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Igo F Lepsch

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copy Copyright 2011 Oficina de Textos

Grafia atualizada conforme o Acordo Ortograacutefico da Liacutengua Portuguesa de 1990 em vigor no Brasil a partir de 2009

CONSELHO EDITORIAL Cylon Gonccedilalves da Silva Joseacute Galizia Tundisi Luis Enrique Saacutenchez Paulo HeleneRozely Ferreira dos Santos Teresa Gallotti Florenzano

C APA Malu VallimPREPARACcedilAtildeO DE TEXTOS Gerson SilvaPROJETO GRAacuteFICO Douglas da Rocha Yoshida e Malu VallimPREPARACcedilAtildeO DE FIGURAS E DIAGRAMACcedilAtildeO Douglas da Rocha Yoshida REVISAtildeO DE TEXTOS Felipe Marques e Ivana Q de AndradeREVISAtildeO TEacuteCNICA Zilmar Ziller Marcos

Todos os direitos reservados agrave Oficina de Textos

Rua Cubatatildeo 959CEP 04013-043 ndash Satildeo Paulo ndash BrasilFone (11) 3085 7933 Fax (11) 3083 0849wwwofitextocombr e-mail atendofitextocombr

Dados Internacionais de Catalogaccedilatildeo na Publicaccedilatildeo (CIP)

(Cacircmara Brasileira do Livro SP Brasil)

Lepsch Igo F 19 liccedilotildees de pedologia Igo F Lepsch --Satildeo Paulo Oficina de Textos 2011

Bibliografia ISBN 978-85-7975-029-8

1 Ciecircncia do solo I Tiacutetulo

11-08038 CDD-6314

Iacutendices para cataacutelogo sistemaacutetico1 Ciecircncia do solo Pedologia 6314

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P

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A ideia de escrever este livro comeccedilou quando em 1998 comecei a ministrar a disci-

plina ldquoGecircnese Morfologia e Classificaccedilatildeo dos Solosrdquo para estudantes de agronomia

na Universidade Federal de Uberlacircndia Assim como outros colegas responsaacuteveis

por disciplinas idecircnticas em outras universidades percebi que havia uma carecircncia de

material didaacutetico dirigido a estudantes brasileiros em relaccedilatildeo aos aspectos baacutesicos da

Ciecircncia do Solo com ecircnfase agravequela disciplina

Nos primeiros livros que escrevi sobre solos ndash Solos formaccedilatildeo e conservaccedilatildeo

(1972) e Formaccedilatildeo e conservaccedilatildeo dos solos (2002) sob a forma de ldquolivro de bolsordquo ndash

procurei usar uma linguagem bem simples precisa e acessiacutevel adicionando muitas

ilustraccedilotildees Neles a intenccedilatildeo foi oferecer ao puacuteblico em geral e a iniciantes do estudo

das ciecircncias da terra principalmente os de coleacutegios de niacutevel teacutecnico alguns conheci-

mentos baacutesicos sobre solos Esses livros tecircm sido muito bem aceitos e apesar de natildeo

terem sido destinados a alunos de graduaccedilatildeo passaram a ser utilizados como comple-

mento de cursos como os de Agronomia Geografia Biologia etc

A convicccedilatildeo de que continuava havendo a necessidade de um livro-texto

dirigido a estudantes universitaacuterios brasileiros que contemplasse de maneira mais

detalhada os conhecimentos da Pedologia ndash aqui entendida como estudo do solo

em seu ambiente natural ndash fez com que eu me lanccedilasse agrave tarefa de escrever o 19 Liccedilotildees

de Pedologia

Para realizar este trabalho fui buscar inspiraccedilatildeo nas aulas do saudoso Petzval

O da Cruz Lemos meu primeiro professor de Pedologia no curso de Agronomia da

Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro em 1959 e tambeacutem no ldquoaudiotutorialrdquo

conhecido como Concepts in Soil Science desenvolvido pelo professor Maurice G

Cook da North Carolina State University (EUA) ao qual muito agradeccedilo por autori-

zar o uso da sua metodologia

Outras fontes de inspiraccedilatildeo foram os colegas do Instituto Agronocircmico de

Campinas (IAC) com destaque para Bernardo van Raij e os saudosos Alfredo Kuumlpper

e Antocircnio C Moniz os colegas da Embrapa-Solos (RJ) em especial o saudoso Marcelo

Nunes Camargo e os colegas do CSIRODivision of Soils (Austraacutelia) com destaque

para o saudoso Ray Isbell

Vaacuterios outros colegas contribuiacuteram com observaccedilotildees teoacutericas criacuteticas bem

fundamentadas sugestotildees de leitura e tudo o mais que se abriga sob o teto generoso

da amizade satildeo eles Antocircnio C Azevedo Luiz R F Alleoni Klaus Reichardt Pablo

Vidal-Torrado Rubismar Stolf e Zilmar Z Marcos

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Natildeo posso deixar de mencionar o trabalho de leitura feito por vaacuterios estudan-

tes de graduaccedilatildeo poacutes-graduaccedilatildeo e poacutes-doutoramento a quem ofereci as primeiras

versotildees de vaacuterias das liccedilotildees aqui apresentadas uma vez que ningueacutem melhor do que

eles para saber se a linguagem do texto estava clara e adequada agraves suas necessida-

des de aprendizagem e ao ensino da Pedologia Assim e desde jaacute desculpando-me

por alguma inadvertida omissatildeo de nomes agradeccedilo a Akenia Alkmim Mariana

Delgado Marina Y Reia Mathilde A Bertoldo Rodrigo S Macedo e Tatiana Rittl e

especialmente ao Gabriel R P Andrade que elaborou a primeira versatildeo de todas as

questotildees e respostas inseridas nas liccedilotildees

Pelas variadas fotos e outras ilustraccedilotildees que enriquecem a presente obra

agradeccedilo a Adriana C G de Souza Adriano R Guerra Antonio G Pires Neto

Eloana Bonfleur Heloiacutesa H G Coe Juacutelio Gaspar Marlen B e Silva Miguel Cooper

Mariana Delgado Marston H D Franceschini Osmar Bazaglia Filho Rodrigo O

Zenero Rodrigo E Munhoz de Almeida Rodnei Rizzo e Pablo Soares

Destaco ainda as fotos enviadas pelos colegas John Kelley (United States

Department of Agriculture National Research Conservation Service) Stanley W

Buol (Emeritus Soil Professor North Carolina State University) Mendel Rabinovitch

(engenheiro agrocircnomo e ex-cineasta) e Maacutercio Rossi (Instituto Florestal SP)

Agradeccedilo a todos professores da graduaccedilatildeo e poacutes-graduaccedilatildeo que me entusias-

maram no estudo dos solos aos meus colegas do Instituto Agronocircmico do Estado

de Satildeo Paulo (IAC) aos meus colegas e estudantes da Universidade Federal de

Uberlacircndia (UFU) Universidade Federal de Lavras (UFLA) Universidade Estadual

Paulista (FCAV-Unesp) com destaque para a Escola Superior de Agricultura Luiz de

Queiroz (USP) em cuja Biblioteca Central passei grande parte do tempo na produccedilatildeo

deste livro

Agradeccedilo tambeacutem agravequeles que primeiro me apresentaram o solo e nele me

ensinaram natildeo soacute a plantar frutas verduras e plantas ornamentais mas principal-

mente a apreciaacute-lo na sua essecircncia (com suas cores e texturas) despertando em mim o

desejo de estudaacute-lo a fim de preservaacute-lo meu pai Jacob A Lepsch (fazendeiro) e meu

tio Reynaldo Lepsch (engenheiro agrocircnomo)

Por fim quero expressar minha profunda gratidatildeo a Ivana minha compa-

nheira pelo seu estiacutemulo agrave idealizaccedilatildeo e produccedilatildeo desta obra e tambeacutem pelo empenho

na revisatildeo do texto Seu apoio foi imprescindiacutevel para que este livro fruto de muito

amor pudesse ser completado

Igo F Lepsch

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O que eacute um livro Que ideia traz agrave mente a palavra ldquolivrordquo Um feixe de paacuteginas presas

juntas num dos lados e envoltas por uma capa com maior espessura que as folhas

ostentando um tiacutetulo para indicar o seu conteuacutedo Embora a essecircncia do livro esteja

nas paacuteginas internas eacute na capa que aparece a primeira indicaccedilatildeo da intenccedilatildeo do autor

ao escrevecirc-lo

Haacute livros escritos para entreter outros para emocionar e ainda outros mais que

satildeo oferecidos para instruir o leitor na execuccedilatildeo de uma tarefa desde como montar

seu proacuteprio arsenal de maacutegicas ateacute o seu proacuteprio receptor de programas de televisatildeo

Esses tipos de livros aleacutem de outros que neste momento podem estar lhe

ocorrendo satildeo de definiccedilatildeo simples quando comparados a livros criados para a divul-

gaccedilatildeo de conhecimentos codificados segundo os preceitos da Ciecircncia A razatildeo eacute salvo

melhor juiacutezo que a Ciecircncia considerada como a busca incessante do conhecimento

estaacute sujeita agrave interminaacutevel revisatildeo e constante ampliaccedilatildeo De fato mensalmente se

natildeo diariamente pelo mundo afora satildeo publicadas centenas de revistas cada uma

com dezenas de relatoacuterios de pesquisas realizadas informando sobre novas desco-

bertas explicaccedilotildees invenccedilotildees e reparos de algum erro anteriormente divulgado Esse

ininterrupto manancial composto de leis princiacutepios conceitos e dados eacute continua-

mente despejado no jaacute vasto oceano do conhecimento cientiacutefico

Quem poderaacute acompanhar com algum grau de eficiecircncia tal diluacutevio de paacuteginas

escritas O erudito experiente aprendeu a satisfazer seu desejo de manter-se atuali-

zado escolhendo uma fraccedilatildeo da Ciecircncia para acompanhar mais detalhadamente

dando do seu interesse ao restante uma atenccedilatildeo mais superficial por assim dizer

caracterizando-se em relaccedilatildeo a ele como um generalista

Mas e quanto ao neoacutefito ao leigo trazendo consigo ainda natildeo mais do que

noccedilotildees vagas e superficiais recolhidas nos primeiros anos de estudo disciplinado

Atualizar-se com as publicaccedilotildees eacute como tentar abarcar com a ajuda do ceacuterebro o

passado completo ou percorrer esse Himalaia montado com folhas de papel Como

comeccedilar e tambeacutem como recompor na mente o conjunto o panorama de um dos

ramos ou divisotildees da Ciecircncia que como o todo do conhecimento prossegue em

constante ampliaccedilatildeo

Para ele a resposta estaacute no livro didaacutetico escrito com o declarado propoacutesito

de colocar ao seu alcance mental e temporal um compecircndio contendo o essencial

quanto a princiacutepios leis conceitos vocabulaacuterio importacircncia e significado para

a humanidade

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De quando em quando algum ramo da Ciecircncia eacute revisitado e um novo livro eacute

produzido tendo como alvo principal o aprendiz A Pedologia tambeacutem um detalhe

no panorama amplo do conhecimento tem para oferecer muitas obras desse tipo

Constituem-se de uma exposiccedilatildeo dos preceitos aceitos ateacute o momento contados de

modo a captar a atenccedilatildeo e provocar o interesse do estudante em prosseguir a leitura

com a dedicaccedilatildeo de um estudioso

Agora vocecirc tem diante de si o livro 19 Liccedilotildees de Pedologia A introduccedilatildeo escrita

pelo autor Igo F Lepsch na primeira pessoa numa linguagem iacutentima e amistosa

prepara o leitor para sentir-se como se o professor estivesse lhe falando O sumaacuterio

mostra a posiccedilatildeo do autor em relaccedilatildeo ao leitor Os toacutepicos satildeo apresentados de modo

a provocar a mente para antecipar a pergunta para a qual deveraacute estar preparado para

responder apoacutes ter feito a leitura de cada toacutepico - assim como deve fazer o professor na

sala de aula Do ponto de vista pedagoacutegico essa eacute a didaacutetica adotada

Haacute pelo livro todo essa sensaccedilatildeo de estar recebendo o texto ao vivo Esse efeito

eacute atingido pela montagem original das partes e pelas particcedilotildees escolhidas Ateacute mesmo

as repeticcedilotildees aparecem quase que sorrateiramente natildeo para surpreender o leitor mas

para atender agrave sua sentida vontade de um reforccedilo nos pontos mais fundamentais e no

que eacute peculiar e particular da Pedologia

Aleacutem disso as citaccedilotildees bibliograacuteficas ao final de cada liccedilatildeo natildeo foram escolhi-

das para indicar a fonte original da informaccedilatildeo do conhecimento mas para comple-

mentar o estudo

Creio que Igo F Lepsch estaacute nos contando com o seu livro que assim eacute como

gostaria de ter estudado sobre os solos que estatildeo distribuiacutedos sobre o nosso planeta

Zilmar Ziller Marcos

ADAEESALQ

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S983157983149983265983154983145983151

INTRODUCcedilAtildeO 983089983091

983089 HISTOacuteRICO E FUNDAMENTOS DA CIEcircNCIA DO SOLO 983090983089

11 Os primeiros conhecimentos sobre o solo 983090983090

12 As primeiras civilizaccedilotildees mesopotacircmicos egiacutepcios indianos chineses

astecas e incas 98309098309213 Gregos e romanos 983090983095

14 Os aacuterabes e a Idade Meacutedia europeia 983090983096

15 Os alquimistas e a busca pelo ldquoespiacuterito da vegetaccedilatildeordquo 983090983097

16 A escola de Liebig e a ldquolei do miacutenimordquo 983091983089

17 A escola russa 983091983090

18 Os primeiros congressos internacionais de Ciecircncia do Solo 983091983092

19 Subdivisotildees do estudo dos solos 983091983095

110 Conceitos de solo 983091983096

111 Funccedilotildees ecoloacutegicas 983091983097

983090 ROCHAS E SEUS MINERAIS 98309298309121 Diferenccedilas entre solo regolito e saproacutelito 983092983092

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha 983092983093

23 Como se formam os minerais 983092983095

24 O que satildeo substituiccedilotildees isomoacuterficas 983093983090

25 Quais satildeo os elementos mais comuns nos minerais 983093983091

26 Propriedades fiacutesicas dos minerais 983093983092

27 Quais os principais tipos de rochas 983093983095

28 Examinando melhor os trecircs grupos de rochas 983093983097

29 Composiccedilatildeo quiacutemica dos minerais983094983090

983091 INTEMPERISMO DOS MINERAIS E FORMACcedilAtildeO DOS MINERAIS DE ARGILA 983094983093

31 Intemperismo fiacutesico e quiacutemico 983094983094

32 Como age o intemperismo fiacutesico 983094983097

33 Como ocorre o intemperismo quiacutemico 983095983088

34 Por que algumas rochas se intemperizam mais raacutepida e

profundamente que outras 983095983093

35 Os produtos do intemperismo 983096983090

983092 OS SOacuteLIDOS ATIVOS DO SOLO ARGILA E HUacuteMUS 983096983097

41 O que satildeo as argilas 983097983089

42 Classificaccedilatildeo das argilas 983097983090

43 De onde vecircm as cargas das argilas 983097983097

44 O que eacute (e como se forma) o huacutemus 983089983088983088

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983093 CAPACIDADE DE TROCA DE IacuteONS 983089983088983093

51 Como acontecem as trocas de caacutetions do solo 983089983088983095

52 Como quantificar a CTC de uma amostra de solo 983089983088983096

53 Fatores que determinam maior ou menor retenccedilatildeo dos caacutetions nos coloides 983089983089983088

54 Um exemplo de troca de iacuteons 983089983089983089

55 Quantificando as trocas iocircnicas 98308998308998309056 Fatores que afetam a CTC do solo 983089983089983091

57 Capacidade de troca de acircnions (CTA) 983089983089983095

58 Perspectiva 983089983089983095

983094 FIacuteSICA DO SOLO I GRANULOMETRIA DENSIDADE CONSISTEcircNCIA E AR DO SOLO 983089983090983089

61 Tamanho de partiacuteculas e sua distribuiccedilatildeo (composiccedilatildeo granulomeacutetrica) 983089983090983090

62 Estrutura e seus agregados 983089983090983095

63 Densidade (global e de partiacuteculas) e porosidade 983089983091983089

64 Consistecircncia 983089983091983092

65 O ar do solo 983089983091983093

983095 FIacuteSICA DO SOLO II RETENCcedilAtildeO E MOVIMENTO DA AacuteGUA TEMPERATURA ETC 983089983091983097

71 Estrutura e propriedades da aacutegua 983089983092983091

72 Diferenccedilas entre moleacuteculas de aacutegua retidas por coesatildeo e por adesatildeo 983089983092983094

73 Capacidade de campo 983089983092983095

74 Ponto de murcha permanente (PMP) 983089983092983097

75 Aacutegua disponiacutevel (AD) e capacidade de aacutegua disponiacutevel (CAD)983089983092983097

76 Como medir a quantidade de aacutegua contida em um solo 983089983093983091

77 Movimentos da aacutegua no solo 983089983093983093

78 Permeabilidade do solo em fluxo saturado e natildeo saturado 983089983093983094

79 Relaccedilotildees solo-aacutegua-planta 983089983093983097

710 Temperatura do solo983089983093983097

983096 QUIacuteMICA DA FASE LIacuteQUIDA DO SOLO 983089983094983093

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida do solo 983089983094983094

82 O que eacute uma soluccedilatildeo quiacutemica 983089983094983096

83 Movimento dos iacuteons da fase soacutelida para a liacutequida 983089983095983089

84 Principais acircnions cloretos sulfatos bicarbonatos e nitratos 983089983095983091

85 Principais caacutetions caacutelcio magneacutesio potaacutessio soacutedio e alumiacutenio 983089983095983092

86 Aacutecido siliacutecico compostos orgacircnicos e gases na soluccedilatildeo do solo 983089983095983092

87 Soluccedilatildeo do solo e pedogecircnese 983089983095983093

88 Influecircncia das concentraccedilotildees de oxigecircnio caacutetions e siacutelica na formaccedilatildeo das argilas 983089983095983096

89 Como retirar amostra da soluccedilatildeo do solo 983089983095983096

983097 MORFOLOGIA ORGANIZACcedilAtildeO DO SOLO COMO CORPO NATURAL 983089983096983091

91 Paisagens corpos de solos e perfis de solos 983089983096983092

92 Como descrever um solo 983089983096983095

93 Principais caracteriacutesticas morfoloacutegicas 983089983097983088

94 Denominaccedilotildees dos horizontes 983090983088983088

983089983088 ACIDEZ E ALCALINIDADE 983090983088983097

101 O que significa pH 983090983089983088

102 Por que existem solos aacutecidos e alcalinos 983090983089983090

103 Os diferentes tipos de acidez 983090983089983094

104 Efeito do tipo de caacutetion baacutesico sobre o pH 983090983089983096

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105 Poder tampatildeo dos solos 983090983089983097

106 Importacircncia da acidez do solo no crescimento das plantas 983090983090983088

107 Ajuste do pH em solos agriacutecolas 983090983090983089

108 Como calcular a quantidade de calcaacuterio necessaacuteria para neutralizar

os niacuteveis elevados de acidez 983090983090983090

109 Alcalinidade e salinidade 983090983090983091

983089983089 BIOLOGIA DO SOLO ORGANISMOS VIVOS E MATEacuteRIA ORGAcircNICA 983090983090983095

111 Tipos de organismos983090983090983096

112 Macroanimais mais comuns do solo artroacutepodes e vermes 983090983091983088

113 Microfauna (nematoides protozoaacuterios e rotiacuteferos) 983090983091983090

114 Microflora (algas bacteacuterias fungos e actinomicetos) 983090983091983091

115 Fatores que condicionam o tipo e a quantidade de micro-organismos do solo 983090983091983093

116 Efeitos dos organismos no solo 983090983091983093

117 Mateacuteria orgacircnica 983090983091983096

118 Relaccedilotildees carbononitrogecircnio 983090983092983088

983089983090 ANAacuteLISE DA FRACcedilAtildeO SOacuteLIDA DO SOLO 983090983092983093

121 Fertilidade versus produtividade do solo 983090983092983093

122 Tecnologias que devem ser utilizadas para se conhecer o solo 983090983092983097

123 Anaacutelises quiacutemicas e fiacutesicas para fins pedoloacutegicos 983090983093983089

124 Anaacutelises de solo para fins de recomendaccedilatildeo de adubaccedilotildees 983090983094983089

125 Retrospectiva e perspectiva 983090983094983095

983089983091 PROCESSOS E FATORES DE FORMACcedilAtildeO DO SOLO 983090983095983089

131 Voltando no tempo 983090983095983091

132 Principais processos de formaccedilatildeo do solo 983090983095983094

133 Fatores de formaccedilatildeo do solo 983090983096983089

134 Retrospectiva 983090983097983089

983089983092 CLASSIFICACcedilAtildeO DOS SOLOS 983090983097983091

141 Classificaccedilotildees teacutecnicas e naturais 983090983097983094

142 Atributos diferenciais dos solos 983090983097983094

143 Primeiros sistemas naturais de classificaccedilatildeo 983090983097983097

144 Sistemas modernos de classificaccedilatildeo ndash horizontes diagnoacutesticos 983091983088983089

145 Classificaccedilatildeo norte-americana 983091983088983090

146 Classificaccedilotildees da FAOUnesco 983091983088983093

147 Outros sistemas de classificaccedilatildeo de solos 983091983088983096

983089983093 O SISTEMA BRASILEIRO DE CLASSIFICACcedilAtildeO DE SOLOS (SIBCS) 983091983089983089

151 Estrutura hieraacuterquica do SiBCS 983091983089983091

152 As seis categorias do SiBCS 983091983089983092

153 Visatildeo geral dos solos brasileiros (ordens e subordens) 983091983090983090

983089983094 LEVANTAMENTO DE SOLOS 983091983092983089

161 Utilidades dos levantamentos pedoloacutegicos 983091983092983089

162 Definiccedilatildeo e modo de execuccedilatildeo de um levantamento pedoloacutegico 983091983092983091

163 Por que e como satildeo feitos os mapas de solos 983091983092983092

164 Quais os diferentes tipos de unidades de mapeamento 983091983092983096

165 Os relatoacuterios dos levantamentos de solos 983091983093983088

166 Quais satildeo os tipos de levantamentos pedoloacutegicos 983091983093983089

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167 Mapas utilitaacuterios e interpretativos 983091983093983093

