção Excreção Extrusão Circulação Redistribuição Perdas irreversíveis Ascenção capilar Lixiviação M (erosão) M (lixiviação)

47. SistemaSolo-Planta-Atmosfera M (atmosfera) Transporte a longa distância Absorção M (sólido) M (lábil) M (solução) M (raiz) M (parte aérea) Circulação Redistribuição M (erosão) M (lixiviação)

48. pH = 14,0 Alcalino pH = 7,0 Neutro pH = 1,0 Ácido pH - POTENCIAL HIDROGENIÔNICO

49. Solo Neutro Solo ácido Ca+2 Mg+2 H+ Al+3 K - - - - - - H K+ - - - - - - H+ Mg Al - - - - - - - - Mg Al - - - - - - - - K H Ca Ca Al K+ Al H+ Mg+2 Al+3 K K Ca H H - - - - - - - - H Ca - - - - - - - - H Mg Ca+2 Al+3 Al Mg+2 H+ Al H+ Ca K Ca Mg • - - • - - • - • - • - H H • - - • - - • - • - • - H Al H K Al H+ Al+3 H Ca+2 Al+3 Ca K+ K Mg H+ Al H K+ H+ K+ - íon na solução do solo Solução do solo Mg - íons adsorvidos aos coloídes do solo Colóides do solo

50. Classificação da reação do solo Extremamente ácido - < 4,3 Fortemente ácido - 4,3 - 5,3 Moderadamente ácido - 5,4 - 6,5 Praticamente neutro - 6,6 - 7,3 Moderadamente alcalino - 7,4 - 8,3 Fortemente alcalino - > 8,3 As classes de reação dos solos são denominações genéricas aplicadas às descrições dos solos, não constituindo característica distintiva de unidade taxonômica.