O Solo

 

O SOLO E SUA FORMAÇÃO

O SOLO

O solo é o material existente na crosta terrestre proveniente da decomposição e/ou desagregação “in situ” das rochas pela ação do intemperismo, constituído de três fases (sólida, líquida e gasosa), de origem orgânica ou inorgânica. (DNIT, Glossário de Termos Técnicos).

O solo se forma por intemperismo atuando sobre a rocha matriz.

Variações de temperatura provocam trincas, nas quais penetra a água, atacando quimicamente os minerais. O congelamento da água nas trincas, entre outros fatores, exerce elevadas tensões, do que decorre maior fragmentação dos blocos. A presença da fauna e flora promove o ataque químico, através de hidratação, hidrólise, oxidação, lixiviação, troca de cátions, carbonatação, etc. O conjunto desses processos, que são muito mais atuantes em climas quentes do que em climas frios, leva à formação dos solos que, em consequência, são misturas de partículas pequenas que se diferenciam pelo tamanho e pela composição química. (PINTO, Carlos de Souza. Curso Básico de Mecânica dos Solos)

Dessa maneira, os solos tenderão a ter a mesma composição mineralógica da rocha mãe. Mais tarde veremos que os solos podem ser transportados e uma das consequências disso é a formação de solos menos homogêneos perante os solos oriundos somente da desintegração da rocha mãe.

Os minerais constituem a parte fundamental da fase sólida dos solos e representam em torno de 50% do seu volume (45 a 50%).

Propriedades como resistência mecânica, deformabilidade, reatividade química, entre muitas outras, são diretamente influenciadas pelo conteúdo mineral do solo. A distribuição granulométrica das partículas define a textura dos solos, com diferentes proporções de areia, silte e argila e o seu arranjo e tipos de ligações definem a sua estrutura. A textura e a estrutura têm importante papel nos índices físicos dos solos, tais como sua porosidade, índice de vazios, densidade, entre outros, que condicionam o fluxo de ar e água, permitem a fixação de raízes e determinam diversos usos de engenharia, como suporte de fundações, instalação de equipamentos ou suporte para estradas. 

A composição mineralógica dos grãos componentes dos solos vai conferir diferentes propriedades químicas, de vital importância para a vegetação e o manejo agrícola, além de ter implicações ambientais. (Pejón e cols, s/d)

Os solos se originam a partir de modificações que ocorrem nas rochas como consequência dos processos da geodinâmica externa da Terra. Estes processos, conhecidos como intemperismo, atuam no sentido de promover a adaptação da mineralogia das rochas às condições superficiais da crosta terrestre. 

Portanto, a fase sólida que constituí os solos é formada, predominantemente, por minerais ou fragmentos de rocha que podem ser herdados das rochas originais (minerais primários) ou serem produtos de neoformação (minerais secundários). 

Entre os produtos minerais neoformados mais importantes estão os argilominerais, que são aluminosilicatos hidratados que fazem parte da maioria dos solos.

As rochas existentes na superfície da Terra estão sujeitas ao intemperismo, que é o conjunto das modificações de natureza física (desagregação) e química (decomposição) que elas sofrem e que dependem de vários fatores, como clima, relevo, fauna, flora, tipo de rocha e tempo de exposição.

Os produtos friáveis e móveis formados pelo intemperismo e que não são imediatamente removidos pela água, vento ou gelo evoluem, sofrendo uma reorganização estrutural, e dão origem ao que se chama de solo, num processo conhecido por pedogênese.

Essas variações de temperatura, associadas aos ciclos de expansão e contração, provocam fraturas nas rochas, fragmentando-as em pedaços cada vez menores, chegando a tamanhos menores que de um grão de areia. Esse processo natural é chamado intemperismo físico. 

As chuvas também têm um papel importante. Além de resfriarem as rochas abruptamente em dias quentes, a água da chuva, de natureza ácida, ao entrar em contato com as rochas, causa reações químicas que as degradam. Esse é o chamado intemperismo químico. 

Ao longo de milhões de anos sob ação dessas alterações, as rochas vão se transformando em um material terroso, inicialmente em camadas de pouca espessura. 

Não é fácil definir solo porque, além de ser um material complexo, a definição necessariamente precisa levar em conta sua utilização. 

Solo

Para o geólogo, por exemplo, o solo é o produto de alteração das rochas; para um arqueólogo, é o meio em que ficam preservados registros de civilizações passadas; para o agrônomo ou agricultor, é o meio onde crescem as plantas; para um engenheiro, é o material em que serão fixadas as fundações de uma construção; para um hidrólogo, é um meio em que se armazena água subterrânea.