168 Avanccedilos recentes nos levantamentos de solos 983091983093983094

983089983095 SOLOS DO BRASIL 983091983094983089

171 Solos da Amazocircnia 983091983094983091

172 Solos do Nordeste 983091983094983095173 Solos da Regiatildeo Centro-Oeste 983091983095983089

174 Solos da Regiatildeo Sudeste 983091983095983092

175 Solos da Regiatildeo Sul 983091983095983095

176 Panorama dos solos do Brasil em relaccedilatildeo agrave agricultura 983091983095983097

983089983096 SOLOS E CLIMAS DO MUNDO 983091983096983091

181 Solos dos troacutepicos e subtroacutepicos uacutemidos 983091983096983094

182 Solos dos troacutepicos com longa estaccedilatildeo seca 983091983096983097

183 Solos dos climas mediterracircneos 983091983097983089

184 Solos das regiotildees montanhosas983091983097983090

185 Solos das zonas aacuteridas 983091983097983091

186 Solos das zonas temperadas 983091983097983094

187 Solos da zona fria 983092983088983089

188 Solos das zonas boreais e polares 983092983088983090

189 Panorama dos recursos dos solos do mundo para a agricultura 983092983088983092

983089983097 DEGRADACcedilAtildeO E CONSERVACcedilAtildeO DOS SOLOS 983092983088983095

191 A conservaccedilatildeo dos solos 983092983088983096

192 Causas do depauperamento dos solos 983092983089983088

193 Erosatildeo dos solos 983092983089983097

194 Os meacutetodos de conservaccedilatildeo dos solos 983092983090983093

195 Capacidade de uso e planejamento conservacionista das terras 983092983091983089

196 Retrospectiva e perspectiva 983092983091983094

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 983092983091983097

Iacute NDICE REMISSIVO 983092983092983091

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I

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Olaacute Seja bem-vindo(a) agraves nossas Liccedilotildees de Pedologia Mas antes de iniciaacute-las gostaria

de contar-lhe algumas histoacuterias e estoacuterias Histoacuterias de como tudo comeccedilou ndash com um

imenso Big Bang ndash e estoacuterias de como tudo pode estar terminando em uma imensa

ldquobig bagunccedilardquo

Segundo as mais modernas teorias o Big Bang foi uma espeacutecie de ldquogatilhordquo

que quando apertado fez surgir em menos de um segundo todo o Universo Cerca

de 10 bilhotildees de anos depois as primeiras formas de vida surgiram na Terra e foram

evoluindo ateacute que perto de somente 100 mil anos atraacutes surgiram a nossa espeacutecie o

Homo sapiens e suas primeiras aldeias

Vocecirc sabia que na sociedade primitiva na qual os homens comeccedilaram a formar

as primeiras tribos o conhecimento do nosso meio ambiente era compartilhado

igualmente entre eles Agora imagine vocecirc membro de uma dessas tribos agrave noitinha

reunindo-se em volta de uma fogueira com pessoas mais velhas e mais experientes

que entre outras coisas lhe contam o que aprenderam nas suas andanccedilas Como um

dos membros mais novos desse grupo vocecirc os escuta com atenccedilatildeo e depois lhes faz

perguntas para tirar algumas duacutevidas Se algo interessante lhe fosse revelado ndash como

uma aacutervore com frutos mais saborosos o local de um rio com peixes maiores ou um

solo com variados tons da cor vermelha para pintar seu corpo ou desenhar na parede

de alguma caverna ndash certamente vocecirc pediria que a novidade lhe fosse logo mostrada

Hoje as coisas mudaram as aldeias transformaram-se em grandes cidades de

populosas naccedilotildees e o conhecimento aumentou muito e se fragmentou em diversas

aacutereas Mas algo daquelas reuniotildees tribais ainda tece natildeo soacute as histoacuterias da humani-

dade como tambeacutem os avanccedilos da Ciecircncia

Quando eu era um garoto gostava de ouvir as histoacuterias contadas pelos meus

avoacutes pais tios e professores principalmente aquelas que falavam sobre a natureza

Assim estimulado pelo que eles me ensinaram eu me especializei em Pedologia ou

seja no estudo da Ciecircncia do Solo Aleacutem disso tive a oportunidade de conhecer muitas

universidades e de cavar e examinar os solos de campos e matas de muitos locais deste

nosso Brasil e do mundo afora Hoje sou mais velho e mais experiente e me sentindo

como um anciatildeo daquelas tribos primitivas sinto necessidade e obrigaccedilatildeo de compar-

tilhar com vocecirc muito do que aprendi

Acredite eu gostaria de fazecirc-lo da forma como nossos ancestrais faziam num

bom papo em volta de uma acolhedora fogueira e depois acompanhar vocecirc ao campo

para cavar e mostrar as cores e os pendores dos solos (Fig 1) Contudo como nossas

tribos e nossos territoacuterios satildeo agora muito grandes resta-me a opccedilatildeo de escrever

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14 Liccedilotildees de pedologia

a fim de compartilhar alguns dos meus conhe-

cimentos Aleacutem disso aconselho que vocecirc

sempre participe intensamente das aulas praacuteti-

cas promovidas pelos seus professores princi-

palmente aquelas que aconteceratildeo em meio agrave

natureza onde vocecirc poderaacute conhecer in loco

todos os aspectos da superfiacutecie e do interior

do solo

Meu desejo eacute que ao ler este livro vocecirc

aprenda a ver o solo natildeo soacute com os olhos e as

matildeos mas tambeacutem com o coraccedilatildeo

Desta forma usando uma linguagem

simples ndash mas sempre calcada em modernos

dados teacutecnico-cientiacuteficos ndash pouco a pouco

tentarei ajudaacute-lo a decifrar e conhecer melhor

as admiraacuteveis partes que constituem o solo

Elas estatildeo em iacutentimo contato com o ar da atmosfera as rochas da litosfera os organis-

mos da biosfera e as aacuteguas da hidrosfera ndash dos quais a nossa vida muito depende

A maioria das pessoas por exemplo soacute consegue ver das trecircs dimensotildees do

solo apenas duas comprimento e largura ndash as que formam a superfiacutecie e que estatildeo

mais proacuteximas da atmosfera Muitas vezes poreacutem deixam de ver a profundidade Por

isso insisto familiarize-se tambeacutem com esta terceira dimensatildeo do solo Vaacute ao campo

e sem medo de ldquosujarrdquo as matildeos cave escave olhe e toque as suas camadas (que em

Pedologia satildeo chamadas de ldquohorizontesrdquo)

Existem muitos solos diferentes da mesma forma como existem diferentes

climas rochas aacutervores e aacuteguas Cada solo tem seu proacuteprio arranjo de horizontes e

portanto sua proacutepria histoacuteria ndash aquela que o condicionou a ter certas funccedilotildees que

estatildeo refletidas nos seus atributos mineraloacutegicos bioloacutegicos fiacutesicos e quiacutemicos

Em nossas conversas que organizei em forma de Liccedilotildees de Pedologia iremos

contar essa histoacuteria e estudar essas funccedilotildees ndash principalmente as relacionadas com o

crescimento das plantas Aleacutem disso aprenderemos a examinar a aparecircncia dos solos

e a analisar e interpretar seus atributos

E como toda histoacuteria tem um comeccedilo que tal iniciarmos imaginando os efeitos

de um ldquobig bang rdquo criador e de um ldquobig estragordquo destruidor

Acredito que vocecirc jaacute tenha ouvido falar no Big Bang Esse ldquoinstante criadorrdquomarcado por uma gigantesca explosatildeo aconteceu haacute cerca de 20 bilhotildees de anos

quando o espaccedilo o tempo e a mateacuteria ainda natildeo existiam

Da energia dessa ldquoexplosatildeordquo surgiu toda a mateacuteria dos corpos celestes entre

os quais o nosso incandescente e resplandecente Sol e em sua volta o nosso entatildeo

tambeacutem incandescente planeta Terra que foi se esfriando e solidificando aos poucos

ateacute formar uma capa soacutelida ao seu redor As temperaturas elevadas que geravam

altas pressotildees vindas do interior do nosso planeta comeccedilaram a romper essa capa

expelindo inuacutemeros gases os quais formaram uma protoatmosfera que num primeiro

momento continha muito vapor drsquoaacutegua gaacutes carbocircnico e enxofre e depois metano

amocircnia e nitrogecircnio mas ainda quase nenhum oxigecircnio livre Com a continuaccedilatildeo do

Fig 1 Modelo de ensino da forma como nossos ancestrais

faziam o comeccedilo se daacute num bom papo em volta de uma

acolhedora fogueira (Foto Rodrigo O Zenero)

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1511 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

resfriamento dessa crosta ndash ou litosfera ndash os vapores drsquoaacutegua foram se condensando e

ocorreram muitas chuvas Tantas que acabaram formando os primeiros oceanos

Com as chuvas e os ventos as rochas dessa litosfera comeccedilaram a se decom-

por fragmentando-se e formando as primeiras areias e argilas dos antecessores dos

primeiros solos ndash os ldquoprotossolosrdquo Como na atmosfera ainda natildeo existia oxigecircnio livre

(O2) e ozocircnio (O3) a vida soacute poderia ter iniacutecio nas aacuteguas entre as areias e argilas dos

protossolos As aacuteguas se acumularam e nelas protegidas das radiaccedilotildees ultravioleta as

ldquoceacutelulas-vidasrdquo puderam se originar Primeiramente surgiram as ldquoceacutelulas-bacteacuteriasrdquo ndash

os procariontes ndash com DNA mas sem clorofila Depois ldquoceacutelulas-algas clorofiladasrdquo ndash

as espirulinas Estas entatildeo comeccedilaram com a energia dos foacutetons a sintetizar o gaacutes

oxigecircnio a partir da aacutegua gaacutes carbocircnico e outros nutrientes como fosfatos nitratos etc

Parte do oxigecircnio assim produzido sob a accedilatildeo dos raios ultravioleta decompunha-se e

formava o gaacutes ozocircnio que se acumulou como uma camada protetora na estratosfera

Desse modo as primeiras formas de vida multiplicaram-se Provavelmente

primeiro nas aacuteguas contidas nos poros que existiam ao redor das areias e argilas dos

protossolos e depois nos oceanos e mares Apoacutes alguns milhotildees de anos o O2 e o

O3 assim formados jaacute compunham boa parte da atmosfera Com a morte dos indiviacute-

duos monocelulares que cresciam na aacutegua existente entre os pequenos fragmentos

de rocha mateacuterias orgacircnicas foram incorporadas a boa parte da superfiacutecie soacutelida da

Terra Imagino que deve ter sido assim que o objeto maior de nosso estudo ndash o solo ndash

comeccedilou a nascer e crescer primeiro vieram os Neossolos depois os Cambissolos

e os Argissolos Por uacuteltimo os Latossolos (mais tarde veremos o significado desses

ldquonomes cientiacuteficosrdquo)

Como o solo estava se desenvolvendo a Terra podia sustentar formas mais

organizadas de vida incluindo muitos organismos clorofilados como as algas verdes

Depois vieram os musgos ndash brioacutefitas ndash e as samambaias - pteridoacutefitas Estas uacuteltimas

embora ainda sem sementes mas jaacute com vasos condutores de seiva usavam o solo no

qual fixavam suas raiacutezes para dele extraiacuterem aacutegua e nutrientes o que contribuiacutea de

forma significativa para o fenomenal processo da fotossiacutentese e consequentemente

para continuar a siacutentese de oxigecircnio que era ldquoturbinadardquo por outro fenocircmeno impor-

tante que mais tarde veremos em detalhe a capacidade de troca de iacuteons do solo

Assim o oxigecircnio da atmosfera aumentava agrave medida que o gaacutes carbocircnico diminuiacutea

isto porque seus aacutetomos de carbono eram sequestrados em grandes quantidades de

biomassa boa parte da qual foi enterrada e fossilizada no que hoje conhecemos como

petroacuteleo e carvatildeo mineralAssim agrave medida que os solos evoluiacuteam os vegetais tambeacutem o faziam As

plantas aleacutem de folhas clorofiladas passaram a ter frutos e sementes de acordo com

o que estaacute escrito em muitos livros sagrados inclusive na Biacuteblia ldquoE a terra produziu

erva erva dando semente conforme a sua espeacutecie e a aacutervore frutiacutefera cuja semente

estaacute nela conforme a sua espeacutecierdquo (Gn 112)

Paralelamente pouco a pouco foram surgindo espeacutecies animais que se alimen-

tavam natildeo soacute da biomassa sintetizada pelos vegetais como tambeacutem de outros animais

Primeiro vieram os invertebrados depois os vertebrados e entre estes e por uacuteltimo

o homem ndash biblicamente chamado ldquoAdatildeordquo (ldquo e formou Deus o Homem do poacute da

terrardquo Gn 27)

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16 Liccedilotildees de pedologia

Talvez vocecirc se interesse em saber que o nome ldquoAdatildeordquo vem do hebraico adamaacute

que significa ldquosolo vermelhordquo ou ldquodo barro vermelhordquo E mais foi dado a esse ser

considerado o iacutecone da criaccedilatildeo divina ldquoo domiacutenio sobre os peixes do mar e sobre as

aves dos ceacuteus e sobre o gado e sobre toda a terrardquo (Gn 126)

O Homem sapiens somente haacute alguns milhares de anos vem se multiplicando

e explorando uma natureza que levou tantos bilhotildees de anos para se formar Ou seja

agrave custa dos recursos naturais os indiviacuteduos desta nossa espeacutecie foram desordenada-

mente crescendo e para criar condiccedilotildees favoraacuteveis agrave sua vida foram modificando a

natureza derrubando aacutervores arando o solo construindo estradas etc Hoje talvez

natildeo muito ldquosapiamenterdquo a populaccedilatildeo aumenta cada vez mais e portanto consome

cada vez mais aacutegua alimentos e energia Com isso a maior parte das florestas e dos

campos vem sendo substituiacuteda por aacutereas urbanas lavouras e pastagens a fim de

atender agrave constante demanda de moradia e alimento dos quase seis bilhotildees desses

novos Homo sapiens cada vez mais famintos e exigentes em conforto Para atender

a toda essa demanda o solo que muito tempo levou para se formar vem se desgas-

tando rapidamente enquanto o gaacutes carbocircnico tambeacutem por tanto tempo captado pelas

plantas vem retornando agrave atmosfera principalmente pela queima da mateacuteria orgacircnica

dos solos do petroacuteleo e do carvatildeo

Por isso tenho dito que estamos fazendo um ldquobig estragordquo naquilo que comeccedilou

com um resplandecente ldquobig bang rdquo

Com os dejetos produzidos nas cidades as aacuteguas e o ar vecircm sendo poluiacutedos

e com o desgaste dos solos os alimentos escasseiam fazendo com que as fronteiras

agriacutecolas avancem agrave custa de desmatamentos Com a queima dos combustiacuteveis foacutesseis

e das florestas o excesso de CO2 produz o efeito estufa e aumenta a temperatura da

Terra provocando o derretimento do gelo das calotas polares a elevaccedilatildeo do niacutevel dos

oceanos e o alargamento dos desertos Uma possiacutevel consequecircncia por exemplo eacute

o desaparecimento de cidades em razatildeo das doenccedilas e accedilotildees violentas da natureza

como os furacotildees as secas e as enchentes que jaacute estatildeo sendo divulgadas pela miacutedia

Ao tomarmos conhecimento desses fatos muitos se perguntam seraacute que por causa

de tanto estrago que fizemos agrave terra que antes tatildeo bem nos alimentava agora por

vinganccedila ela nos destroacutei

Talvez uma soluccedilatildeo seja passarmos a olhar o solo segundo o que ele tem de mais

jovial e fecundo o mesmo olhar de esperanccedila com que o poeta portuguecircs Antocircnio

Gedeatildeo fala do caraacuteter promissor da juventude Desse modo poderemos perceber

esta que certamente foi uma das maiores criaccedilotildees resultantes do disparo daqueleldquobig gatilhordquo o solo

ROSA BRANCA AO PEITO

(Antocircnio Gedeatildeo Portugal 1906-1997)

Teu corpinho adolescente cheira a princiacutepio do mundo

Ainda estaacute por soprar a brisa que haacute de agitar a tua seara

Ainda estaacute por romper a seara que haacute de rasgar o teu solo fecundo

Ainda estaacute por arrotear o solo que haacute de sorver a aacutegua clara

Ainda estaacute por ascender a nuvem que haacute de chover a tua chuva

Ainda estaacute por arder o sol que haacute de evaporar a aacutegua da tua nuvem

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1711 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Em seu encontro com Eacutedipo na trageacutedia

grega de Soacutefocles (496-406 aC) uma esfinge

diz ldquoDecifra-me ou devoro-terdquo Talvez vocecirc

esteja agora me perguntando ldquoO que devo eu

decifrar para natildeo ser devorado por esse lsquobig

estragorsquordquo Poderia eu lhe responder cada um

pode fazer um pouco como por exemplo

compreender como os solos se formam e como

vecircm funcionando ao longo dos tempos pois

eacute preciso conhececirc-los para protegecirc-los e eacute

bom que isso seja feito desde a nossa infacircncia

(Fig 2)

Da mesma forma como os antigos

filoacutesofos gregos diziam que o conhecimento

por meio da educaccedilatildeo leva o homem ao

maacuteximo possiacutevel de sua perfeiccedilatildeo eu lhe digo

que o meu desejo eacute que os conhecimentos que

aqui iniciei a compartilhar com vocecirc cresccedilam

Mas tudo te espera desde o princiacutepio do mundo

a doce brisa a verde seara o solo fecundo

Tudo te espera desde o princiacutepio de tudo

a aacutegua clara a fofa nuvem o sol agudo

Tu sabes tu sabes tudo

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

que desde o princiacutepio do mundo sabem tudo

O teu cabelo sabe que haacute de crescer

e que haacute de ser louro

As tuas laacutegrimas sabem que hatildeo de correr

nas horas de choro

Os teus peitos sabem que hatildeo de estremecer

no dia do risoO teu rosto sabe que haacute de enrubescer

quando for preciso

Quando te sentires perdida

fecha os olhos e sorri

Natildeo tenhas medo da Vida

que a Vida vive por si

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

A tua inocecircncia sabe tudo

Fig 2 O ideal eacute que o conhecimento sobre o solo nos seja passado

desde a mais tenra idade (Foto Juliana Simotildees Lepsch)

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18 Liccedilotildees de pedologia

e se multipliquem tal como uma semente boa em solo fecundo Afinal aprender a

decifrar um pouco dos multicoloridos solos (Fig 3) jaacute eacute um bom passo para diminuir

os muitos estragos que estamos fazendo ao nosso belo planeta verde-azul

Fig 3 As muitas cores dos solos brasileiros Nas regiotildees de clima frio ou temperado (como o norte da Europa e das Ameacutericas)

os solos natildeo tecircm as vivas cores amareladas laranja e vermelhas muito comuns nos troacutepicos uacutemidos (Fotos I F Lepsch

e S W Buol)

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1911 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Parafraseando Milton Nascimento e Chico Buarque faccedilo a vocecirc o seguinte

convite venha comigo afagar a terra conhecer os desejos da terra pois a terra estaacute no

cio esta eacute a propiacutecia ocasiatildeo para fecundar o chatildeo

O CIO DA TERRA

(Milton Nascimento Chico Buarque)

Debulhar o trigo

Recolher cada bago do trigo

Forjar no trigo o milagre do patildeo

E se fartar de patildeo

Decepar a cana

Recolher a garapa da cana

Roubar da cana a doccedilura do mel

Se lambuzar de mel

Afagar a terra

Conhecer os desejos da terra

Cio da terra a propiacutecia estaccedilatildeo

E fecundar o chatildeo

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() graccedilas agrave conhecida posiccedilatildeo do nosso planeta em relaccedilatildeo ao Sol

graccedilas agrave sua rotaccedilatildeo e agrave sua forma esfeacuterica o clima a vegetaccedilatildeo e a vida

animal estatildeo distribuiacutedos na superfiacutecie da Terra de norte a sul em umaordem estritamente determinada () que permite a divisatildeo da esfera em

zonas polar temperada equatorial e assim por diante E uma vez que

os agentes formadores do solo estatildeo sujeitos a leis conhecidas que regem

a sua distribuiccedilatildeo seus resultados () devem estar distribuiacutedos na esfera

terrestre em zonas definidas que se situam mais ou menos (somente

com alguns desvios) paralelas aos ciacuterculos das latitudes

(Dokuchaev em Nossas estepes passado e presente 1892)

Liccedilatildeo 1

H983145983155983156983283983154983145983139983151 983141 983142983157983150983140983137983149983141983150983156983151983155 983140983137 983139983145983274983150983139983145983137 983140983151 983155983151983148983151

Vamos comeccedilar revendo um pouco a histoacuteria da Ciecircncia do Solo e do seu ramo que

mais completamente o estuda a Pedologia O desenvolvimento dos estudos do solo

pode ser entendido como passando por dois estaacutegios o primeiro muitos seacuteculos atraacutes

em que referecircncias agraves praacuteticas agriacutecolas satildeo encontradas na literatura de antigos povos

muitas vezes com um sentido religioso o segundo refere-se haacute tempos mais recentes

dos uacuteltimos dois seacuteculos fundamentado na experimentaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo do meacutetodo

cientiacutefico No processo de revisatildeo desses estaacutegios poderemos entender melhor a evolu-

ccedilatildeo dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciecircncia eacute

dinacircmico e tem passado por muitas resistecircncias a novas ideias Trata-se de uma ciecircncia

relativamente nova pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do

seacuteculo XIX a reconhecessem Veja algo sobre esse assunto no Boxe 11

ALGUMAS DEFINICcedilOtildeES IMPORTANTES

Alquimia forma da quiacutemica na Idade Meacutedia que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns

em ouro e obter o elixir da longa vida um remeacutedio que curaria todas as doenccedilas e daria vida longa agravequeles

que o ingerissem

Vasilii V Dokuchaev (1846-1903

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452 Rochas e seus minerais

de soacutelidos satildeo os poros os quais normalmente estatildeo

preenchidos com dois outros componentes um

liacutequido e outro gasoso o ar e a aacutegua

Como vocecirc pode imaginar a proporccedilatildeo de ar

e aacutegua eacute variaacutevel porque a quantidade desta uacuteltima

retida no solo varia muito em decorrecircncia das condi-

ccedilotildees climaacuteticas Em geral os poros ocupam cerca da

metade do volume de um horizonte do solo Contudo

pode haver variaccedilotildees dependendo do grau de compac-

taccedilatildeo do solo assunto que iremos estudar em detalhes

mais adiante em uma das liccedilotildees sobre fiacutesica do solo

Por enquanto vamos nos concentrar nos

minerais tentando responder a questotildees como

Qual a diferenccedila entre um elemento quiacutemico um

mineral e uma rocha

Onde e como esses materiais se originam

Como eles adquirem as atuais caracteriacutesticas

Por que uns se decompotildeem mais facilmente que

outros

Seraacute que diferentes rochas com diferentes minerais

sempre datildeo origem a diferentes solos

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha

Olhando com cuidado um pedaccedilo de rocha ndash a pedra polida de uma mesa de pia

por exemplo ndash vocecirc notaraacute que ela eacute composta de uma seacuterie de pequenas manchassemelhantes a peccedilas de um ldquoquebra-cabeccedilardquo Essas peccedilas satildeo diversos minerais quartzo

feldspato e mica no caso de ser uma rocha graniacutetica Nessa rocha esses minerais estatildeo

na forma do que chamamos agregados cristalinos os quais satildeo compostos de peque-

nos cristais de vaacuterios formatos e cores

Em Geologia define-se rocha como ldquoum agregado natural de mineraisrdquo por

sua vez um mineral eacute definido como um composto cristalino formado por aacutetomos de

elementos quiacutemicos ou mais corretamente iacuteons ndash aacutetomos ou grupo de aacutetomos com

carga eleacutetrica em razatildeo da perda ou ganho de eleacutetrons No caso de ganho o aacutetomo

adquire uma carga eleacutetrica negativa sendo denominado acircnion e no caso de perda

de eleacutetrons o aacutetomo fica carregado positivamente sendo denominado caacutetion Por

Fig 22 Esquema da composiccedilatildeo do horizonte A de um solo

quando em boas condiccedilotildees para o crescimento de

plantas cultivadas O conteuacutedo de ar e aacutegua dos poros eacute

variaacutevel no caso metade deles estaacute ocupada por aacutegua

Vocecirc considera o termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantasrdquo correto sob o ponto de vista da mineralogia

Por quecirc Modifique-o para uma forma mais correta dando atenccedilatildeo agraves diferenccedilas

entre aacutetomos iacuteons moleacuteculas e minerais

O termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantas muito comum na Ciecircncia do Solo pode ser interpretado como errocircneo

se tomarmos ldquoao peacute da letrardquo a definiccedilatildeo de mineral Plantas natildeo se alimentam de minerais mas sim de iacuteons e

compostos orgacircnicos Minerais do solo soacute existem na forma de partiacuteculas e como tais por menores que sejam

(pex argilas) natildeo conseguem ser absorvidos pelas plantas Nesse sentido o termo ldquonutriccedilatildeo inorgacircnica de

plantasrdquo seria conceitualmente mais adequado

Questatildeo1

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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Igo F Lepsch

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copy Copyright 2011 Oficina de Textos

Grafia atualizada conforme o Acordo Ortograacutefico da Liacutengua Portuguesa de 1990 em vigor no Brasil a partir de 2009

CONSELHO EDITORIAL Cylon Gonccedilalves da Silva Joseacute Galizia Tundisi Luis Enrique Saacutenchez Paulo HeleneRozely Ferreira dos Santos Teresa Gallotti Florenzano

C APA Malu VallimPREPARACcedilAtildeO DE TEXTOS Gerson SilvaPROJETO GRAacuteFICO Douglas da Rocha Yoshida e Malu VallimPREPARACcedilAtildeO DE FIGURAS E DIAGRAMACcedilAtildeO Douglas da Rocha Yoshida REVISAtildeO DE TEXTOS Felipe Marques e Ivana Q de AndradeREVISAtildeO TEacuteCNICA Zilmar Ziller Marcos

Todos os direitos reservados agrave Oficina de Textos

Rua Cubatatildeo 959CEP 04013-043 ndash Satildeo Paulo ndash BrasilFone (11) 3085 7933 Fax (11) 3083 0849wwwofitextocombr e-mail atendofitextocombr

Dados Internacionais de Catalogaccedilatildeo na Publicaccedilatildeo (CIP)

(Cacircmara Brasileira do Livro SP Brasil)

Lepsch Igo F 19 liccedilotildees de pedologia Igo F Lepsch --Satildeo Paulo Oficina de Textos 2011

Bibliografia ISBN 978-85-7975-029-8

1 Ciecircncia do solo I Tiacutetulo

11-08038 CDD-6314

Iacutendices para cataacutelogo sistemaacutetico1 Ciecircncia do solo Pedologia 6314

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P

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A ideia de escrever este livro comeccedilou quando em 1998 comecei a ministrar a disci-

plina ldquoGecircnese Morfologia e Classificaccedilatildeo dos Solosrdquo para estudantes de agronomia

na Universidade Federal de Uberlacircndia Assim como outros colegas responsaacuteveis

por disciplinas idecircnticas em outras universidades percebi que havia uma carecircncia de

material didaacutetico dirigido a estudantes brasileiros em relaccedilatildeo aos aspectos baacutesicos da

Ciecircncia do Solo com ecircnfase agravequela disciplina

Nos primeiros livros que escrevi sobre solos ndash Solos formaccedilatildeo e conservaccedilatildeo

(1972) e Formaccedilatildeo e conservaccedilatildeo dos solos (2002) sob a forma de ldquolivro de bolsordquo ndash

procurei usar uma linguagem bem simples precisa e acessiacutevel adicionando muitas

ilustraccedilotildees Neles a intenccedilatildeo foi oferecer ao puacuteblico em geral e a iniciantes do estudo

das ciecircncias da terra principalmente os de coleacutegios de niacutevel teacutecnico alguns conheci-

mentos baacutesicos sobre solos Esses livros tecircm sido muito bem aceitos e apesar de natildeo

terem sido destinados a alunos de graduaccedilatildeo passaram a ser utilizados como comple-

mento de cursos como os de Agronomia Geografia Biologia etc

A convicccedilatildeo de que continuava havendo a necessidade de um livro-texto

dirigido a estudantes universitaacuterios brasileiros que contemplasse de maneira mais

detalhada os conhecimentos da Pedologia ndash aqui entendida como estudo do solo

em seu ambiente natural ndash fez com que eu me lanccedilasse agrave tarefa de escrever o 19 Liccedilotildees

de Pedologia

Para realizar este trabalho fui buscar inspiraccedilatildeo nas aulas do saudoso Petzval

O da Cruz Lemos meu primeiro professor de Pedologia no curso de Agronomia da

Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro em 1959 e tambeacutem no ldquoaudiotutorialrdquo

conhecido como Concepts in Soil Science desenvolvido pelo professor Maurice G

Cook da North Carolina State University (EUA) ao qual muito agradeccedilo por autori-

zar o uso da sua metodologia

Outras fontes de inspiraccedilatildeo foram os colegas do Instituto Agronocircmico de

Campinas (IAC) com destaque para Bernardo van Raij e os saudosos Alfredo Kuumlpper

e Antocircnio C Moniz os colegas da Embrapa-Solos (RJ) em especial o saudoso Marcelo

Nunes Camargo e os colegas do CSIRODivision of Soils (Austraacutelia) com destaque

para o saudoso Ray Isbell

Vaacuterios outros colegas contribuiacuteram com observaccedilotildees teoacutericas criacuteticas bem

fundamentadas sugestotildees de leitura e tudo o mais que se abriga sob o teto generoso

da amizade satildeo eles Antocircnio C Azevedo Luiz R F Alleoni Klaus Reichardt Pablo

Vidal-Torrado Rubismar Stolf e Zilmar Z Marcos

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Natildeo posso deixar de mencionar o trabalho de leitura feito por vaacuterios estudan-

tes de graduaccedilatildeo poacutes-graduaccedilatildeo e poacutes-doutoramento a quem ofereci as primeiras

versotildees de vaacuterias das liccedilotildees aqui apresentadas uma vez que ningueacutem melhor do que

eles para saber se a linguagem do texto estava clara e adequada agraves suas necessida-

des de aprendizagem e ao ensino da Pedologia Assim e desde jaacute desculpando-me

por alguma inadvertida omissatildeo de nomes agradeccedilo a Akenia Alkmim Mariana

Delgado Marina Y Reia Mathilde A Bertoldo Rodrigo S Macedo e Tatiana Rittl e

especialmente ao Gabriel R P Andrade que elaborou a primeira versatildeo de todas as

questotildees e respostas inseridas nas liccedilotildees

Pelas variadas fotos e outras ilustraccedilotildees que enriquecem a presente obra

agradeccedilo a Adriana C G de Souza Adriano R Guerra Antonio G Pires Neto

Eloana Bonfleur Heloiacutesa H G Coe Juacutelio Gaspar Marlen B e Silva Miguel Cooper

Mariana Delgado Marston H D Franceschini Osmar Bazaglia Filho Rodrigo O

Zenero Rodrigo E Munhoz de Almeida Rodnei Rizzo e Pablo Soares

Destaco ainda as fotos enviadas pelos colegas John Kelley (United States

Department of Agriculture National Research Conservation Service) Stanley W

Buol (Emeritus Soil Professor North Carolina State University) Mendel Rabinovitch

(engenheiro agrocircnomo e ex-cineasta) e Maacutercio Rossi (Instituto Florestal SP)

Agradeccedilo a todos professores da graduaccedilatildeo e poacutes-graduaccedilatildeo que me entusias-

maram no estudo dos solos aos meus colegas do Instituto Agronocircmico do Estado

de Satildeo Paulo (IAC) aos meus colegas e estudantes da Universidade Federal de

Uberlacircndia (UFU) Universidade Federal de Lavras (UFLA) Universidade Estadual

Paulista (FCAV-Unesp) com destaque para a Escola Superior de Agricultura Luiz de

Queiroz (USP) em cuja Biblioteca Central passei grande parte do tempo na produccedilatildeo

deste livro

Agradeccedilo tambeacutem agravequeles que primeiro me apresentaram o solo e nele me

ensinaram natildeo soacute a plantar frutas verduras e plantas ornamentais mas principal-

mente a apreciaacute-lo na sua essecircncia (com suas cores e texturas) despertando em mim o

desejo de estudaacute-lo a fim de preservaacute-lo meu pai Jacob A Lepsch (fazendeiro) e meu

tio Reynaldo Lepsch (engenheiro agrocircnomo)

Por fim quero expressar minha profunda gratidatildeo a Ivana minha compa-

nheira pelo seu estiacutemulo agrave idealizaccedilatildeo e produccedilatildeo desta obra e tambeacutem pelo empenho

na revisatildeo do texto Seu apoio foi imprescindiacutevel para que este livro fruto de muito

amor pudesse ser completado

Igo F Lepsch

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A

A983152983154983141983155983141983150983156983137983271983267983151

O que eacute um livro Que ideia traz agrave mente a palavra ldquolivrordquo Um feixe de paacuteginas presas

juntas num dos lados e envoltas por uma capa com maior espessura que as folhas

ostentando um tiacutetulo para indicar o seu conteuacutedo Embora a essecircncia do livro esteja

nas paacuteginas internas eacute na capa que aparece a primeira indicaccedilatildeo da intenccedilatildeo do autor

ao escrevecirc-lo

Haacute livros escritos para entreter outros para emocionar e ainda outros mais que

satildeo oferecidos para instruir o leitor na execuccedilatildeo de uma tarefa desde como montar

seu proacuteprio arsenal de maacutegicas ateacute o seu proacuteprio receptor de programas de televisatildeo

Esses tipos de livros aleacutem de outros que neste momento podem estar lhe

ocorrendo satildeo de definiccedilatildeo simples quando comparados a livros criados para a divul-

gaccedilatildeo de conhecimentos codificados segundo os preceitos da Ciecircncia A razatildeo eacute salvo

melhor juiacutezo que a Ciecircncia considerada como a busca incessante do conhecimento

estaacute sujeita agrave interminaacutevel revisatildeo e constante ampliaccedilatildeo De fato mensalmente se

natildeo diariamente pelo mundo afora satildeo publicadas centenas de revistas cada uma

com dezenas de relatoacuterios de pesquisas realizadas informando sobre novas desco-

bertas explicaccedilotildees invenccedilotildees e reparos de algum erro anteriormente divulgado Esse

ininterrupto manancial composto de leis princiacutepios conceitos e dados eacute continua-

mente despejado no jaacute vasto oceano do conhecimento cientiacutefico

Quem poderaacute acompanhar com algum grau de eficiecircncia tal diluacutevio de paacuteginas

escritas O erudito experiente aprendeu a satisfazer seu desejo de manter-se atuali-

zado escolhendo uma fraccedilatildeo da Ciecircncia para acompanhar mais detalhadamente

dando do seu interesse ao restante uma atenccedilatildeo mais superficial por assim dizer

caracterizando-se em relaccedilatildeo a ele como um generalista

Mas e quanto ao neoacutefito ao leigo trazendo consigo ainda natildeo mais do que

noccedilotildees vagas e superficiais recolhidas nos primeiros anos de estudo disciplinado

Atualizar-se com as publicaccedilotildees eacute como tentar abarcar com a ajuda do ceacuterebro o

passado completo ou percorrer esse Himalaia montado com folhas de papel Como

comeccedilar e tambeacutem como recompor na mente o conjunto o panorama de um dos

ramos ou divisotildees da Ciecircncia que como o todo do conhecimento prossegue em

constante ampliaccedilatildeo

Para ele a resposta estaacute no livro didaacutetico escrito com o declarado propoacutesito

de colocar ao seu alcance mental e temporal um compecircndio contendo o essencial

quanto a princiacutepios leis conceitos vocabulaacuterio importacircncia e significado para

a humanidade

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De quando em quando algum ramo da Ciecircncia eacute revisitado e um novo livro eacute

produzido tendo como alvo principal o aprendiz A Pedologia tambeacutem um detalhe

no panorama amplo do conhecimento tem para oferecer muitas obras desse tipo

Constituem-se de uma exposiccedilatildeo dos preceitos aceitos ateacute o momento contados de

modo a captar a atenccedilatildeo e provocar o interesse do estudante em prosseguir a leitura

com a dedicaccedilatildeo de um estudioso

Agora vocecirc tem diante de si o livro 19 Liccedilotildees de Pedologia A introduccedilatildeo escrita

pelo autor Igo F Lepsch na primeira pessoa numa linguagem iacutentima e amistosa

prepara o leitor para sentir-se como se o professor estivesse lhe falando O sumaacuterio

mostra a posiccedilatildeo do autor em relaccedilatildeo ao leitor Os toacutepicos satildeo apresentados de modo

a provocar a mente para antecipar a pergunta para a qual deveraacute estar preparado para

responder apoacutes ter feito a leitura de cada toacutepico - assim como deve fazer o professor na

sala de aula Do ponto de vista pedagoacutegico essa eacute a didaacutetica adotada

Haacute pelo livro todo essa sensaccedilatildeo de estar recebendo o texto ao vivo Esse efeito

eacute atingido pela montagem original das partes e pelas particcedilotildees escolhidas Ateacute mesmo

as repeticcedilotildees aparecem quase que sorrateiramente natildeo para surpreender o leitor mas

para atender agrave sua sentida vontade de um reforccedilo nos pontos mais fundamentais e no

que eacute peculiar e particular da Pedologia

Aleacutem disso as citaccedilotildees bibliograacuteficas ao final de cada liccedilatildeo natildeo foram escolhi-

das para indicar a fonte original da informaccedilatildeo do conhecimento mas para comple-

mentar o estudo

Creio que Igo F Lepsch estaacute nos contando com o seu livro que assim eacute como

gostaria de ter estudado sobre os solos que estatildeo distribuiacutedos sobre o nosso planeta

Zilmar Ziller Marcos

ADAEESALQ

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S

S983157983149983265983154983145983151

INTRODUCcedilAtildeO 983089983091

983089 HISTOacuteRICO E FUNDAMENTOS DA CIEcircNCIA DO SOLO 983090983089

11 Os primeiros conhecimentos sobre o solo 983090983090

12 As primeiras civilizaccedilotildees mesopotacircmicos egiacutepcios indianos chineses

astecas e incas 98309098309213 Gregos e romanos 983090983095

14 Os aacuterabes e a Idade Meacutedia europeia 983090983096

15 Os alquimistas e a busca pelo ldquoespiacuterito da vegetaccedilatildeordquo 983090983097

16 A escola de Liebig e a ldquolei do miacutenimordquo 983091983089

17 A escola russa 983091983090

18 Os primeiros congressos internacionais de Ciecircncia do Solo 983091983092

19 Subdivisotildees do estudo dos solos 983091983095

110 Conceitos de solo 983091983096

111 Funccedilotildees ecoloacutegicas 983091983097

983090 ROCHAS E SEUS MINERAIS 98309298309121 Diferenccedilas entre solo regolito e saproacutelito 983092983092

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha 983092983093

23 Como se formam os minerais 983092983095

24 O que satildeo substituiccedilotildees isomoacuterficas 983093983090

25 Quais satildeo os elementos mais comuns nos minerais 983093983091

26 Propriedades fiacutesicas dos minerais 983093983092

27 Quais os principais tipos de rochas 983093983095

28 Examinando melhor os trecircs grupos de rochas 983093983097

29 Composiccedilatildeo quiacutemica dos minerais983094983090

983091 INTEMPERISMO DOS MINERAIS E FORMACcedilAtildeO DOS MINERAIS DE ARGILA 983094983093

31 Intemperismo fiacutesico e quiacutemico 983094983094

32 Como age o intemperismo fiacutesico 983094983097

33 Como ocorre o intemperismo quiacutemico 983095983088

34 Por que algumas rochas se intemperizam mais raacutepida e

profundamente que outras 983095983093

35 Os produtos do intemperismo 983096983090

983092 OS SOacuteLIDOS ATIVOS DO SOLO ARGILA E HUacuteMUS 983096983097

41 O que satildeo as argilas 983097983089

42 Classificaccedilatildeo das argilas 983097983090

43 De onde vecircm as cargas das argilas 983097983097

44 O que eacute (e como se forma) o huacutemus 983089983088983088

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983093 CAPACIDADE DE TROCA DE IacuteONS 983089983088983093