Para o estudioso das ciências da Terra, pode-se definir solo como o “produto do intemperismo, do remanejamento e da reorganização das camadas superiores da crosta terrestre, sob ação da atmosfera, da hidrosfera, da biosfera e das trocas de energia envolvidas” (Branco, 2014).

Dependendo dos fatores que afetam o intemperismo, citados acima, os solos terão características e propriedades físicas, químicas e físico-químicas diferenciadas. Poderão ser argilosos ou arenosos; vermelhos, amarelos ou cinza-esbranquiçados; ricos ou pobres em matéria orgânica; espessos ou rasos; homogêneos ou estruturados em horizontes bem definidos. 

Você sabia que, Para formar 1 mm de solo são necessários 30 anos de intemperismo em regiões temperadas e cerca de 1,5 ano em regiões tropicais?

O solo é o resultado de um paciente trabalho da natureza. Partículas, minerais e orgânicas, vão sendo depositadas em camadas, chamados de horizontes, devido à ação da chuva, do vento, do calor, do frio e de organismos (fungos, bactérias, minhocas, formigas e cupins, liquens, musgos e posteriormente plantas) que vão desgastando as rochas de forma lenta no relevo da terra. Esses elementos que decompõem a rocha são chamados coletivamente de intemperismo. 

Acerca dos minerais constituintes, vale destaque para os quartzos que são identificados macroscopicamente e são bastante resistentes ao intemperismo, levando a desintegração da rocha até solos arenosos. Referente aos minerais argílicos, há três grupos principais denominados caolinitas, montmorilonitas e ilitas. Caolinitas são mais estáveis na presença de água, porém os demais tornam-se muito expansivos, ou seja, são solos coesivos que na presença de água aumentam de volume. (cne)

O processo de formação do solo é tão lento e paciente, que são necessários cerca de 400 anos para se formar 1 cm (um centímetro) de solo maduro.(Melo, s/d).

O solo é uma mistura natural composto por minerais, substâncias orgânicas, líquidos e gases. 

Constituintes do solo (Santos, s/d)

São cinco os elementos que constituem o solo: 

1) matéria mineral, 2) matéria orgânica, 3) água, 4) ar e 

5) organismos vivos (biota do solo). Como vc pode constatar pé,os Graficos apresentados essas proporções podem variar de 45% a 50% de sólidos.

A metade é sólida, constituída por matéria mineral (45%) e matéria orgânica (5%), e a restante é espaço livre, formado por poros que retêm o ar (25%) e a água (25%).

 solo tem forma, composição e estrutura definidas, mas essa composição varia de lugar para lugar, dependendo da rocha que o deu origem. 

Assim como nossa flora e fauna, o solo também é incrivelmente diverso. Além disso, o solo não tem uma profundidade uniforme em todo o mundo. Nas áreas onde o leito rochoso está exposto, não existe solo, mas em outras áreas, o solo pode chegar a 10 metros abaixo da superfície.

No caso da rocha mãe ser por exemplo, um basalto em clima tropical (Brasil), de invernos secos e verões úmidos, a decomposição se faz, principalmente, pelo ataque químico das águas aciduladas aos plagioclásios e outros elementos melanocráticos, (rocha melanocrata é a designação usada para descrever uma rocha magmática, de cor escura, rica em minerais ferromagnesianos +60%) dando como resultado predominantemente argilas. 

Não apareceria neste solo a fração areia, pois o basalto não contém quartzo, mas aparecem, em pequenas porcentagens, grãos de óxidos de ferro, muitas vezes sob a forma de magnetita. É o caso da terra roxa, do interior Centro-Sul do Brasil, que é predominantemente uma argila vermelha.

Os arenitos, das formações sedimentares brasileiras dão origem a um solo essencialmente arenoso, pois não existem feldspatos ou micas em sua composição. O elemento que altera é o cimento que aglutina os grãos de quartzo. Quando esse cimento é silicoso, forma-se um solo residual extremamente arenoso. Quando o cimento é argiloso aparece no solo residual de arenito uma pequena porcentagem de argila

São cinco os elementos que constituem o solo: 

1) matéria mineral, 

2) matéria orgânica, 

3) água, 

4) ar e 

5) organismos vivos (biota do solo), embora estes últimos não sejam considerados constituintes do solo em termos geológicos. (florestas).