51 Como acontecem as trocas de caacutetions do solo 983089983088983095

52 Como quantificar a CTC de uma amostra de solo 983089983088983096

53 Fatores que determinam maior ou menor retenccedilatildeo dos caacutetions nos coloides 983089983089983088

54 Um exemplo de troca de iacuteons 983089983089983089

55 Quantificando as trocas iocircnicas 98308998308998309056 Fatores que afetam a CTC do solo 983089983089983091

57 Capacidade de troca de acircnions (CTA) 983089983089983095

58 Perspectiva 983089983089983095

983094 FIacuteSICA DO SOLO I GRANULOMETRIA DENSIDADE CONSISTEcircNCIA E AR DO SOLO 983089983090983089

61 Tamanho de partiacuteculas e sua distribuiccedilatildeo (composiccedilatildeo granulomeacutetrica) 983089983090983090

62 Estrutura e seus agregados 983089983090983095

63 Densidade (global e de partiacuteculas) e porosidade 983089983091983089

64 Consistecircncia 983089983091983092

65 O ar do solo 983089983091983093

983095 FIacuteSICA DO SOLO II RETENCcedilAtildeO E MOVIMENTO DA AacuteGUA TEMPERATURA ETC 983089983091983097

71 Estrutura e propriedades da aacutegua 983089983092983091

72 Diferenccedilas entre moleacuteculas de aacutegua retidas por coesatildeo e por adesatildeo 983089983092983094

73 Capacidade de campo 983089983092983095

74 Ponto de murcha permanente (PMP) 983089983092983097

75 Aacutegua disponiacutevel (AD) e capacidade de aacutegua disponiacutevel (CAD)983089983092983097

76 Como medir a quantidade de aacutegua contida em um solo 983089983093983091

77 Movimentos da aacutegua no solo 983089983093983093

78 Permeabilidade do solo em fluxo saturado e natildeo saturado 983089983093983094

79 Relaccedilotildees solo-aacutegua-planta 983089983093983097

710 Temperatura do solo983089983093983097

983096 QUIacuteMICA DA FASE LIacuteQUIDA DO SOLO 983089983094983093

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida do solo 983089983094983094

82 O que eacute uma soluccedilatildeo quiacutemica 983089983094983096

83 Movimento dos iacuteons da fase soacutelida para a liacutequida 983089983095983089

84 Principais acircnions cloretos sulfatos bicarbonatos e nitratos 983089983095983091

85 Principais caacutetions caacutelcio magneacutesio potaacutessio soacutedio e alumiacutenio 983089983095983092

86 Aacutecido siliacutecico compostos orgacircnicos e gases na soluccedilatildeo do solo 983089983095983092

87 Soluccedilatildeo do solo e pedogecircnese 983089983095983093

88 Influecircncia das concentraccedilotildees de oxigecircnio caacutetions e siacutelica na formaccedilatildeo das argilas 983089983095983096

89 Como retirar amostra da soluccedilatildeo do solo 983089983095983096

983097 MORFOLOGIA ORGANIZACcedilAtildeO DO SOLO COMO CORPO NATURAL 983089983096983091

91 Paisagens corpos de solos e perfis de solos 983089983096983092

92 Como descrever um solo 983089983096983095

93 Principais caracteriacutesticas morfoloacutegicas 983089983097983088

94 Denominaccedilotildees dos horizontes 983090983088983088

983089983088 ACIDEZ E ALCALINIDADE 983090983088983097

101 O que significa pH 983090983089983088

102 Por que existem solos aacutecidos e alcalinos 983090983089983090

103 Os diferentes tipos de acidez 983090983089983094

104 Efeito do tipo de caacutetion baacutesico sobre o pH 983090983089983096

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105 Poder tampatildeo dos solos 983090983089983097

106 Importacircncia da acidez do solo no crescimento das plantas 983090983090983088

107 Ajuste do pH em solos agriacutecolas 983090983090983089

108 Como calcular a quantidade de calcaacuterio necessaacuteria para neutralizar

os niacuteveis elevados de acidez 983090983090983090

109 Alcalinidade e salinidade 983090983090983091

983089983089 BIOLOGIA DO SOLO ORGANISMOS VIVOS E MATEacuteRIA ORGAcircNICA 983090983090983095

111 Tipos de organismos983090983090983096

112 Macroanimais mais comuns do solo artroacutepodes e vermes 983090983091983088

113 Microfauna (nematoides protozoaacuterios e rotiacuteferos) 983090983091983090

114 Microflora (algas bacteacuterias fungos e actinomicetos) 983090983091983091

115 Fatores que condicionam o tipo e a quantidade de micro-organismos do solo 983090983091983093

116 Efeitos dos organismos no solo 983090983091983093

117 Mateacuteria orgacircnica 983090983091983096

118 Relaccedilotildees carbononitrogecircnio 983090983092983088

983089983090 ANAacuteLISE DA FRACcedilAtildeO SOacuteLIDA DO SOLO 983090983092983093

121 Fertilidade versus produtividade do solo 983090983092983093

122 Tecnologias que devem ser utilizadas para se conhecer o solo 983090983092983097

123 Anaacutelises quiacutemicas e fiacutesicas para fins pedoloacutegicos 983090983093983089

124 Anaacutelises de solo para fins de recomendaccedilatildeo de adubaccedilotildees 983090983094983089

125 Retrospectiva e perspectiva 983090983094983095

983089983091 PROCESSOS E FATORES DE FORMACcedilAtildeO DO SOLO 983090983095983089

131 Voltando no tempo 983090983095983091

132 Principais processos de formaccedilatildeo do solo 983090983095983094

133 Fatores de formaccedilatildeo do solo 983090983096983089

134 Retrospectiva 983090983097983089

983089983092 CLASSIFICACcedilAtildeO DOS SOLOS 983090983097983091

141 Classificaccedilotildees teacutecnicas e naturais 983090983097983094

142 Atributos diferenciais dos solos 983090983097983094

143 Primeiros sistemas naturais de classificaccedilatildeo 983090983097983097

144 Sistemas modernos de classificaccedilatildeo ndash horizontes diagnoacutesticos 983091983088983089

145 Classificaccedilatildeo norte-americana 983091983088983090

146 Classificaccedilotildees da FAOUnesco 983091983088983093

147 Outros sistemas de classificaccedilatildeo de solos 983091983088983096

983089983093 O SISTEMA BRASILEIRO DE CLASSIFICACcedilAtildeO DE SOLOS (SIBCS) 983091983089983089

151 Estrutura hieraacuterquica do SiBCS 983091983089983091

152 As seis categorias do SiBCS 983091983089983092

153 Visatildeo geral dos solos brasileiros (ordens e subordens) 983091983090983090

983089983094 LEVANTAMENTO DE SOLOS 983091983092983089

161 Utilidades dos levantamentos pedoloacutegicos 983091983092983089

162 Definiccedilatildeo e modo de execuccedilatildeo de um levantamento pedoloacutegico 983091983092983091

163 Por que e como satildeo feitos os mapas de solos 983091983092983092

164 Quais os diferentes tipos de unidades de mapeamento 983091983092983096

165 Os relatoacuterios dos levantamentos de solos 983091983093983088

166 Quais satildeo os tipos de levantamentos pedoloacutegicos 983091983093983089

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167 Mapas utilitaacuterios e interpretativos 983091983093983093

168 Avanccedilos recentes nos levantamentos de solos 983091983093983094

983089983095 SOLOS DO BRASIL 983091983094983089

171 Solos da Amazocircnia 983091983094983091

172 Solos do Nordeste 983091983094983095173 Solos da Regiatildeo Centro-Oeste 983091983095983089

174 Solos da Regiatildeo Sudeste 983091983095983092

175 Solos da Regiatildeo Sul 983091983095983095

176 Panorama dos solos do Brasil em relaccedilatildeo agrave agricultura 983091983095983097

983089983096 SOLOS E CLIMAS DO MUNDO 983091983096983091

181 Solos dos troacutepicos e subtroacutepicos uacutemidos 983091983096983094

182 Solos dos troacutepicos com longa estaccedilatildeo seca 983091983096983097

183 Solos dos climas mediterracircneos 983091983097983089

184 Solos das regiotildees montanhosas983091983097983090

185 Solos das zonas aacuteridas 983091983097983091

186 Solos das zonas temperadas 983091983097983094

187 Solos da zona fria 983092983088983089

188 Solos das zonas boreais e polares 983092983088983090

189 Panorama dos recursos dos solos do mundo para a agricultura 983092983088983092

983089983097 DEGRADACcedilAtildeO E CONSERVACcedilAtildeO DOS SOLOS 983092983088983095

191 A conservaccedilatildeo dos solos 983092983088983096

192 Causas do depauperamento dos solos 983092983089983088

193 Erosatildeo dos solos 983092983089983097

194 Os meacutetodos de conservaccedilatildeo dos solos 983092983090983093

195 Capacidade de uso e planejamento conservacionista das terras 983092983091983089

196 Retrospectiva e perspectiva 983092983091983094

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 983092983091983097

Iacute NDICE REMISSIVO 983092983092983091

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Olaacute Seja bem-vindo(a) agraves nossas Liccedilotildees de Pedologia Mas antes de iniciaacute-las gostaria

de contar-lhe algumas histoacuterias e estoacuterias Histoacuterias de como tudo comeccedilou ndash com um

imenso Big Bang ndash e estoacuterias de como tudo pode estar terminando em uma imensa

ldquobig bagunccedilardquo

Segundo as mais modernas teorias o Big Bang foi uma espeacutecie de ldquogatilhordquo

que quando apertado fez surgir em menos de um segundo todo o Universo Cerca

de 10 bilhotildees de anos depois as primeiras formas de vida surgiram na Terra e foram

evoluindo ateacute que perto de somente 100 mil anos atraacutes surgiram a nossa espeacutecie o

Homo sapiens e suas primeiras aldeias

Vocecirc sabia que na sociedade primitiva na qual os homens comeccedilaram a formar

as primeiras tribos o conhecimento do nosso meio ambiente era compartilhado

igualmente entre eles Agora imagine vocecirc membro de uma dessas tribos agrave noitinha

reunindo-se em volta de uma fogueira com pessoas mais velhas e mais experientes

que entre outras coisas lhe contam o que aprenderam nas suas andanccedilas Como um

dos membros mais novos desse grupo vocecirc os escuta com atenccedilatildeo e depois lhes faz

perguntas para tirar algumas duacutevidas Se algo interessante lhe fosse revelado ndash como

uma aacutervore com frutos mais saborosos o local de um rio com peixes maiores ou um

solo com variados tons da cor vermelha para pintar seu corpo ou desenhar na parede

de alguma caverna ndash certamente vocecirc pediria que a novidade lhe fosse logo mostrada

Hoje as coisas mudaram as aldeias transformaram-se em grandes cidades de

populosas naccedilotildees e o conhecimento aumentou muito e se fragmentou em diversas

aacutereas Mas algo daquelas reuniotildees tribais ainda tece natildeo soacute as histoacuterias da humani-

dade como tambeacutem os avanccedilos da Ciecircncia

Quando eu era um garoto gostava de ouvir as histoacuterias contadas pelos meus

avoacutes pais tios e professores principalmente aquelas que falavam sobre a natureza

Assim estimulado pelo que eles me ensinaram eu me especializei em Pedologia ou

seja no estudo da Ciecircncia do Solo Aleacutem disso tive a oportunidade de conhecer muitas

universidades e de cavar e examinar os solos de campos e matas de muitos locais deste

nosso Brasil e do mundo afora Hoje sou mais velho e mais experiente e me sentindo

como um anciatildeo daquelas tribos primitivas sinto necessidade e obrigaccedilatildeo de compar-

tilhar com vocecirc muito do que aprendi

Acredite eu gostaria de fazecirc-lo da forma como nossos ancestrais faziam num

bom papo em volta de uma acolhedora fogueira e depois acompanhar vocecirc ao campo

para cavar e mostrar as cores e os pendores dos solos (Fig 1) Contudo como nossas

tribos e nossos territoacuterios satildeo agora muito grandes resta-me a opccedilatildeo de escrever

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14 Liccedilotildees de pedologia

a fim de compartilhar alguns dos meus conhe-

cimentos Aleacutem disso aconselho que vocecirc

sempre participe intensamente das aulas praacuteti-

cas promovidas pelos seus professores princi-

palmente aquelas que aconteceratildeo em meio agrave

natureza onde vocecirc poderaacute conhecer in loco

todos os aspectos da superfiacutecie e do interior

do solo

Meu desejo eacute que ao ler este livro vocecirc

aprenda a ver o solo natildeo soacute com os olhos e as

matildeos mas tambeacutem com o coraccedilatildeo

Desta forma usando uma linguagem

simples ndash mas sempre calcada em modernos

dados teacutecnico-cientiacuteficos ndash pouco a pouco

tentarei ajudaacute-lo a decifrar e conhecer melhor

as admiraacuteveis partes que constituem o solo

Elas estatildeo em iacutentimo contato com o ar da atmosfera as rochas da litosfera os organis-

mos da biosfera e as aacuteguas da hidrosfera ndash dos quais a nossa vida muito depende

A maioria das pessoas por exemplo soacute consegue ver das trecircs dimensotildees do

solo apenas duas comprimento e largura ndash as que formam a superfiacutecie e que estatildeo

mais proacuteximas da atmosfera Muitas vezes poreacutem deixam de ver a profundidade Por

isso insisto familiarize-se tambeacutem com esta terceira dimensatildeo do solo Vaacute ao campo

e sem medo de ldquosujarrdquo as matildeos cave escave olhe e toque as suas camadas (que em

Pedologia satildeo chamadas de ldquohorizontesrdquo)

Existem muitos solos diferentes da mesma forma como existem diferentes

climas rochas aacutervores e aacuteguas Cada solo tem seu proacuteprio arranjo de horizontes e

portanto sua proacutepria histoacuteria ndash aquela que o condicionou a ter certas funccedilotildees que

estatildeo refletidas nos seus atributos mineraloacutegicos bioloacutegicos fiacutesicos e quiacutemicos

Em nossas conversas que organizei em forma de Liccedilotildees de Pedologia iremos

contar essa histoacuteria e estudar essas funccedilotildees ndash principalmente as relacionadas com o

crescimento das plantas Aleacutem disso aprenderemos a examinar a aparecircncia dos solos

e a analisar e interpretar seus atributos

E como toda histoacuteria tem um comeccedilo que tal iniciarmos imaginando os efeitos

de um ldquobig bang rdquo criador e de um ldquobig estragordquo destruidor

Acredito que vocecirc jaacute tenha ouvido falar no Big Bang Esse ldquoinstante criadorrdquomarcado por uma gigantesca explosatildeo aconteceu haacute cerca de 20 bilhotildees de anos

quando o espaccedilo o tempo e a mateacuteria ainda natildeo existiam

Da energia dessa ldquoexplosatildeordquo surgiu toda a mateacuteria dos corpos celestes entre

os quais o nosso incandescente e resplandecente Sol e em sua volta o nosso entatildeo

tambeacutem incandescente planeta Terra que foi se esfriando e solidificando aos poucos

ateacute formar uma capa soacutelida ao seu redor As temperaturas elevadas que geravam

altas pressotildees vindas do interior do nosso planeta comeccedilaram a romper essa capa

expelindo inuacutemeros gases os quais formaram uma protoatmosfera que num primeiro

momento continha muito vapor drsquoaacutegua gaacutes carbocircnico e enxofre e depois metano

amocircnia e nitrogecircnio mas ainda quase nenhum oxigecircnio livre Com a continuaccedilatildeo do

Fig 1 Modelo de ensino da forma como nossos ancestrais

faziam o comeccedilo se daacute num bom papo em volta de uma

acolhedora fogueira (Foto Rodrigo O Zenero)

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1511 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

resfriamento dessa crosta ndash ou litosfera ndash os vapores drsquoaacutegua foram se condensando e

ocorreram muitas chuvas Tantas que acabaram formando os primeiros oceanos

Com as chuvas e os ventos as rochas dessa litosfera comeccedilaram a se decom-

por fragmentando-se e formando as primeiras areias e argilas dos antecessores dos

primeiros solos ndash os ldquoprotossolosrdquo Como na atmosfera ainda natildeo existia oxigecircnio livre

(O2) e ozocircnio (O3) a vida soacute poderia ter iniacutecio nas aacuteguas entre as areias e argilas dos

protossolos As aacuteguas se acumularam e nelas protegidas das radiaccedilotildees ultravioleta as

ldquoceacutelulas-vidasrdquo puderam se originar Primeiramente surgiram as ldquoceacutelulas-bacteacuteriasrdquo ndash

os procariontes ndash com DNA mas sem clorofila Depois ldquoceacutelulas-algas clorofiladasrdquo ndash

as espirulinas Estas entatildeo comeccedilaram com a energia dos foacutetons a sintetizar o gaacutes

oxigecircnio a partir da aacutegua gaacutes carbocircnico e outros nutrientes como fosfatos nitratos etc

Parte do oxigecircnio assim produzido sob a accedilatildeo dos raios ultravioleta decompunha-se e

formava o gaacutes ozocircnio que se acumulou como uma camada protetora na estratosfera

Desse modo as primeiras formas de vida multiplicaram-se Provavelmente

primeiro nas aacuteguas contidas nos poros que existiam ao redor das areias e argilas dos

protossolos e depois nos oceanos e mares Apoacutes alguns milhotildees de anos o O2 e o

O3 assim formados jaacute compunham boa parte da atmosfera Com a morte dos indiviacute-

duos monocelulares que cresciam na aacutegua existente entre os pequenos fragmentos

de rocha mateacuterias orgacircnicas foram incorporadas a boa parte da superfiacutecie soacutelida da

Terra Imagino que deve ter sido assim que o objeto maior de nosso estudo ndash o solo ndash

comeccedilou a nascer e crescer primeiro vieram os Neossolos depois os Cambissolos

e os Argissolos Por uacuteltimo os Latossolos (mais tarde veremos o significado desses

ldquonomes cientiacuteficosrdquo)

Como o solo estava se desenvolvendo a Terra podia sustentar formas mais

organizadas de vida incluindo muitos organismos clorofilados como as algas verdes

Depois vieram os musgos ndash brioacutefitas ndash e as samambaias - pteridoacutefitas Estas uacuteltimas

embora ainda sem sementes mas jaacute com vasos condutores de seiva usavam o solo no

qual fixavam suas raiacutezes para dele extraiacuterem aacutegua e nutrientes o que contribuiacutea de

forma significativa para o fenomenal processo da fotossiacutentese e consequentemente

para continuar a siacutentese de oxigecircnio que era ldquoturbinadardquo por outro fenocircmeno impor-

tante que mais tarde veremos em detalhe a capacidade de troca de iacuteons do solo

Assim o oxigecircnio da atmosfera aumentava agrave medida que o gaacutes carbocircnico diminuiacutea

isto porque seus aacutetomos de carbono eram sequestrados em grandes quantidades de

biomassa boa parte da qual foi enterrada e fossilizada no que hoje conhecemos como

petroacuteleo e carvatildeo mineralAssim agrave medida que os solos evoluiacuteam os vegetais tambeacutem o faziam As

plantas aleacutem de folhas clorofiladas passaram a ter frutos e sementes de acordo com

o que estaacute escrito em muitos livros sagrados inclusive na Biacuteblia ldquoE a terra produziu

erva erva dando semente conforme a sua espeacutecie e a aacutervore frutiacutefera cuja semente

estaacute nela conforme a sua espeacutecierdquo (Gn 112)

Paralelamente pouco a pouco foram surgindo espeacutecies animais que se alimen-

tavam natildeo soacute da biomassa sintetizada pelos vegetais como tambeacutem de outros animais

Primeiro vieram os invertebrados depois os vertebrados e entre estes e por uacuteltimo

o homem ndash biblicamente chamado ldquoAdatildeordquo (ldquo e formou Deus o Homem do poacute da

terrardquo Gn 27)

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16 Liccedilotildees de pedologia

Talvez vocecirc se interesse em saber que o nome ldquoAdatildeordquo vem do hebraico adamaacute

que significa ldquosolo vermelhordquo ou ldquodo barro vermelhordquo E mais foi dado a esse ser

considerado o iacutecone da criaccedilatildeo divina ldquoo domiacutenio sobre os peixes do mar e sobre as

aves dos ceacuteus e sobre o gado e sobre toda a terrardquo (Gn 126)

O Homem sapiens somente haacute alguns milhares de anos vem se multiplicando

e explorando uma natureza que levou tantos bilhotildees de anos para se formar Ou seja

agrave custa dos recursos naturais os indiviacuteduos desta nossa espeacutecie foram desordenada-

mente crescendo e para criar condiccedilotildees favoraacuteveis agrave sua vida foram modificando a

natureza derrubando aacutervores arando o solo construindo estradas etc Hoje talvez

natildeo muito ldquosapiamenterdquo a populaccedilatildeo aumenta cada vez mais e portanto consome

cada vez mais aacutegua alimentos e energia Com isso a maior parte das florestas e dos

campos vem sendo substituiacuteda por aacutereas urbanas lavouras e pastagens a fim de

atender agrave constante demanda de moradia e alimento dos quase seis bilhotildees desses

novos Homo sapiens cada vez mais famintos e exigentes em conforto Para atender

a toda essa demanda o solo que muito tempo levou para se formar vem se desgas-

tando rapidamente enquanto o gaacutes carbocircnico tambeacutem por tanto tempo captado pelas

plantas vem retornando agrave atmosfera principalmente pela queima da mateacuteria orgacircnica

dos solos do petroacuteleo e do carvatildeo

Por isso tenho dito que estamos fazendo um ldquobig estragordquo naquilo que comeccedilou

com um resplandecente ldquobig bang rdquo

Com os dejetos produzidos nas cidades as aacuteguas e o ar vecircm sendo poluiacutedos

e com o desgaste dos solos os alimentos escasseiam fazendo com que as fronteiras

agriacutecolas avancem agrave custa de desmatamentos Com a queima dos combustiacuteveis foacutesseis

e das florestas o excesso de CO2 produz o efeito estufa e aumenta a temperatura da

Terra provocando o derretimento do gelo das calotas polares a elevaccedilatildeo do niacutevel dos

oceanos e o alargamento dos desertos Uma possiacutevel consequecircncia por exemplo eacute

o desaparecimento de cidades em razatildeo das doenccedilas e accedilotildees violentas da natureza

como os furacotildees as secas e as enchentes que jaacute estatildeo sendo divulgadas pela miacutedia

Ao tomarmos conhecimento desses fatos muitos se perguntam seraacute que por causa

de tanto estrago que fizemos agrave terra que antes tatildeo bem nos alimentava agora por

vinganccedila ela nos destroacutei

Talvez uma soluccedilatildeo seja passarmos a olhar o solo segundo o que ele tem de mais

jovial e fecundo o mesmo olhar de esperanccedila com que o poeta portuguecircs Antocircnio

Gedeatildeo fala do caraacuteter promissor da juventude Desse modo poderemos perceber

esta que certamente foi uma das maiores criaccedilotildees resultantes do disparo daqueleldquobig gatilhordquo o solo

ROSA BRANCA AO PEITO

(Antocircnio Gedeatildeo Portugal 1906-1997)

Teu corpinho adolescente cheira a princiacutepio do mundo

Ainda estaacute por soprar a brisa que haacute de agitar a tua seara

Ainda estaacute por romper a seara que haacute de rasgar o teu solo fecundo

Ainda estaacute por arrotear o solo que haacute de sorver a aacutegua clara

Ainda estaacute por ascender a nuvem que haacute de chover a tua chuva

Ainda estaacute por arder o sol que haacute de evaporar a aacutegua da tua nuvem

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1711 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Em seu encontro com Eacutedipo na trageacutedia

grega de Soacutefocles (496-406 aC) uma esfinge

diz ldquoDecifra-me ou devoro-terdquo Talvez vocecirc

esteja agora me perguntando ldquoO que devo eu

decifrar para natildeo ser devorado por esse lsquobig

estragorsquordquo Poderia eu lhe responder cada um

pode fazer um pouco como por exemplo

compreender como os solos se formam e como

vecircm funcionando ao longo dos tempos pois

eacute preciso conhececirc-los para protegecirc-los e eacute

bom que isso seja feito desde a nossa infacircncia

(Fig 2)

Da mesma forma como os antigos

filoacutesofos gregos diziam que o conhecimento

por meio da educaccedilatildeo leva o homem ao

maacuteximo possiacutevel de sua perfeiccedilatildeo eu lhe digo

que o meu desejo eacute que os conhecimentos que

aqui iniciei a compartilhar com vocecirc cresccedilam

Mas tudo te espera desde o princiacutepio do mundo

a doce brisa a verde seara o solo fecundo

Tudo te espera desde o princiacutepio de tudo

a aacutegua clara a fofa nuvem o sol agudo

Tu sabes tu sabes tudo

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

que desde o princiacutepio do mundo sabem tudo

O teu cabelo sabe que haacute de crescer

e que haacute de ser louro

As tuas laacutegrimas sabem que hatildeo de correr

nas horas de choro

Os teus peitos sabem que hatildeo de estremecer

no dia do risoO teu rosto sabe que haacute de enrubescer

quando for preciso

Quando te sentires perdida

fecha os olhos e sorri

Natildeo tenhas medo da Vida

que a Vida vive por si

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

A tua inocecircncia sabe tudo

Fig 2 O ideal eacute que o conhecimento sobre o solo nos seja passado

desde a mais tenra idade (Foto Juliana Simotildees Lepsch)

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18 Liccedilotildees de pedologia

e se multipliquem tal como uma semente boa em solo fecundo Afinal aprender a

decifrar um pouco dos multicoloridos solos (Fig 3) jaacute eacute um bom passo para diminuir

os muitos estragos que estamos fazendo ao nosso belo planeta verde-azul

Fig 3 As muitas cores dos solos brasileiros Nas regiotildees de clima frio ou temperado (como o norte da Europa e das Ameacutericas)

os solos natildeo tecircm as vivas cores amareladas laranja e vermelhas muito comuns nos troacutepicos uacutemidos (Fotos I F Lepsch

e S W Buol)

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1911 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Parafraseando Milton Nascimento e Chico Buarque faccedilo a vocecirc o seguinte

convite venha comigo afagar a terra conhecer os desejos da terra pois a terra estaacute no

cio esta eacute a propiacutecia ocasiatildeo para fecundar o chatildeo

O CIO DA TERRA

(Milton Nascimento Chico Buarque)

Debulhar o trigo

Recolher cada bago do trigo

Forjar no trigo o milagre do patildeo

E se fartar de patildeo

Decepar a cana

Recolher a garapa da cana

Roubar da cana a doccedilura do mel

Se lambuzar de mel

Afagar a terra

Conhecer os desejos da terra

Cio da terra a propiacutecia estaccedilatildeo

E fecundar o chatildeo

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() graccedilas agrave conhecida posiccedilatildeo do nosso planeta em relaccedilatildeo ao Sol

graccedilas agrave sua rotaccedilatildeo e agrave sua forma esfeacuterica o clima a vegetaccedilatildeo e a vida

animal estatildeo distribuiacutedos na superfiacutecie da Terra de norte a sul em umaordem estritamente determinada () que permite a divisatildeo da esfera em

zonas polar temperada equatorial e assim por diante E uma vez que

os agentes formadores do solo estatildeo sujeitos a leis conhecidas que regem

a sua distribuiccedilatildeo seus resultados () devem estar distribuiacutedos na esfera

terrestre em zonas definidas que se situam mais ou menos (somente

com alguns desvios) paralelas aos ciacuterculos das latitudes

(Dokuchaev em Nossas estepes passado e presente 1892)

Liccedilatildeo 1

H983145983155983156983283983154983145983139983151 983141 983142983157983150983140983137983149983141983150983156983151983155 983140983137 983139983145983274983150983139983145983137 983140983151 983155983151983148983151

Vamos comeccedilar revendo um pouco a histoacuteria da Ciecircncia do Solo e do seu ramo que

mais completamente o estuda a Pedologia O desenvolvimento dos estudos do solo

pode ser entendido como passando por dois estaacutegios o primeiro muitos seacuteculos atraacutes

em que referecircncias agraves praacuteticas agriacutecolas satildeo encontradas na literatura de antigos povos

muitas vezes com um sentido religioso o segundo refere-se haacute tempos mais recentes

dos uacuteltimos dois seacuteculos fundamentado na experimentaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo do meacutetodo

cientiacutefico No processo de revisatildeo desses estaacutegios poderemos entender melhor a evolu-

ccedilatildeo dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciecircncia eacute

dinacircmico e tem passado por muitas resistecircncias a novas ideias Trata-se de uma ciecircncia

relativamente nova pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do

seacuteculo XIX a reconhecessem Veja algo sobre esse assunto no Boxe 11

ALGUMAS DEFINICcedilOtildeES IMPORTANTES

Alquimia forma da quiacutemica na Idade Meacutedia que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns

em ouro e obter o elixir da longa vida um remeacutedio que curaria todas as doenccedilas e daria vida longa agravequeles

que o ingerissem

Vasilii V Dokuchaev (1846-1903

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452 Rochas e seus minerais

de soacutelidos satildeo os poros os quais normalmente estatildeo

preenchidos com dois outros componentes um

liacutequido e outro gasoso o ar e a aacutegua

Como vocecirc pode imaginar a proporccedilatildeo de ar

e aacutegua eacute variaacutevel porque a quantidade desta uacuteltima

retida no solo varia muito em decorrecircncia das condi-

ccedilotildees climaacuteticas Em geral os poros ocupam cerca da

metade do volume de um horizonte do solo Contudo

pode haver variaccedilotildees dependendo do grau de compac-

taccedilatildeo do solo assunto que iremos estudar em detalhes

mais adiante em uma das liccedilotildees sobre fiacutesica do solo

Por enquanto vamos nos concentrar nos

minerais tentando responder a questotildees como

Qual a diferenccedila entre um elemento quiacutemico um

mineral e uma rocha

Onde e como esses materiais se originam

Como eles adquirem as atuais caracteriacutesticas

Por que uns se decompotildeem mais facilmente que

outros

Seraacute que diferentes rochas com diferentes minerais

sempre datildeo origem a diferentes solos

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha

Olhando com cuidado um pedaccedilo de rocha ndash a pedra polida de uma mesa de pia

por exemplo ndash vocecirc notaraacute que ela eacute composta de uma seacuterie de pequenas manchassemelhantes a peccedilas de um ldquoquebra-cabeccedilardquo Essas peccedilas satildeo diversos minerais quartzo

feldspato e mica no caso de ser uma rocha graniacutetica Nessa rocha esses minerais estatildeo

na forma do que chamamos agregados cristalinos os quais satildeo compostos de peque-

nos cristais de vaacuterios formatos e cores

Em Geologia define-se rocha como ldquoum agregado natural de mineraisrdquo por

sua vez um mineral eacute definido como um composto cristalino formado por aacutetomos de

elementos quiacutemicos ou mais corretamente iacuteons ndash aacutetomos ou grupo de aacutetomos com

carga eleacutetrica em razatildeo da perda ou ganho de eleacutetrons No caso de ganho o aacutetomo

adquire uma carga eleacutetrica negativa sendo denominado acircnion e no caso de perda

de eleacutetrons o aacutetomo fica carregado positivamente sendo denominado caacutetion Por

Fig 22 Esquema da composiccedilatildeo do horizonte A de um solo

quando em boas condiccedilotildees para o crescimento de

plantas cultivadas O conteuacutedo de ar e aacutegua dos poros eacute

variaacutevel no caso metade deles estaacute ocupada por aacutegua

Vocecirc considera o termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantasrdquo correto sob o ponto de vista da mineralogia

Por quecirc Modifique-o para uma forma mais correta dando atenccedilatildeo agraves diferenccedilas

entre aacutetomos iacuteons moleacuteculas e minerais

O termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantas muito comum na Ciecircncia do Solo pode ser interpretado como errocircneo

se tomarmos ldquoao peacute da letrardquo a definiccedilatildeo de mineral Plantas natildeo se alimentam de minerais mas sim de iacuteons e

compostos orgacircnicos Minerais do solo soacute existem na forma de partiacuteculas e como tais por menores que sejam

(pex argilas) natildeo conseguem ser absorvidos pelas plantas Nesse sentido o termo ldquonutriccedilatildeo inorgacircnica de

plantasrdquo seria conceitualmente mais adequado

Questatildeo1

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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Igo F Lepsch

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copy Copyright 2011 Oficina de Textos

Grafia atualizada conforme o Acordo Ortograacutefico da Liacutengua Portuguesa de 1990 em vigor no Brasil a partir de 2009

CONSELHO EDITORIAL Cylon Gonccedilalves da Silva Joseacute Galizia Tundisi Luis Enrique Saacutenchez Paulo HeleneRozely Ferreira dos Santos Teresa Gallotti Florenzano

C APA Malu VallimPREPARACcedilAtildeO DE TEXTOS Gerson SilvaPROJETO GRAacuteFICO Douglas da Rocha Yoshida e Malu VallimPREPARACcedilAtildeO DE FIGURAS E DIAGRAMACcedilAtildeO Douglas da Rocha Yoshida REVISAtildeO DE TEXTOS Felipe Marques e Ivana Q de AndradeREVISAtildeO TEacuteCNICA Zilmar Ziller Marcos

Todos os direitos reservados agrave Oficina de Textos

Rua Cubatatildeo 959CEP 04013-043 ndash Satildeo Paulo ndash BrasilFone (11) 3085 7933 Fax (11) 3083 0849wwwofitextocombr e-mail atendofitextocombr

Dados Internacionais de Catalogaccedilatildeo na Publicaccedilatildeo (CIP)

(Cacircmara Brasileira do Livro SP Brasil)

Lepsch Igo F 19 liccedilotildees de pedologia Igo F Lepsch --Satildeo Paulo Oficina de Textos 2011

Bibliografia ISBN 978-85-7975-029-8

1 Ciecircncia do solo I Tiacutetulo

11-08038 CDD-6314

Iacutendices para cataacutelogo sistemaacutetico1 Ciecircncia do solo Pedologia 6314

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A ideia de escrever este livro comeccedilou quando em 1998 comecei a ministrar a disci-

plina ldquoGecircnese Morfologia e Classificaccedilatildeo dos Solosrdquo para estudantes de agronomia

na Universidade Federal de Uberlacircndia Assim como outros colegas responsaacuteveis

por disciplinas idecircnticas em outras universidades percebi que havia uma carecircncia de

material didaacutetico dirigido a estudantes brasileiros em relaccedilatildeo aos aspectos baacutesicos da

Ciecircncia do Solo com ecircnfase agravequela disciplina

Nos primeiros livros que escrevi sobre solos ndash Solos formaccedilatildeo e conservaccedilatildeo

(1972) e Formaccedilatildeo e conservaccedilatildeo dos solos (2002) sob a forma de ldquolivro de bolsordquo ndash

procurei usar uma linguagem bem simples precisa e acessiacutevel adicionando muitas

ilustraccedilotildees Neles a intenccedilatildeo foi oferecer ao puacuteblico em geral e a iniciantes do estudo

das ciecircncias da terra principalmente os de coleacutegios de niacutevel teacutecnico alguns conheci-

mentos baacutesicos sobre solos Esses livros tecircm sido muito bem aceitos e apesar de natildeo

terem sido destinados a alunos de graduaccedilatildeo passaram a ser utilizados como comple-

mento de cursos como os de Agronomia Geografia Biologia etc

A convicccedilatildeo de que continuava havendo a necessidade de um livro-texto

dirigido a estudantes universitaacuterios brasileiros que contemplasse de maneira mais

detalhada os conhecimentos da Pedologia ndash aqui entendida como estudo do solo

em seu ambiente natural ndash fez com que eu me lanccedilasse agrave tarefa de escrever o 19 Liccedilotildees

de Pedologia

Para realizar este trabalho fui buscar inspiraccedilatildeo nas aulas do saudoso Petzval

O da Cruz Lemos meu primeiro professor de Pedologia no curso de Agronomia da

Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro em 1959 e tambeacutem no ldquoaudiotutorialrdquo

conhecido como Concepts in Soil Science desenvolvido pelo professor Maurice G

Cook da North Carolina State University (EUA) ao qual muito agradeccedilo por autori-

zar o uso da sua metodologia

Outras fontes de inspiraccedilatildeo foram os colegas do Instituto Agronocircmico de

Campinas (IAC) com destaque para Bernardo van Raij e os saudosos Alfredo Kuumlpper

e Antocircnio C Moniz os colegas da Embrapa-Solos (RJ) em especial o saudoso Marcelo

Nunes Camargo e os colegas do CSIRODivision of Soils (Austraacutelia) com destaque

para o saudoso Ray Isbell

Vaacuterios outros colegas contribuiacuteram com observaccedilotildees teoacutericas criacuteticas bem

fundamentadas sugestotildees de leitura e tudo o mais que se abriga sob o teto generoso

da amizade satildeo eles Antocircnio C Azevedo Luiz R F Alleoni Klaus Reichardt Pablo

Vidal-Torrado Rubismar Stolf e Zilmar Z Marcos

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Natildeo posso deixar de mencionar o trabalho de leitura feito por vaacuterios estudan-

tes de graduaccedilatildeo poacutes-graduaccedilatildeo e poacutes-doutoramento a quem ofereci as primeiras

versotildees de vaacuterias das liccedilotildees aqui apresentadas uma vez que ningueacutem melhor do que

eles para saber se a linguagem do texto estava clara e adequada agraves suas necessida-

des de aprendizagem e ao ensino da Pedologia Assim e desde jaacute desculpando-me

por alguma inadvertida omissatildeo de nomes agradeccedilo a Akenia Alkmim Mariana

Delgado Marina Y Reia Mathilde A Bertoldo Rodrigo S Macedo e Tatiana Rittl e

especialmente ao Gabriel R P Andrade que elaborou a primeira versatildeo de todas as

questotildees e respostas inseridas nas liccedilotildees

Pelas variadas fotos e outras ilustraccedilotildees que enriquecem a presente obra

agradeccedilo a Adriana C G de Souza Adriano R Guerra Antonio G Pires Neto

Eloana Bonfleur Heloiacutesa H G Coe Juacutelio Gaspar Marlen B e Silva Miguel Cooper

Mariana Delgado Marston H D Franceschini Osmar Bazaglia Filho Rodrigo O

Zenero Rodrigo E Munhoz de Almeida Rodnei Rizzo e Pablo Soares

Destaco ainda as fotos enviadas pelos colegas John Kelley (United States

Department of Agriculture National Research Conservation Service) Stanley W

Buol (Emeritus Soil Professor North Carolina State University) Mendel Rabinovitch

(engenheiro agrocircnomo e ex-cineasta) e Maacutercio Rossi (Instituto Florestal SP)

Agradeccedilo a todos professores da graduaccedilatildeo e poacutes-graduaccedilatildeo que me entusias-

maram no estudo dos solos aos meus colegas do Instituto Agronocircmico do Estado

de Satildeo Paulo (IAC) aos meus colegas e estudantes da Universidade Federal de

Uberlacircndia (UFU) Universidade Federal de Lavras (UFLA) Universidade Estadual

Paulista (FCAV-Unesp) com destaque para a Escola Superior de Agricultura Luiz de

Queiroz (USP) em cuja Biblioteca Central passei grande parte do tempo na produccedilatildeo

deste livro

Agradeccedilo tambeacutem agravequeles que primeiro me apresentaram o solo e nele me

ensinaram natildeo soacute a plantar frutas verduras e plantas ornamentais mas principal-

mente a apreciaacute-lo na sua essecircncia (com suas cores e texturas) despertando em mim o

desejo de estudaacute-lo a fim de preservaacute-lo meu pai Jacob A Lepsch (fazendeiro) e meu

tio Reynaldo Lepsch (engenheiro agrocircnomo)