As partículas minerais e orgânicas são unidas através de processos físicos, químicos e biológicos, formando agregados e espaços livres, os poros, nos quais ocorre a circulação de água e ar. É nesta matriz (definida pela estrutura do solo) que se vão desenvolver as raízes das plantas e a restante atividade biológica.(florestas).

Estes elementos que constituem o solo estão presentes em cada secção, que é, assim, uma matriz mineral-orgânica, porosa e biologicamente ativa. 

Cerca de metade é sólida, constituída por matéria mineral (45%) e matéria orgânica (5%), e a restante é espaço livre, formado por poros que retêm o ar (20%-30%) e a água (20%-30%).

A matéria mineral sólida inclui fragmentos de rochas e minerais, de dimensões variáveis e cuja proporção vai definir a textura do solo.

A matéria orgânica é constituída por restos de plantas e organismos em diferentes estados de decomposição. É nesta fração do solo que se pode encontrar um grande número de microrganismos. Quando existe mais de 20% de matéria orgânica no solo (30% se os solos têm textura média ou fina), diz-se que os solos são orgânicos e os restantes são designados como solos minerais.

Os espaços que existem entre as partículas do solo, espaços intersticiais ou poros, podem ser ocupados por água com substâncias dissolvidas (solução do solo) ou por ar (atmosfera do solo).(florestas). 

A forma e as dimensões das partículas, conjugados com esses espaços intersticiais, são responsáveis por uma importante propriedade do solo, a sua estrutura.

A textura do solo é definida pela proporção das partículas minerais elementares que o constituem (areia, limo e argila). 

Estas partículas constituem aquilo a que se chama de terra fina: minerais de dimensão inferior a dois milímetros (mm) de diâmetro. Estão definidas diferentes classes de textura, nas quais estas partículas são separadas em lotes de acordo com a sua dimensão: areia, com diâmetro entre 2 mm e 0,02 mm; limo, de diâmetro entre 0,02 mm e 0,002 mm e argila, partículas de dimensão inferior a 0,002 mm.

A formação obedece à seguinte cronologia: a) decomposição lenta da rocha mãe pelos agentes do intemperismo (água, ventos, clima, plantas e outros); b) com o tempo, acumula-se uma maior presença de material orgânico sobre o solo recém-formado; c) o material orgânico decompõe-se e vai aos poucos enriquecendo o terreno, enquanto os horizontes do solo vão se formando; d) o solo, em estágio mais avançado, passa a contar com os diferentes horizontes, além de apresentar uma camada superficial orgânica propícia ao plantio e à existência de vegetações.

Os solos mais antigos apresentam essa estrutura mais consolidada, enquanto os solos mais jovens, muitas vezes, ainda se encontram em processo intermediário de formação, sem a existência de todos os seus horizontes e com baixo nível de material orgânico. 

Etapas da formação do solo 

Primeiro Estágio

Expansão e contração térmica(calor e frio), alternadas das rochas sãs. 

Fraturamento mecânico (fissuras e rachaduras).

Decomposição química, transformando os fragmentos em argilas/areia.

Percolação de água e crescimento de raízes de plantas nas fissuras das rochas.

Surgem grandes blocos a pequenos fragmentos.

Segundo Estágio

Alteração química das espécies minerais.

Ataque pela água acidulada, ácidos orgânicos, oxidação .... 

Decomposição química, transformando os fragmentos em argilas/areia.

Terceiro Estágio

Transporte por agente qualquer, para local diferente ao da transformação. (Pode ou não ocorrer). 

Formação dos “solos transportados” ou “sedimentares”.

Quarto Estágio

Evolução pedogênica (solo propriamente dito).

Processos físico-químico e biológicos.

Lixiviação do horizonte superficial com concentração de partículas coloidais (menores) no horizonte profundo. 

Impregnação com húmus (matéria orgânica) do horizonte superficial horizonte hístico ou orgânico) (IFJF).

Resumindo a formação do solo

• 1) Rocha matriz exposta aos elementos: sol, chuva, frio, geada, neve e vento.

• 2) Chuva, vento, gelo e sol desgastam a rocha formando fendas, rachaduras e buracos (intemperismo físico).

• 3) Intemperismo físico continua, organismos colonizadores se estabelecem sobre as rochas, e microrganismos como bactérias e algas se depositam nestes espaços, ajudando a decompor a rocha através das substâncias produzidas e eliminadas (ácidos orgânicos).

• 4) Ocorre acúmulo de água e restos dos organismos; ervas e arbustos se estabelecem sobre os restos da matéria orgânica decomposta.

• 5) Organismos maiores como árvoretas, fungos e musgos, começam a se desenvolver nesse ambiente.