Por fim quero expressar minha profunda gratidatildeo a Ivana minha compa-

nheira pelo seu estiacutemulo agrave idealizaccedilatildeo e produccedilatildeo desta obra e tambeacutem pelo empenho

na revisatildeo do texto Seu apoio foi imprescindiacutevel para que este livro fruto de muito

amor pudesse ser completado

Igo F Lepsch

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O que eacute um livro Que ideia traz agrave mente a palavra ldquolivrordquo Um feixe de paacuteginas presas

juntas num dos lados e envoltas por uma capa com maior espessura que as folhas

ostentando um tiacutetulo para indicar o seu conteuacutedo Embora a essecircncia do livro esteja

nas paacuteginas internas eacute na capa que aparece a primeira indicaccedilatildeo da intenccedilatildeo do autor

ao escrevecirc-lo

Haacute livros escritos para entreter outros para emocionar e ainda outros mais que

satildeo oferecidos para instruir o leitor na execuccedilatildeo de uma tarefa desde como montar

seu proacuteprio arsenal de maacutegicas ateacute o seu proacuteprio receptor de programas de televisatildeo

Esses tipos de livros aleacutem de outros que neste momento podem estar lhe

ocorrendo satildeo de definiccedilatildeo simples quando comparados a livros criados para a divul-

gaccedilatildeo de conhecimentos codificados segundo os preceitos da Ciecircncia A razatildeo eacute salvo

melhor juiacutezo que a Ciecircncia considerada como a busca incessante do conhecimento

estaacute sujeita agrave interminaacutevel revisatildeo e constante ampliaccedilatildeo De fato mensalmente se

natildeo diariamente pelo mundo afora satildeo publicadas centenas de revistas cada uma

com dezenas de relatoacuterios de pesquisas realizadas informando sobre novas desco-

bertas explicaccedilotildees invenccedilotildees e reparos de algum erro anteriormente divulgado Esse

ininterrupto manancial composto de leis princiacutepios conceitos e dados eacute continua-

mente despejado no jaacute vasto oceano do conhecimento cientiacutefico

Quem poderaacute acompanhar com algum grau de eficiecircncia tal diluacutevio de paacuteginas

escritas O erudito experiente aprendeu a satisfazer seu desejo de manter-se atuali-

zado escolhendo uma fraccedilatildeo da Ciecircncia para acompanhar mais detalhadamente

dando do seu interesse ao restante uma atenccedilatildeo mais superficial por assim dizer

caracterizando-se em relaccedilatildeo a ele como um generalista

Mas e quanto ao neoacutefito ao leigo trazendo consigo ainda natildeo mais do que

noccedilotildees vagas e superficiais recolhidas nos primeiros anos de estudo disciplinado

Atualizar-se com as publicaccedilotildees eacute como tentar abarcar com a ajuda do ceacuterebro o

passado completo ou percorrer esse Himalaia montado com folhas de papel Como

comeccedilar e tambeacutem como recompor na mente o conjunto o panorama de um dos

ramos ou divisotildees da Ciecircncia que como o todo do conhecimento prossegue em

constante ampliaccedilatildeo

Para ele a resposta estaacute no livro didaacutetico escrito com o declarado propoacutesito

de colocar ao seu alcance mental e temporal um compecircndio contendo o essencial

quanto a princiacutepios leis conceitos vocabulaacuterio importacircncia e significado para

a humanidade

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De quando em quando algum ramo da Ciecircncia eacute revisitado e um novo livro eacute

produzido tendo como alvo principal o aprendiz A Pedologia tambeacutem um detalhe

no panorama amplo do conhecimento tem para oferecer muitas obras desse tipo

Constituem-se de uma exposiccedilatildeo dos preceitos aceitos ateacute o momento contados de

modo a captar a atenccedilatildeo e provocar o interesse do estudante em prosseguir a leitura

com a dedicaccedilatildeo de um estudioso

Agora vocecirc tem diante de si o livro 19 Liccedilotildees de Pedologia A introduccedilatildeo escrita

pelo autor Igo F Lepsch na primeira pessoa numa linguagem iacutentima e amistosa

prepara o leitor para sentir-se como se o professor estivesse lhe falando O sumaacuterio

mostra a posiccedilatildeo do autor em relaccedilatildeo ao leitor Os toacutepicos satildeo apresentados de modo

a provocar a mente para antecipar a pergunta para a qual deveraacute estar preparado para

responder apoacutes ter feito a leitura de cada toacutepico - assim como deve fazer o professor na

sala de aula Do ponto de vista pedagoacutegico essa eacute a didaacutetica adotada

Haacute pelo livro todo essa sensaccedilatildeo de estar recebendo o texto ao vivo Esse efeito

eacute atingido pela montagem original das partes e pelas particcedilotildees escolhidas Ateacute mesmo

as repeticcedilotildees aparecem quase que sorrateiramente natildeo para surpreender o leitor mas

para atender agrave sua sentida vontade de um reforccedilo nos pontos mais fundamentais e no

que eacute peculiar e particular da Pedologia

Aleacutem disso as citaccedilotildees bibliograacuteficas ao final de cada liccedilatildeo natildeo foram escolhi-

das para indicar a fonte original da informaccedilatildeo do conhecimento mas para comple-

mentar o estudo

Creio que Igo F Lepsch estaacute nos contando com o seu livro que assim eacute como

gostaria de ter estudado sobre os solos que estatildeo distribuiacutedos sobre o nosso planeta

Zilmar Ziller Marcos

ADAEESALQ

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INTRODUCcedilAtildeO 983089983091

983089 HISTOacuteRICO E FUNDAMENTOS DA CIEcircNCIA DO SOLO 983090983089

11 Os primeiros conhecimentos sobre o solo 983090983090

12 As primeiras civilizaccedilotildees mesopotacircmicos egiacutepcios indianos chineses

astecas e incas 98309098309213 Gregos e romanos 983090983095

14 Os aacuterabes e a Idade Meacutedia europeia 983090983096

15 Os alquimistas e a busca pelo ldquoespiacuterito da vegetaccedilatildeordquo 983090983097

16 A escola de Liebig e a ldquolei do miacutenimordquo 983091983089

17 A escola russa 983091983090

18 Os primeiros congressos internacionais de Ciecircncia do Solo 983091983092

19 Subdivisotildees do estudo dos solos 983091983095

110 Conceitos de solo 983091983096

111 Funccedilotildees ecoloacutegicas 983091983097

983090 ROCHAS E SEUS MINERAIS 98309298309121 Diferenccedilas entre solo regolito e saproacutelito 983092983092

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha 983092983093

23 Como se formam os minerais 983092983095

24 O que satildeo substituiccedilotildees isomoacuterficas 983093983090

25 Quais satildeo os elementos mais comuns nos minerais 983093983091

26 Propriedades fiacutesicas dos minerais 983093983092

27 Quais os principais tipos de rochas 983093983095

28 Examinando melhor os trecircs grupos de rochas 983093983097

29 Composiccedilatildeo quiacutemica dos minerais983094983090

983091 INTEMPERISMO DOS MINERAIS E FORMACcedilAtildeO DOS MINERAIS DE ARGILA 983094983093

31 Intemperismo fiacutesico e quiacutemico 983094983094

32 Como age o intemperismo fiacutesico 983094983097

33 Como ocorre o intemperismo quiacutemico 983095983088

34 Por que algumas rochas se intemperizam mais raacutepida e

profundamente que outras 983095983093

35 Os produtos do intemperismo 983096983090

983092 OS SOacuteLIDOS ATIVOS DO SOLO ARGILA E HUacuteMUS 983096983097

41 O que satildeo as argilas 983097983089

42 Classificaccedilatildeo das argilas 983097983090

43 De onde vecircm as cargas das argilas 983097983097

44 O que eacute (e como se forma) o huacutemus 983089983088983088

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983093 CAPACIDADE DE TROCA DE IacuteONS 983089983088983093

51 Como acontecem as trocas de caacutetions do solo 983089983088983095

52 Como quantificar a CTC de uma amostra de solo 983089983088983096

53 Fatores que determinam maior ou menor retenccedilatildeo dos caacutetions nos coloides 983089983089983088

54 Um exemplo de troca de iacuteons 983089983089983089

55 Quantificando as trocas iocircnicas 98308998308998309056 Fatores que afetam a CTC do solo 983089983089983091

57 Capacidade de troca de acircnions (CTA) 983089983089983095

58 Perspectiva 983089983089983095

983094 FIacuteSICA DO SOLO I GRANULOMETRIA DENSIDADE CONSISTEcircNCIA E AR DO SOLO 983089983090983089

61 Tamanho de partiacuteculas e sua distribuiccedilatildeo (composiccedilatildeo granulomeacutetrica) 983089983090983090

62 Estrutura e seus agregados 983089983090983095

63 Densidade (global e de partiacuteculas) e porosidade 983089983091983089

64 Consistecircncia 983089983091983092

65 O ar do solo 983089983091983093

983095 FIacuteSICA DO SOLO II RETENCcedilAtildeO E MOVIMENTO DA AacuteGUA TEMPERATURA ETC 983089983091983097

71 Estrutura e propriedades da aacutegua 983089983092983091

72 Diferenccedilas entre moleacuteculas de aacutegua retidas por coesatildeo e por adesatildeo 983089983092983094

73 Capacidade de campo 983089983092983095

74 Ponto de murcha permanente (PMP) 983089983092983097

75 Aacutegua disponiacutevel (AD) e capacidade de aacutegua disponiacutevel (CAD)983089983092983097

76 Como medir a quantidade de aacutegua contida em um solo 983089983093983091

77 Movimentos da aacutegua no solo 983089983093983093

78 Permeabilidade do solo em fluxo saturado e natildeo saturado 983089983093983094

79 Relaccedilotildees solo-aacutegua-planta 983089983093983097

710 Temperatura do solo983089983093983097

983096 QUIacuteMICA DA FASE LIacuteQUIDA DO SOLO 983089983094983093

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida do solo 983089983094983094

82 O que eacute uma soluccedilatildeo quiacutemica 983089983094983096

83 Movimento dos iacuteons da fase soacutelida para a liacutequida 983089983095983089

84 Principais acircnions cloretos sulfatos bicarbonatos e nitratos 983089983095983091

85 Principais caacutetions caacutelcio magneacutesio potaacutessio soacutedio e alumiacutenio 983089983095983092

86 Aacutecido siliacutecico compostos orgacircnicos e gases na soluccedilatildeo do solo 983089983095983092

87 Soluccedilatildeo do solo e pedogecircnese 983089983095983093

88 Influecircncia das concentraccedilotildees de oxigecircnio caacutetions e siacutelica na formaccedilatildeo das argilas 983089983095983096

89 Como retirar amostra da soluccedilatildeo do solo 983089983095983096

983097 MORFOLOGIA ORGANIZACcedilAtildeO DO SOLO COMO CORPO NATURAL 983089983096983091

91 Paisagens corpos de solos e perfis de solos 983089983096983092

92 Como descrever um solo 983089983096983095

93 Principais caracteriacutesticas morfoloacutegicas 983089983097983088

94 Denominaccedilotildees dos horizontes 983090983088983088

983089983088 ACIDEZ E ALCALINIDADE 983090983088983097

101 O que significa pH 983090983089983088

102 Por que existem solos aacutecidos e alcalinos 983090983089983090

103 Os diferentes tipos de acidez 983090983089983094

104 Efeito do tipo de caacutetion baacutesico sobre o pH 983090983089983096

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105 Poder tampatildeo dos solos 983090983089983097

106 Importacircncia da acidez do solo no crescimento das plantas 983090983090983088

107 Ajuste do pH em solos agriacutecolas 983090983090983089

108 Como calcular a quantidade de calcaacuterio necessaacuteria para neutralizar

os niacuteveis elevados de acidez 983090983090983090

109 Alcalinidade e salinidade 983090983090983091

983089983089 BIOLOGIA DO SOLO ORGANISMOS VIVOS E MATEacuteRIA ORGAcircNICA 983090983090983095

111 Tipos de organismos983090983090983096

112 Macroanimais mais comuns do solo artroacutepodes e vermes 983090983091983088

113 Microfauna (nematoides protozoaacuterios e rotiacuteferos) 983090983091983090

114 Microflora (algas bacteacuterias fungos e actinomicetos) 983090983091983091

115 Fatores que condicionam o tipo e a quantidade de micro-organismos do solo 983090983091983093

116 Efeitos dos organismos no solo 983090983091983093

117 Mateacuteria orgacircnica 983090983091983096

118 Relaccedilotildees carbononitrogecircnio 983090983092983088

983089983090 ANAacuteLISE DA FRACcedilAtildeO SOacuteLIDA DO SOLO 983090983092983093

121 Fertilidade versus produtividade do solo 983090983092983093

122 Tecnologias que devem ser utilizadas para se conhecer o solo 983090983092983097

123 Anaacutelises quiacutemicas e fiacutesicas para fins pedoloacutegicos 983090983093983089

124 Anaacutelises de solo para fins de recomendaccedilatildeo de adubaccedilotildees 983090983094983089

125 Retrospectiva e perspectiva 983090983094983095

983089983091 PROCESSOS E FATORES DE FORMACcedilAtildeO DO SOLO 983090983095983089

131 Voltando no tempo 983090983095983091

132 Principais processos de formaccedilatildeo do solo 983090983095983094

133 Fatores de formaccedilatildeo do solo 983090983096983089

134 Retrospectiva 983090983097983089

983089983092 CLASSIFICACcedilAtildeO DOS SOLOS 983090983097983091

141 Classificaccedilotildees teacutecnicas e naturais 983090983097983094

142 Atributos diferenciais dos solos 983090983097983094

143 Primeiros sistemas naturais de classificaccedilatildeo 983090983097983097

144 Sistemas modernos de classificaccedilatildeo ndash horizontes diagnoacutesticos 983091983088983089

145 Classificaccedilatildeo norte-americana 983091983088983090

146 Classificaccedilotildees da FAOUnesco 983091983088983093

147 Outros sistemas de classificaccedilatildeo de solos 983091983088983096

983089983093 O SISTEMA BRASILEIRO DE CLASSIFICACcedilAtildeO DE SOLOS (SIBCS) 983091983089983089

151 Estrutura hieraacuterquica do SiBCS 983091983089983091

152 As seis categorias do SiBCS 983091983089983092

153 Visatildeo geral dos solos brasileiros (ordens e subordens) 983091983090983090

983089983094 LEVANTAMENTO DE SOLOS 983091983092983089

161 Utilidades dos levantamentos pedoloacutegicos 983091983092983089

162 Definiccedilatildeo e modo de execuccedilatildeo de um levantamento pedoloacutegico 983091983092983091

163 Por que e como satildeo feitos os mapas de solos 983091983092983092

164 Quais os diferentes tipos de unidades de mapeamento 983091983092983096

165 Os relatoacuterios dos levantamentos de solos 983091983093983088

166 Quais satildeo os tipos de levantamentos pedoloacutegicos 983091983093983089

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167 Mapas utilitaacuterios e interpretativos 983091983093983093

168 Avanccedilos recentes nos levantamentos de solos 983091983093983094

983089983095 SOLOS DO BRASIL 983091983094983089

171 Solos da Amazocircnia 983091983094983091

172 Solos do Nordeste 983091983094983095173 Solos da Regiatildeo Centro-Oeste 983091983095983089

174 Solos da Regiatildeo Sudeste 983091983095983092

175 Solos da Regiatildeo Sul 983091983095983095

176 Panorama dos solos do Brasil em relaccedilatildeo agrave agricultura 983091983095983097

983089983096 SOLOS E CLIMAS DO MUNDO 983091983096983091

181 Solos dos troacutepicos e subtroacutepicos uacutemidos 983091983096983094

182 Solos dos troacutepicos com longa estaccedilatildeo seca 983091983096983097

183 Solos dos climas mediterracircneos 983091983097983089

184 Solos das regiotildees montanhosas983091983097983090

185 Solos das zonas aacuteridas 983091983097983091

186 Solos das zonas temperadas 983091983097983094

187 Solos da zona fria 983092983088983089

188 Solos das zonas boreais e polares 983092983088983090

189 Panorama dos recursos dos solos do mundo para a agricultura 983092983088983092

983089983097 DEGRADACcedilAtildeO E CONSERVACcedilAtildeO DOS SOLOS 983092983088983095

191 A conservaccedilatildeo dos solos 983092983088983096

192 Causas do depauperamento dos solos 983092983089983088

193 Erosatildeo dos solos 983092983089983097

194 Os meacutetodos de conservaccedilatildeo dos solos 983092983090983093

195 Capacidade de uso e planejamento conservacionista das terras 983092983091983089

196 Retrospectiva e perspectiva 983092983091983094

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 983092983091983097

Iacute NDICE REMISSIVO 983092983092983091

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I

I983150983156983154983151983140983157983271983267983151

Olaacute Seja bem-vindo(a) agraves nossas Liccedilotildees de Pedologia Mas antes de iniciaacute-las gostaria

de contar-lhe algumas histoacuterias e estoacuterias Histoacuterias de como tudo comeccedilou ndash com um

imenso Big Bang ndash e estoacuterias de como tudo pode estar terminando em uma imensa

ldquobig bagunccedilardquo

Segundo as mais modernas teorias o Big Bang foi uma espeacutecie de ldquogatilhordquo

que quando apertado fez surgir em menos de um segundo todo o Universo Cerca

de 10 bilhotildees de anos depois as primeiras formas de vida surgiram na Terra e foram

evoluindo ateacute que perto de somente 100 mil anos atraacutes surgiram a nossa espeacutecie o

Homo sapiens e suas primeiras aldeias

Vocecirc sabia que na sociedade primitiva na qual os homens comeccedilaram a formar

as primeiras tribos o conhecimento do nosso meio ambiente era compartilhado

igualmente entre eles Agora imagine vocecirc membro de uma dessas tribos agrave noitinha

reunindo-se em volta de uma fogueira com pessoas mais velhas e mais experientes

que entre outras coisas lhe contam o que aprenderam nas suas andanccedilas Como um

dos membros mais novos desse grupo vocecirc os escuta com atenccedilatildeo e depois lhes faz

perguntas para tirar algumas duacutevidas Se algo interessante lhe fosse revelado ndash como

uma aacutervore com frutos mais saborosos o local de um rio com peixes maiores ou um

solo com variados tons da cor vermelha para pintar seu corpo ou desenhar na parede

de alguma caverna ndash certamente vocecirc pediria que a novidade lhe fosse logo mostrada

Hoje as coisas mudaram as aldeias transformaram-se em grandes cidades de

populosas naccedilotildees e o conhecimento aumentou muito e se fragmentou em diversas

aacutereas Mas algo daquelas reuniotildees tribais ainda tece natildeo soacute as histoacuterias da humani-

dade como tambeacutem os avanccedilos da Ciecircncia

Quando eu era um garoto gostava de ouvir as histoacuterias contadas pelos meus

avoacutes pais tios e professores principalmente aquelas que falavam sobre a natureza

Assim estimulado pelo que eles me ensinaram eu me especializei em Pedologia ou

seja no estudo da Ciecircncia do Solo Aleacutem disso tive a oportunidade de conhecer muitas

universidades e de cavar e examinar os solos de campos e matas de muitos locais deste

nosso Brasil e do mundo afora Hoje sou mais velho e mais experiente e me sentindo

como um anciatildeo daquelas tribos primitivas sinto necessidade e obrigaccedilatildeo de compar-

tilhar com vocecirc muito do que aprendi

Acredite eu gostaria de fazecirc-lo da forma como nossos ancestrais faziam num

bom papo em volta de uma acolhedora fogueira e depois acompanhar vocecirc ao campo

para cavar e mostrar as cores e os pendores dos solos (Fig 1) Contudo como nossas

tribos e nossos territoacuterios satildeo agora muito grandes resta-me a opccedilatildeo de escrever

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14 Liccedilotildees de pedologia

a fim de compartilhar alguns dos meus conhe-

cimentos Aleacutem disso aconselho que vocecirc

sempre participe intensamente das aulas praacuteti-

cas promovidas pelos seus professores princi-

palmente aquelas que aconteceratildeo em meio agrave

natureza onde vocecirc poderaacute conhecer in loco

todos os aspectos da superfiacutecie e do interior

do solo

Meu desejo eacute que ao ler este livro vocecirc

aprenda a ver o solo natildeo soacute com os olhos e as

matildeos mas tambeacutem com o coraccedilatildeo

Desta forma usando uma linguagem

simples ndash mas sempre calcada em modernos

dados teacutecnico-cientiacuteficos ndash pouco a pouco

tentarei ajudaacute-lo a decifrar e conhecer melhor

as admiraacuteveis partes que constituem o solo

Elas estatildeo em iacutentimo contato com o ar da atmosfera as rochas da litosfera os organis-

mos da biosfera e as aacuteguas da hidrosfera ndash dos quais a nossa vida muito depende

A maioria das pessoas por exemplo soacute consegue ver das trecircs dimensotildees do

solo apenas duas comprimento e largura ndash as que formam a superfiacutecie e que estatildeo

mais proacuteximas da atmosfera Muitas vezes poreacutem deixam de ver a profundidade Por

isso insisto familiarize-se tambeacutem com esta terceira dimensatildeo do solo Vaacute ao campo

e sem medo de ldquosujarrdquo as matildeos cave escave olhe e toque as suas camadas (que em