• 6) O solo vai ficando mais espesso e outros vegetais vão surgindo, além de pequenos animais como minhoca, nematoides, protozoários, artrópodes etc.

• 7) Vegetais maiores árvores altas colonizam o ambiente, protegidos pela sombra de outros.

• 8) O processo continua até atingir o equilíbrio, determinando a paisagem de um local.

PRINCIPAIS TIPOS DE SOLOS

1. SOLO ARENOSO

Também chamado de solo leve ou com textura leve, o solo arenoso é o nome dado para aqueles solos que se destacam pela grande proporção de areia em sua composição (70% ou mais) e menor parte em argila (15% ou menos).

Características do solo arenoso

1) Consistência granulosa (grãos grossos, médios e finos).

2) Alta porosidade e permeabilidade, devido ao arranjo das partículas.

3) Pouca umidade.

4) Cores claras.

5) Pobre em nutrientes e água.

6) apresenta grandes poros (macroporos) entre os grãos de areia. 

7) Baixo teor de matéria orgânica.

8) Deficiência em cálcio.

9) pH ácido.

10) Alta possibilidade de erosão.

11) Também chamado de solo leve, devido à baixa concentração de água em sua composição.

12) Típico de regiões áridas e semiáridas, esse tipo de solo é comum na região Nordeste do Brasil.

13) Dependendo dos materiais presentes em sua composição, sua coloração pode variar.

14) Tem como principais características a sua composição granulada, com alta permeabilidade. Além disso, não retém água e é pobre em nutrientes.

15) Grande dificuldade de cultivo nesse tipo de solo é alta, sendo possível plantar apenas algumas espécies.

2. SOLO ARGILOSO

O solo argiloso possui coloração vermelho-escura, é uma terra úmida e macia, composto por mais de 30% de argila, alumínio e ferro. Todo solo argiloso tem grande microporosidade. O solo argiloso retém muito mais água em relação aos outros tipos de solo,

Características do solo  argiloso

1) Predominância de partículas de argila: (embora possua silte e areia).

2) Teor de argila de 35% a 60%.

3) Cor vermelho escuro.

4) Pouco permeável.

5) Encharcam-se facilmente após a chuva. 

6) Muitos minerais por isso retém nutrientes e água.

7) Solo com alto teor de nutrientes minerais.

8) Solo muito fértil.

9) Excesso de carga eléctrica negativa que permite reter cátions.  

10) Grande superfície específica que permite uma grande capacidade de retenção de água. 

11) Expansibilidade com a absorção de água (solo plástico, pode ser moldado).  

12) Sujeitos a dispersão e floculação.

13) Importantes para a formação e manutenção dos agregados do solo.

14) Formam ligações estáveis com a matéria orgânica do solo.

O terreno argiloso caracteriza-se pelos grãos microscópicos, de cores vivas e de grande impermeabilidade. Como consequência do tamanho dos grãos, as argilas: 

* são fáceis de serem moldadas com água;

* Têm dificuldade de desagregação.

* Formam barro plástico e viscoso quando úmido.

* Permitem taludes com ângulos praticamente na vertical. É possível achar terrenos argilosos cortados assim onde as marcas das máquinas que fizeram o talude duraram dezenas de anos.

Os solos argilosos distinguem-se pela alta impermeabilidade. Esse tipo de solo são tão impermeáveis que tornaram-se o material preferido para a construção de barragens de terra (agropos).

3. SOLO HUMÍFERO OU HÚMICO 

O Solo Humífero, humoso ou húmico, é um tipo de solo, também conhecido como terra preta. Apresenta cerca de 70% de húmus, materia orgânica em decomposição, organismos vivos (biota do solo), água e ar.

É o solo ideal para o cultivo, pois é arejado, permeável sem encharcar-se, e fornece grande parte dos nutrientes necessários às plantas.

Características Do Solo Humífero

1) Predominância de matéria orgânica, composto por 70% de matéria orgânica.

2) Cor preta ou marrom escuro. 

3) É um tipo específico de solo conhecido também como solo humoso ou Húmico, ou terra preta.

4) Na natureza, é encontrado em áreas úmidas, próximas às florestas e matas. 

5) Solo muito fértil.

6) É permeável (facilita a penetração da água) e retém muita umidade.

7) Não se encharcam.

8) Solo levemente ácido. 

9) É produzido naturalmente por bactérias e fungos da terra, atuando sobre a matéria orgânica.

10) tem aspecto úmido, arejado e fofo.