Pedologia satildeo chamadas de ldquohorizontesrdquo)

Existem muitos solos diferentes da mesma forma como existem diferentes

climas rochas aacutervores e aacuteguas Cada solo tem seu proacuteprio arranjo de horizontes e

portanto sua proacutepria histoacuteria ndash aquela que o condicionou a ter certas funccedilotildees que

estatildeo refletidas nos seus atributos mineraloacutegicos bioloacutegicos fiacutesicos e quiacutemicos

Em nossas conversas que organizei em forma de Liccedilotildees de Pedologia iremos

contar essa histoacuteria e estudar essas funccedilotildees ndash principalmente as relacionadas com o

crescimento das plantas Aleacutem disso aprenderemos a examinar a aparecircncia dos solos

e a analisar e interpretar seus atributos

E como toda histoacuteria tem um comeccedilo que tal iniciarmos imaginando os efeitos

de um ldquobig bang rdquo criador e de um ldquobig estragordquo destruidor

Acredito que vocecirc jaacute tenha ouvido falar no Big Bang Esse ldquoinstante criadorrdquomarcado por uma gigantesca explosatildeo aconteceu haacute cerca de 20 bilhotildees de anos

quando o espaccedilo o tempo e a mateacuteria ainda natildeo existiam

Da energia dessa ldquoexplosatildeordquo surgiu toda a mateacuteria dos corpos celestes entre

os quais o nosso incandescente e resplandecente Sol e em sua volta o nosso entatildeo

tambeacutem incandescente planeta Terra que foi se esfriando e solidificando aos poucos

ateacute formar uma capa soacutelida ao seu redor As temperaturas elevadas que geravam

altas pressotildees vindas do interior do nosso planeta comeccedilaram a romper essa capa

expelindo inuacutemeros gases os quais formaram uma protoatmosfera que num primeiro

momento continha muito vapor drsquoaacutegua gaacutes carbocircnico e enxofre e depois metano

amocircnia e nitrogecircnio mas ainda quase nenhum oxigecircnio livre Com a continuaccedilatildeo do

Fig 1 Modelo de ensino da forma como nossos ancestrais

faziam o comeccedilo se daacute num bom papo em volta de uma

acolhedora fogueira (Foto Rodrigo O Zenero)

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1511 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

resfriamento dessa crosta ndash ou litosfera ndash os vapores drsquoaacutegua foram se condensando e

ocorreram muitas chuvas Tantas que acabaram formando os primeiros oceanos

Com as chuvas e os ventos as rochas dessa litosfera comeccedilaram a se decom-

por fragmentando-se e formando as primeiras areias e argilas dos antecessores dos

primeiros solos ndash os ldquoprotossolosrdquo Como na atmosfera ainda natildeo existia oxigecircnio livre

(O2) e ozocircnio (O3) a vida soacute poderia ter iniacutecio nas aacuteguas entre as areias e argilas dos

protossolos As aacuteguas se acumularam e nelas protegidas das radiaccedilotildees ultravioleta as

ldquoceacutelulas-vidasrdquo puderam se originar Primeiramente surgiram as ldquoceacutelulas-bacteacuteriasrdquo ndash

os procariontes ndash com DNA mas sem clorofila Depois ldquoceacutelulas-algas clorofiladasrdquo ndash

as espirulinas Estas entatildeo comeccedilaram com a energia dos foacutetons a sintetizar o gaacutes

oxigecircnio a partir da aacutegua gaacutes carbocircnico e outros nutrientes como fosfatos nitratos etc

Parte do oxigecircnio assim produzido sob a accedilatildeo dos raios ultravioleta decompunha-se e

formava o gaacutes ozocircnio que se acumulou como uma camada protetora na estratosfera

Desse modo as primeiras formas de vida multiplicaram-se Provavelmente

primeiro nas aacuteguas contidas nos poros que existiam ao redor das areias e argilas dos

protossolos e depois nos oceanos e mares Apoacutes alguns milhotildees de anos o O2 e o

O3 assim formados jaacute compunham boa parte da atmosfera Com a morte dos indiviacute-

duos monocelulares que cresciam na aacutegua existente entre os pequenos fragmentos

de rocha mateacuterias orgacircnicas foram incorporadas a boa parte da superfiacutecie soacutelida da

Terra Imagino que deve ter sido assim que o objeto maior de nosso estudo ndash o solo ndash

comeccedilou a nascer e crescer primeiro vieram os Neossolos depois os Cambissolos

e os Argissolos Por uacuteltimo os Latossolos (mais tarde veremos o significado desses

ldquonomes cientiacuteficosrdquo)

Como o solo estava se desenvolvendo a Terra podia sustentar formas mais

organizadas de vida incluindo muitos organismos clorofilados como as algas verdes

Depois vieram os musgos ndash brioacutefitas ndash e as samambaias - pteridoacutefitas Estas uacuteltimas

embora ainda sem sementes mas jaacute com vasos condutores de seiva usavam o solo no

qual fixavam suas raiacutezes para dele extraiacuterem aacutegua e nutrientes o que contribuiacutea de

forma significativa para o fenomenal processo da fotossiacutentese e consequentemente

para continuar a siacutentese de oxigecircnio que era ldquoturbinadardquo por outro fenocircmeno impor-

tante que mais tarde veremos em detalhe a capacidade de troca de iacuteons do solo

Assim o oxigecircnio da atmosfera aumentava agrave medida que o gaacutes carbocircnico diminuiacutea

isto porque seus aacutetomos de carbono eram sequestrados em grandes quantidades de

biomassa boa parte da qual foi enterrada e fossilizada no que hoje conhecemos como

petroacuteleo e carvatildeo mineralAssim agrave medida que os solos evoluiacuteam os vegetais tambeacutem o faziam As

plantas aleacutem de folhas clorofiladas passaram a ter frutos e sementes de acordo com

o que estaacute escrito em muitos livros sagrados inclusive na Biacuteblia ldquoE a terra produziu

erva erva dando semente conforme a sua espeacutecie e a aacutervore frutiacutefera cuja semente

estaacute nela conforme a sua espeacutecierdquo (Gn 112)

Paralelamente pouco a pouco foram surgindo espeacutecies animais que se alimen-

tavam natildeo soacute da biomassa sintetizada pelos vegetais como tambeacutem de outros animais

Primeiro vieram os invertebrados depois os vertebrados e entre estes e por uacuteltimo

o homem ndash biblicamente chamado ldquoAdatildeordquo (ldquo e formou Deus o Homem do poacute da

terrardquo Gn 27)

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16 Liccedilotildees de pedologia

Talvez vocecirc se interesse em saber que o nome ldquoAdatildeordquo vem do hebraico adamaacute

que significa ldquosolo vermelhordquo ou ldquodo barro vermelhordquo E mais foi dado a esse ser

considerado o iacutecone da criaccedilatildeo divina ldquoo domiacutenio sobre os peixes do mar e sobre as

aves dos ceacuteus e sobre o gado e sobre toda a terrardquo (Gn 126)

O Homem sapiens somente haacute alguns milhares de anos vem se multiplicando

e explorando uma natureza que levou tantos bilhotildees de anos para se formar Ou seja

agrave custa dos recursos naturais os indiviacuteduos desta nossa espeacutecie foram desordenada-

mente crescendo e para criar condiccedilotildees favoraacuteveis agrave sua vida foram modificando a

natureza derrubando aacutervores arando o solo construindo estradas etc Hoje talvez

natildeo muito ldquosapiamenterdquo a populaccedilatildeo aumenta cada vez mais e portanto consome

cada vez mais aacutegua alimentos e energia Com isso a maior parte das florestas e dos

campos vem sendo substituiacuteda por aacutereas urbanas lavouras e pastagens a fim de

atender agrave constante demanda de moradia e alimento dos quase seis bilhotildees desses

novos Homo sapiens cada vez mais famintos e exigentes em conforto Para atender

a toda essa demanda o solo que muito tempo levou para se formar vem se desgas-

tando rapidamente enquanto o gaacutes carbocircnico tambeacutem por tanto tempo captado pelas

plantas vem retornando agrave atmosfera principalmente pela queima da mateacuteria orgacircnica

dos solos do petroacuteleo e do carvatildeo

Por isso tenho dito que estamos fazendo um ldquobig estragordquo naquilo que comeccedilou

com um resplandecente ldquobig bang rdquo

Com os dejetos produzidos nas cidades as aacuteguas e o ar vecircm sendo poluiacutedos

e com o desgaste dos solos os alimentos escasseiam fazendo com que as fronteiras

agriacutecolas avancem agrave custa de desmatamentos Com a queima dos combustiacuteveis foacutesseis

e das florestas o excesso de CO2 produz o efeito estufa e aumenta a temperatura da

Terra provocando o derretimento do gelo das calotas polares a elevaccedilatildeo do niacutevel dos

oceanos e o alargamento dos desertos Uma possiacutevel consequecircncia por exemplo eacute

o desaparecimento de cidades em razatildeo das doenccedilas e accedilotildees violentas da natureza

como os furacotildees as secas e as enchentes que jaacute estatildeo sendo divulgadas pela miacutedia

Ao tomarmos conhecimento desses fatos muitos se perguntam seraacute que por causa

de tanto estrago que fizemos agrave terra que antes tatildeo bem nos alimentava agora por

vinganccedila ela nos destroacutei

Talvez uma soluccedilatildeo seja passarmos a olhar o solo segundo o que ele tem de mais

jovial e fecundo o mesmo olhar de esperanccedila com que o poeta portuguecircs Antocircnio

Gedeatildeo fala do caraacuteter promissor da juventude Desse modo poderemos perceber

esta que certamente foi uma das maiores criaccedilotildees resultantes do disparo daqueleldquobig gatilhordquo o solo

ROSA BRANCA AO PEITO

(Antocircnio Gedeatildeo Portugal 1906-1997)

Teu corpinho adolescente cheira a princiacutepio do mundo

Ainda estaacute por soprar a brisa que haacute de agitar a tua seara

Ainda estaacute por romper a seara que haacute de rasgar o teu solo fecundo

Ainda estaacute por arrotear o solo que haacute de sorver a aacutegua clara

Ainda estaacute por ascender a nuvem que haacute de chover a tua chuva

Ainda estaacute por arder o sol que haacute de evaporar a aacutegua da tua nuvem

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1711 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Em seu encontro com Eacutedipo na trageacutedia

grega de Soacutefocles (496-406 aC) uma esfinge

diz ldquoDecifra-me ou devoro-terdquo Talvez vocecirc

esteja agora me perguntando ldquoO que devo eu

decifrar para natildeo ser devorado por esse lsquobig

estragorsquordquo Poderia eu lhe responder cada um

pode fazer um pouco como por exemplo

compreender como os solos se formam e como

vecircm funcionando ao longo dos tempos pois

eacute preciso conhececirc-los para protegecirc-los e eacute

bom que isso seja feito desde a nossa infacircncia

(Fig 2)

Da mesma forma como os antigos

filoacutesofos gregos diziam que o conhecimento

por meio da educaccedilatildeo leva o homem ao

maacuteximo possiacutevel de sua perfeiccedilatildeo eu lhe digo

que o meu desejo eacute que os conhecimentos que

aqui iniciei a compartilhar com vocecirc cresccedilam

Mas tudo te espera desde o princiacutepio do mundo

a doce brisa a verde seara o solo fecundo

Tudo te espera desde o princiacutepio de tudo

a aacutegua clara a fofa nuvem o sol agudo

Tu sabes tu sabes tudo

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

que desde o princiacutepio do mundo sabem tudo

O teu cabelo sabe que haacute de crescer

e que haacute de ser louro

As tuas laacutegrimas sabem que hatildeo de correr

nas horas de choro

Os teus peitos sabem que hatildeo de estremecer

no dia do risoO teu rosto sabe que haacute de enrubescer

quando for preciso

Quando te sentires perdida

fecha os olhos e sorri

Natildeo tenhas medo da Vida

que a Vida vive por si

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

A tua inocecircncia sabe tudo

Fig 2 O ideal eacute que o conhecimento sobre o solo nos seja passado

desde a mais tenra idade (Foto Juliana Simotildees Lepsch)

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18 Liccedilotildees de pedologia

e se multipliquem tal como uma semente boa em solo fecundo Afinal aprender a

decifrar um pouco dos multicoloridos solos (Fig 3) jaacute eacute um bom passo para diminuir

os muitos estragos que estamos fazendo ao nosso belo planeta verde-azul

Fig 3 As muitas cores dos solos brasileiros Nas regiotildees de clima frio ou temperado (como o norte da Europa e das Ameacutericas)

os solos natildeo tecircm as vivas cores amareladas laranja e vermelhas muito comuns nos troacutepicos uacutemidos (Fotos I F Lepsch

e S W Buol)

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1911 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Parafraseando Milton Nascimento e Chico Buarque faccedilo a vocecirc o seguinte

convite venha comigo afagar a terra conhecer os desejos da terra pois a terra estaacute no

cio esta eacute a propiacutecia ocasiatildeo para fecundar o chatildeo

O CIO DA TERRA

(Milton Nascimento Chico Buarque)

Debulhar o trigo

Recolher cada bago do trigo

Forjar no trigo o milagre do patildeo

E se fartar de patildeo

Decepar a cana

Recolher a garapa da cana

Roubar da cana a doccedilura do mel

Se lambuzar de mel

Afagar a terra

Conhecer os desejos da terra

Cio da terra a propiacutecia estaccedilatildeo

E fecundar o chatildeo

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() graccedilas agrave conhecida posiccedilatildeo do nosso planeta em relaccedilatildeo ao Sol

graccedilas agrave sua rotaccedilatildeo e agrave sua forma esfeacuterica o clima a vegetaccedilatildeo e a vida

animal estatildeo distribuiacutedos na superfiacutecie da Terra de norte a sul em umaordem estritamente determinada () que permite a divisatildeo da esfera em

zonas polar temperada equatorial e assim por diante E uma vez que

os agentes formadores do solo estatildeo sujeitos a leis conhecidas que regem

a sua distribuiccedilatildeo seus resultados () devem estar distribuiacutedos na esfera

terrestre em zonas definidas que se situam mais ou menos (somente

com alguns desvios) paralelas aos ciacuterculos das latitudes

(Dokuchaev em Nossas estepes passado e presente 1892)

Liccedilatildeo 1

H983145983155983156983283983154983145983139983151 983141 983142983157983150983140983137983149983141983150983156983151983155 983140983137 983139983145983274983150983139983145983137 983140983151 983155983151983148983151

Vamos comeccedilar revendo um pouco a histoacuteria da Ciecircncia do Solo e do seu ramo que

mais completamente o estuda a Pedologia O desenvolvimento dos estudos do solo

pode ser entendido como passando por dois estaacutegios o primeiro muitos seacuteculos atraacutes

em que referecircncias agraves praacuteticas agriacutecolas satildeo encontradas na literatura de antigos povos

muitas vezes com um sentido religioso o segundo refere-se haacute tempos mais recentes

dos uacuteltimos dois seacuteculos fundamentado na experimentaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo do meacutetodo

cientiacutefico No processo de revisatildeo desses estaacutegios poderemos entender melhor a evolu-

ccedilatildeo dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciecircncia eacute

dinacircmico e tem passado por muitas resistecircncias a novas ideias Trata-se de uma ciecircncia

relativamente nova pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do

seacuteculo XIX a reconhecessem Veja algo sobre esse assunto no Boxe 11

ALGUMAS DEFINICcedilOtildeES IMPORTANTES

Alquimia forma da quiacutemica na Idade Meacutedia que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns

em ouro e obter o elixir da longa vida um remeacutedio que curaria todas as doenccedilas e daria vida longa agravequeles

que o ingerissem

Vasilii V Dokuchaev (1846-1903

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452 Rochas e seus minerais

de soacutelidos satildeo os poros os quais normalmente estatildeo

preenchidos com dois outros componentes um

liacutequido e outro gasoso o ar e a aacutegua

Como vocecirc pode imaginar a proporccedilatildeo de ar

e aacutegua eacute variaacutevel porque a quantidade desta uacuteltima

retida no solo varia muito em decorrecircncia das condi-

ccedilotildees climaacuteticas Em geral os poros ocupam cerca da

metade do volume de um horizonte do solo Contudo

pode haver variaccedilotildees dependendo do grau de compac-

taccedilatildeo do solo assunto que iremos estudar em detalhes

mais adiante em uma das liccedilotildees sobre fiacutesica do solo

Por enquanto vamos nos concentrar nos

minerais tentando responder a questotildees como

Qual a diferenccedila entre um elemento quiacutemico um

mineral e uma rocha

Onde e como esses materiais se originam

Como eles adquirem as atuais caracteriacutesticas

Por que uns se decompotildeem mais facilmente que

outros

Seraacute que diferentes rochas com diferentes minerais

sempre datildeo origem a diferentes solos

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha

Olhando com cuidado um pedaccedilo de rocha ndash a pedra polida de uma mesa de pia

por exemplo ndash vocecirc notaraacute que ela eacute composta de uma seacuterie de pequenas manchassemelhantes a peccedilas de um ldquoquebra-cabeccedilardquo Essas peccedilas satildeo diversos minerais quartzo

feldspato e mica no caso de ser uma rocha graniacutetica Nessa rocha esses minerais estatildeo

na forma do que chamamos agregados cristalinos os quais satildeo compostos de peque-

nos cristais de vaacuterios formatos e cores

Em Geologia define-se rocha como ldquoum agregado natural de mineraisrdquo por

sua vez um mineral eacute definido como um composto cristalino formado por aacutetomos de

elementos quiacutemicos ou mais corretamente iacuteons ndash aacutetomos ou grupo de aacutetomos com

carga eleacutetrica em razatildeo da perda ou ganho de eleacutetrons No caso de ganho o aacutetomo

adquire uma carga eleacutetrica negativa sendo denominado acircnion e no caso de perda

de eleacutetrons o aacutetomo fica carregado positivamente sendo denominado caacutetion Por

Fig 22 Esquema da composiccedilatildeo do horizonte A de um solo

quando em boas condiccedilotildees para o crescimento de

plantas cultivadas O conteuacutedo de ar e aacutegua dos poros eacute

variaacutevel no caso metade deles estaacute ocupada por aacutegua

Vocecirc considera o termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantasrdquo correto sob o ponto de vista da mineralogia

Por quecirc Modifique-o para uma forma mais correta dando atenccedilatildeo agraves diferenccedilas

entre aacutetomos iacuteons moleacuteculas e minerais

O termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantas muito comum na Ciecircncia do Solo pode ser interpretado como errocircneo

se tomarmos ldquoao peacute da letrardquo a definiccedilatildeo de mineral Plantas natildeo se alimentam de minerais mas sim de iacuteons e

compostos orgacircnicos Minerais do solo soacute existem na forma de partiacuteculas e como tais por menores que sejam

(pex argilas) natildeo conseguem ser absorvidos pelas plantas Nesse sentido o termo ldquonutriccedilatildeo inorgacircnica de

plantasrdquo seria conceitualmente mais adequado

Questatildeo1

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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Igo F Lepsch

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copy Copyright 2011 Oficina de Textos

Grafia atualizada conforme o Acordo Ortograacutefico da Liacutengua Portuguesa de 1990 em vigor no Brasil a partir de 2009

CONSELHO EDITORIAL Cylon Gonccedilalves da Silva Joseacute Galizia Tundisi Luis Enrique Saacutenchez Paulo HeleneRozely Ferreira dos Santos Teresa Gallotti Florenzano

C APA Malu VallimPREPARACcedilAtildeO DE TEXTOS Gerson SilvaPROJETO GRAacuteFICO Douglas da Rocha Yoshida e Malu VallimPREPARACcedilAtildeO DE FIGURAS E DIAGRAMACcedilAtildeO Douglas da Rocha Yoshida REVISAtildeO DE TEXTOS Felipe Marques e Ivana Q de AndradeREVISAtildeO TEacuteCNICA Zilmar Ziller Marcos

Todos os direitos reservados agrave Oficina de Textos

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Dados Internacionais de Catalogaccedilatildeo na Publicaccedilatildeo (CIP)

(Cacircmara Brasileira do Livro SP Brasil)

Lepsch Igo F 19 liccedilotildees de pedologia Igo F Lepsch --Satildeo Paulo Oficina de Textos 2011

Bibliografia ISBN 978-85-7975-029-8

1 Ciecircncia do solo I Tiacutetulo

11-08038 CDD-6314

Iacutendices para cataacutelogo sistemaacutetico1 Ciecircncia do solo Pedologia 6314