4. SOLO MINERAL

O solo mineral é derivado de minerais ou da rocha-mãe, contém muitos minerais de uns poucos tipos, porém possui pouca ou nenhuma matéria orgânica. Apesar de apresentar minerais é um solo raso e pouco fértil, não retendo água para as plantas.       

Características Do Solo Mineral

1) Contém um grande número de rochas em sua composição. 

2) Geralmente é impróprio para cultivo, pois as rochas não permitem que as raizes das plantas desenvolvam-se.

3) É um solo Pobre em nutrientes orgânicos.

4) Solo pobre em nutrientes minerais (normalmente possui apenas alguns poucos tipos de minerais).

5) Solo com pouca água.

Principais horizontes e camadas dos solos

O solo se estrutura em várias camadas horizontais diferentes em cor, textura, composição etc. Cada uma dessas camadas é um horizonte do solo e seu conjunto constitui o que se chama de perfil do solo.

Horizonte Hístico, ou humoso: H ou O

É um horizonte de constituição orgânica, em que o teor de carbono orgânico deve ser ≥ 8%. O horizonte hístico pode ser formado em ambientes com excesso de água (encharcados), como várzeas, pântanos, mangues, etc. Nesse caso, ele é reconhecido como horizonte H. 

Em ambientes sem encharcamento (sem saturamento de água) esse horizonte recebe a denominação de horizonte O. Geralmente são horizontes formados por vegetação florestal, onde o aporte de matéria orgânica é muito grande.

É um horizonte de coloração preta, cinzenta muito escura ou castanho-amarronzado, em que predominam características relacionadas ao elevado teor de matéria orgânica. 

É resultante de acumulações de resíduos vegetais, em graus variáveis de decomposição, depositados superficialmente. Mesmo após revolvimento da parte superficial do solo (por aração), os teores de carbono orgânico (Valladares, 2003), após mescla com material mineral oriundo de horizontes ou camadas inferiores, mantêm-se elevados e superiores ou iguais a 80 g kg-1. (Embrapa)

O horizonte hístico é formado em dois ambientes distintos:

a. Horizonte O hístico

Formado a partir de materiais depositados em condição de drenagem livre (saturados com água por menos de 30 dias consecutivos no período das chuvas), sem estagnação de água, condicionados, sobretudo, pelo clima úmido, frio e de vegetação alto-montana. Pode estar assentado sobre contato lítico, contato lítico fragmentário ou qualquer tipo de horizonte (A, B ou C);

b. Horizonte H hístico

Formado a partir de materiais depositados sob condições de excesso de água, por longos períodos ou por todo o ano, ainda que, no presente, tenha sido artificialmente drenado. Geralmente estão assentados sobre horizonte C, em alguns casos, por influência de drenagem artificial, sobre horizontes A e B. Podem ocorrer à superfície ou estar soterrados por material mineral.

O horizonte hístico deve atender a um dos seguintes requisitos:

a. Espessura maior ou igual a 20 cm.

b. Espessura maior ou igual a 40 cm quando 75% ou mais do volume do horizonte for constituído de tecido vegetal na forma de restos de ramos finos, raízes finas e cascas de árvores, excluindo as partes vivas;

c. Espessura de 10 cm ou mais quando sobrejacente a um contato lítico ou lítico fragmentário ou a um horizonte e/ou camada constituído por 90% ou mais (em volume) de material mineral com diâmetro maior que 2 mm (cascalhos, calhaus e matacões). (Embrapa)

Horizonte A

É um horizonte de constituição mineral, cujas características (cor, estrutura e consistência) são associadas à presença de matéria orgânica decomposta, húmus.

Horizonte E

Horizonte de constituição mineral, cujas características (como cor e textura, principalmente) indicam perda de argila ou húmus por transporte de material. A letra E está associada ao processo de eluviação (perda) que, quando é muito acentuada, deixa o horizonte E completamente branco (presença marcante de areia), recebendo a adjetivação de horizonte E álbico.

Horizonte B

Horizonte de constituição mineral, cujas características (cor, textura, estrutura, etc.) refletem a atuação dos processos de formação do solo. Geralmente, o horizonte B já não apresenta características do material de origem, pois elas já foram alteradas pela pedogênese.

Horizonte C

É de constituição mineral, sendo considerado horizonte quando formado pela alteração do material de origem, ou seja, associado ao intemperismo da rocha (formação in situ) e, muitas vezes, ainda apresenta alguma característica da rocha matriz.

Horizonte R

É a camada de rocha não alterada, a própria rocha matriz que deu origem a todas as camadas superiores do solo.