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P

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A ideia de escrever este livro comeccedilou quando em 1998 comecei a ministrar a disci-

plina ldquoGecircnese Morfologia e Classificaccedilatildeo dos Solosrdquo para estudantes de agronomia

na Universidade Federal de Uberlacircndia Assim como outros colegas responsaacuteveis

por disciplinas idecircnticas em outras universidades percebi que havia uma carecircncia de

material didaacutetico dirigido a estudantes brasileiros em relaccedilatildeo aos aspectos baacutesicos da

Ciecircncia do Solo com ecircnfase agravequela disciplina

Nos primeiros livros que escrevi sobre solos ndash Solos formaccedilatildeo e conservaccedilatildeo

(1972) e Formaccedilatildeo e conservaccedilatildeo dos solos (2002) sob a forma de ldquolivro de bolsordquo ndash

procurei usar uma linguagem bem simples precisa e acessiacutevel adicionando muitas

ilustraccedilotildees Neles a intenccedilatildeo foi oferecer ao puacuteblico em geral e a iniciantes do estudo

das ciecircncias da terra principalmente os de coleacutegios de niacutevel teacutecnico alguns conheci-

mentos baacutesicos sobre solos Esses livros tecircm sido muito bem aceitos e apesar de natildeo

terem sido destinados a alunos de graduaccedilatildeo passaram a ser utilizados como comple-

mento de cursos como os de Agronomia Geografia Biologia etc

A convicccedilatildeo de que continuava havendo a necessidade de um livro-texto

dirigido a estudantes universitaacuterios brasileiros que contemplasse de maneira mais

detalhada os conhecimentos da Pedologia ndash aqui entendida como estudo do solo

em seu ambiente natural ndash fez com que eu me lanccedilasse agrave tarefa de escrever o 19 Liccedilotildees

de Pedologia

Para realizar este trabalho fui buscar inspiraccedilatildeo nas aulas do saudoso Petzval

O da Cruz Lemos meu primeiro professor de Pedologia no curso de Agronomia da

Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro em 1959 e tambeacutem no ldquoaudiotutorialrdquo

conhecido como Concepts in Soil Science desenvolvido pelo professor Maurice G

Cook da North Carolina State University (EUA) ao qual muito agradeccedilo por autori-

zar o uso da sua metodologia

Outras fontes de inspiraccedilatildeo foram os colegas do Instituto Agronocircmico de

Campinas (IAC) com destaque para Bernardo van Raij e os saudosos Alfredo Kuumlpper

e Antocircnio C Moniz os colegas da Embrapa-Solos (RJ) em especial o saudoso Marcelo

Nunes Camargo e os colegas do CSIRODivision of Soils (Austraacutelia) com destaque

para o saudoso Ray Isbell

Vaacuterios outros colegas contribuiacuteram com observaccedilotildees teoacutericas criacuteticas bem

fundamentadas sugestotildees de leitura e tudo o mais que se abriga sob o teto generoso

da amizade satildeo eles Antocircnio C Azevedo Luiz R F Alleoni Klaus Reichardt Pablo

Vidal-Torrado Rubismar Stolf e Zilmar Z Marcos

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Natildeo posso deixar de mencionar o trabalho de leitura feito por vaacuterios estudan-

tes de graduaccedilatildeo poacutes-graduaccedilatildeo e poacutes-doutoramento a quem ofereci as primeiras

versotildees de vaacuterias das liccedilotildees aqui apresentadas uma vez que ningueacutem melhor do que

eles para saber se a linguagem do texto estava clara e adequada agraves suas necessida-

des de aprendizagem e ao ensino da Pedologia Assim e desde jaacute desculpando-me

por alguma inadvertida omissatildeo de nomes agradeccedilo a Akenia Alkmim Mariana

Delgado Marina Y Reia Mathilde A Bertoldo Rodrigo S Macedo e Tatiana Rittl e

especialmente ao Gabriel R P Andrade que elaborou a primeira versatildeo de todas as

questotildees e respostas inseridas nas liccedilotildees

Pelas variadas fotos e outras ilustraccedilotildees que enriquecem a presente obra

agradeccedilo a Adriana C G de Souza Adriano R Guerra Antonio G Pires Neto

Eloana Bonfleur Heloiacutesa H G Coe Juacutelio Gaspar Marlen B e Silva Miguel Cooper

Mariana Delgado Marston H D Franceschini Osmar Bazaglia Filho Rodrigo O

Zenero Rodrigo E Munhoz de Almeida Rodnei Rizzo e Pablo Soares

Destaco ainda as fotos enviadas pelos colegas John Kelley (United States

Department of Agriculture National Research Conservation Service) Stanley W

Buol (Emeritus Soil Professor North Carolina State University) Mendel Rabinovitch

(engenheiro agrocircnomo e ex-cineasta) e Maacutercio Rossi (Instituto Florestal SP)

Agradeccedilo a todos professores da graduaccedilatildeo e poacutes-graduaccedilatildeo que me entusias-

maram no estudo dos solos aos meus colegas do Instituto Agronocircmico do Estado

de Satildeo Paulo (IAC) aos meus colegas e estudantes da Universidade Federal de

Uberlacircndia (UFU) Universidade Federal de Lavras (UFLA) Universidade Estadual

Paulista (FCAV-Unesp) com destaque para a Escola Superior de Agricultura Luiz de

Queiroz (USP) em cuja Biblioteca Central passei grande parte do tempo na produccedilatildeo

deste livro

Agradeccedilo tambeacutem agravequeles que primeiro me apresentaram o solo e nele me

ensinaram natildeo soacute a plantar frutas verduras e plantas ornamentais mas principal-

mente a apreciaacute-lo na sua essecircncia (com suas cores e texturas) despertando em mim o

desejo de estudaacute-lo a fim de preservaacute-lo meu pai Jacob A Lepsch (fazendeiro) e meu

tio Reynaldo Lepsch (engenheiro agrocircnomo)

Por fim quero expressar minha profunda gratidatildeo a Ivana minha compa-

nheira pelo seu estiacutemulo agrave idealizaccedilatildeo e produccedilatildeo desta obra e tambeacutem pelo empenho

na revisatildeo do texto Seu apoio foi imprescindiacutevel para que este livro fruto de muito

amor pudesse ser completado

Igo F Lepsch

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O que eacute um livro Que ideia traz agrave mente a palavra ldquolivrordquo Um feixe de paacuteginas presas

juntas num dos lados e envoltas por uma capa com maior espessura que as folhas

ostentando um tiacutetulo para indicar o seu conteuacutedo Embora a essecircncia do livro esteja

nas paacuteginas internas eacute na capa que aparece a primeira indicaccedilatildeo da intenccedilatildeo do autor

ao escrevecirc-lo

Haacute livros escritos para entreter outros para emocionar e ainda outros mais que

satildeo oferecidos para instruir o leitor na execuccedilatildeo de uma tarefa desde como montar

seu proacuteprio arsenal de maacutegicas ateacute o seu proacuteprio receptor de programas de televisatildeo

Esses tipos de livros aleacutem de outros que neste momento podem estar lhe

ocorrendo satildeo de definiccedilatildeo simples quando comparados a livros criados para a divul-

gaccedilatildeo de conhecimentos codificados segundo os preceitos da Ciecircncia A razatildeo eacute salvo

melhor juiacutezo que a Ciecircncia considerada como a busca incessante do conhecimento

estaacute sujeita agrave interminaacutevel revisatildeo e constante ampliaccedilatildeo De fato mensalmente se

natildeo diariamente pelo mundo afora satildeo publicadas centenas de revistas cada uma

com dezenas de relatoacuterios de pesquisas realizadas informando sobre novas desco-

bertas explicaccedilotildees invenccedilotildees e reparos de algum erro anteriormente divulgado Esse

ininterrupto manancial composto de leis princiacutepios conceitos e dados eacute continua-

mente despejado no jaacute vasto oceano do conhecimento cientiacutefico

Quem poderaacute acompanhar com algum grau de eficiecircncia tal diluacutevio de paacuteginas

escritas O erudito experiente aprendeu a satisfazer seu desejo de manter-se atuali-

zado escolhendo uma fraccedilatildeo da Ciecircncia para acompanhar mais detalhadamente

dando do seu interesse ao restante uma atenccedilatildeo mais superficial por assim dizer

caracterizando-se em relaccedilatildeo a ele como um generalista

Mas e quanto ao neoacutefito ao leigo trazendo consigo ainda natildeo mais do que

noccedilotildees vagas e superficiais recolhidas nos primeiros anos de estudo disciplinado

Atualizar-se com as publicaccedilotildees eacute como tentar abarcar com a ajuda do ceacuterebro o

passado completo ou percorrer esse Himalaia montado com folhas de papel Como

comeccedilar e tambeacutem como recompor na mente o conjunto o panorama de um dos

ramos ou divisotildees da Ciecircncia que como o todo do conhecimento prossegue em

constante ampliaccedilatildeo

Para ele a resposta estaacute no livro didaacutetico escrito com o declarado propoacutesito

de colocar ao seu alcance mental e temporal um compecircndio contendo o essencial

quanto a princiacutepios leis conceitos vocabulaacuterio importacircncia e significado para

a humanidade

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De quando em quando algum ramo da Ciecircncia eacute revisitado e um novo livro eacute

produzido tendo como alvo principal o aprendiz A Pedologia tambeacutem um detalhe

no panorama amplo do conhecimento tem para oferecer muitas obras desse tipo

Constituem-se de uma exposiccedilatildeo dos preceitos aceitos ateacute o momento contados de

modo a captar a atenccedilatildeo e provocar o interesse do estudante em prosseguir a leitura

com a dedicaccedilatildeo de um estudioso

Agora vocecirc tem diante de si o livro 19 Liccedilotildees de Pedologia A introduccedilatildeo escrita

pelo autor Igo F Lepsch na primeira pessoa numa linguagem iacutentima e amistosa

prepara o leitor para sentir-se como se o professor estivesse lhe falando O sumaacuterio

mostra a posiccedilatildeo do autor em relaccedilatildeo ao leitor Os toacutepicos satildeo apresentados de modo

a provocar a mente para antecipar a pergunta para a qual deveraacute estar preparado para

responder apoacutes ter feito a leitura de cada toacutepico - assim como deve fazer o professor na

sala de aula Do ponto de vista pedagoacutegico essa eacute a didaacutetica adotada

Haacute pelo livro todo essa sensaccedilatildeo de estar recebendo o texto ao vivo Esse efeito

eacute atingido pela montagem original das partes e pelas particcedilotildees escolhidas Ateacute mesmo

as repeticcedilotildees aparecem quase que sorrateiramente natildeo para surpreender o leitor mas

para atender agrave sua sentida vontade de um reforccedilo nos pontos mais fundamentais e no

que eacute peculiar e particular da Pedologia

Aleacutem disso as citaccedilotildees bibliograacuteficas ao final de cada liccedilatildeo natildeo foram escolhi-

das para indicar a fonte original da informaccedilatildeo do conhecimento mas para comple-

mentar o estudo

Creio que Igo F Lepsch estaacute nos contando com o seu livro que assim eacute como

gostaria de ter estudado sobre os solos que estatildeo distribuiacutedos sobre o nosso planeta

Zilmar Ziller Marcos

ADAEESALQ

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S

S983157983149983265983154983145983151

INTRODUCcedilAtildeO 983089983091

983089 HISTOacuteRICO E FUNDAMENTOS DA CIEcircNCIA DO SOLO 983090983089

11 Os primeiros conhecimentos sobre o solo 983090983090

12 As primeiras civilizaccedilotildees mesopotacircmicos egiacutepcios indianos chineses

astecas e incas 98309098309213 Gregos e romanos 983090983095

14 Os aacuterabes e a Idade Meacutedia europeia 983090983096

15 Os alquimistas e a busca pelo ldquoespiacuterito da vegetaccedilatildeordquo 983090983097

16 A escola de Liebig e a ldquolei do miacutenimordquo 983091983089

17 A escola russa 983091983090

18 Os primeiros congressos internacionais de Ciecircncia do Solo 983091983092

19 Subdivisotildees do estudo dos solos 983091983095

110 Conceitos de solo 983091983096

111 Funccedilotildees ecoloacutegicas 983091983097

983090 ROCHAS E SEUS MINERAIS 98309298309121 Diferenccedilas entre solo regolito e saproacutelito 983092983092

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha 983092983093

23 Como se formam os minerais 983092983095

24 O que satildeo substituiccedilotildees isomoacuterficas 983093983090

25 Quais satildeo os elementos mais comuns nos minerais 983093983091

26 Propriedades fiacutesicas dos minerais 983093983092

27 Quais os principais tipos de rochas 983093983095

28 Examinando melhor os trecircs grupos de rochas 983093983097

29 Composiccedilatildeo quiacutemica dos minerais983094983090

983091 INTEMPERISMO DOS MINERAIS E FORMACcedilAtildeO DOS MINERAIS DE ARGILA 983094983093

31 Intemperismo fiacutesico e quiacutemico 983094983094

32 Como age o intemperismo fiacutesico 983094983097

33 Como ocorre o intemperismo quiacutemico 983095983088

34 Por que algumas rochas se intemperizam mais raacutepida e

profundamente que outras 983095983093

35 Os produtos do intemperismo 983096983090

983092 OS SOacuteLIDOS ATIVOS DO SOLO ARGILA E HUacuteMUS 983096983097

41 O que satildeo as argilas 983097983089

42 Classificaccedilatildeo das argilas 983097983090

43 De onde vecircm as cargas das argilas 983097983097

44 O que eacute (e como se forma) o huacutemus 983089983088983088

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983093 CAPACIDADE DE TROCA DE IacuteONS 983089983088983093

51 Como acontecem as trocas de caacutetions do solo 983089983088983095

52 Como quantificar a CTC de uma amostra de solo 983089983088983096

53 Fatores que determinam maior ou menor retenccedilatildeo dos caacutetions nos coloides 983089983089983088

54 Um exemplo de troca de iacuteons 983089983089983089

55 Quantificando as trocas iocircnicas 98308998308998309056 Fatores que afetam a CTC do solo 983089983089983091

57 Capacidade de troca de acircnions (CTA) 983089983089983095

58 Perspectiva 983089983089983095

983094 FIacuteSICA DO SOLO I GRANULOMETRIA DENSIDADE CONSISTEcircNCIA E AR DO SOLO 983089983090983089

61 Tamanho de partiacuteculas e sua distribuiccedilatildeo (composiccedilatildeo granulomeacutetrica) 983089983090983090

62 Estrutura e seus agregados 983089983090983095

63 Densidade (global e de partiacuteculas) e porosidade 983089983091983089

64 Consistecircncia 983089983091983092

65 O ar do solo 983089983091983093

983095 FIacuteSICA DO SOLO II RETENCcedilAtildeO E MOVIMENTO DA AacuteGUA TEMPERATURA ETC 983089983091983097

71 Estrutura e propriedades da aacutegua 983089983092983091

72 Diferenccedilas entre moleacuteculas de aacutegua retidas por coesatildeo e por adesatildeo 983089983092983094

73 Capacidade de campo 983089983092983095

74 Ponto de murcha permanente (PMP) 983089983092983097

75 Aacutegua disponiacutevel (AD) e capacidade de aacutegua disponiacutevel (CAD)983089983092983097

76 Como medir a quantidade de aacutegua contida em um solo 983089983093983091

77 Movimentos da aacutegua no solo 983089983093983093

78 Permeabilidade do solo em fluxo saturado e natildeo saturado 983089983093983094

79 Relaccedilotildees solo-aacutegua-planta 983089983093983097

710 Temperatura do solo983089983093983097

983096 QUIacuteMICA DA FASE LIacuteQUIDA DO SOLO 983089983094983093

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida do solo 983089983094983094

82 O que eacute uma soluccedilatildeo quiacutemica 983089983094983096

83 Movimento dos iacuteons da fase soacutelida para a liacutequida 983089983095983089

84 Principais acircnions cloretos sulfatos bicarbonatos e nitratos 983089983095983091

85 Principais caacutetions caacutelcio magneacutesio potaacutessio soacutedio e alumiacutenio 983089983095983092

86 Aacutecido siliacutecico compostos orgacircnicos e gases na soluccedilatildeo do solo 983089983095983092

87 Soluccedilatildeo do solo e pedogecircnese 983089983095983093

88 Influecircncia das concentraccedilotildees de oxigecircnio caacutetions e siacutelica na formaccedilatildeo das argilas 983089983095983096

89 Como retirar amostra da soluccedilatildeo do solo 983089983095983096

983097 MORFOLOGIA ORGANIZACcedilAtildeO DO SOLO COMO CORPO NATURAL 983089983096983091

91 Paisagens corpos de solos e perfis de solos 983089983096983092

92 Como descrever um solo 983089983096983095

93 Principais caracteriacutesticas morfoloacutegicas 983089983097983088

94 Denominaccedilotildees dos horizontes 983090983088983088

983089983088 ACIDEZ E ALCALINIDADE 983090983088983097

101 O que significa pH 983090983089983088

102 Por que existem solos aacutecidos e alcalinos 983090983089983090

103 Os diferentes tipos de acidez 983090983089983094

104 Efeito do tipo de caacutetion baacutesico sobre o pH 983090983089983096

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105 Poder tampatildeo dos solos 983090983089983097

106 Importacircncia da acidez do solo no crescimento das plantas 983090983090983088

107 Ajuste do pH em solos agriacutecolas 983090983090983089

108 Como calcular a quantidade de calcaacuterio necessaacuteria para neutralizar

os niacuteveis elevados de acidez 983090983090983090

109 Alcalinidade e salinidade 983090983090983091

983089983089 BIOLOGIA DO SOLO ORGANISMOS VIVOS E MATEacuteRIA ORGAcircNICA 983090983090983095

111 Tipos de organismos983090983090983096

112 Macroanimais mais comuns do solo artroacutepodes e vermes 983090983091983088

113 Microfauna (nematoides protozoaacuterios e rotiacuteferos) 983090983091983090

114 Microflora (algas bacteacuterias fungos e actinomicetos) 983090983091983091

115 Fatores que condicionam o tipo e a quantidade de micro-organismos do solo 983090983091983093

116 Efeitos dos organismos no solo 983090983091983093

117 Mateacuteria orgacircnica 983090983091983096

118 Relaccedilotildees carbononitrogecircnio 983090983092983088

983089983090 ANAacuteLISE DA FRACcedilAtildeO SOacuteLIDA DO SOLO 983090983092983093

121 Fertilidade versus produtividade do solo 983090983092983093

122 Tecnologias que devem ser utilizadas para se conhecer o solo 983090983092983097

123 Anaacutelises quiacutemicas e fiacutesicas para fins pedoloacutegicos 983090983093983089

124 Anaacutelises de solo para fins de recomendaccedilatildeo de adubaccedilotildees 983090983094983089

125 Retrospectiva e perspectiva 983090983094983095

983089983091 PROCESSOS E FATORES DE FORMACcedilAtildeO DO SOLO 983090983095983089

131 Voltando no tempo 983090983095983091

132 Principais processos de formaccedilatildeo do solo 983090983095983094

133 Fatores de formaccedilatildeo do solo 983090983096983089

134 Retrospectiva 983090983097983089

983089983092 CLASSIFICACcedilAtildeO DOS SOLOS 983090983097983091

141 Classificaccedilotildees teacutecnicas e naturais 983090983097983094

142 Atributos diferenciais dos solos 983090983097983094

143 Primeiros sistemas naturais de classificaccedilatildeo 983090983097983097

144 Sistemas modernos de classificaccedilatildeo ndash horizontes diagnoacutesticos 983091983088983089

145 Classificaccedilatildeo norte-americana 983091983088983090

146 Classificaccedilotildees da FAOUnesco 983091983088983093

147 Outros sistemas de classificaccedilatildeo de solos 983091983088983096

983089983093 O SISTEMA BRASILEIRO DE CLASSIFICACcedilAtildeO DE SOLOS (SIBCS) 983091983089983089

151 Estrutura hieraacuterquica do SiBCS 983091983089983091

152 As seis categorias do SiBCS 983091983089983092

153 Visatildeo geral dos solos brasileiros (ordens e subordens) 983091983090983090

983089983094 LEVANTAMENTO DE SOLOS 983091983092983089

161 Utilidades dos levantamentos pedoloacutegicos 983091983092983089

162 Definiccedilatildeo e modo de execuccedilatildeo de um levantamento pedoloacutegico 983091983092983091

163 Por que e como satildeo feitos os mapas de solos 983091983092983092

164 Quais os diferentes tipos de unidades de mapeamento 983091983092983096

165 Os relatoacuterios dos levantamentos de solos 983091983093983088

166 Quais satildeo os tipos de levantamentos pedoloacutegicos 983091983093983089

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167 Mapas utilitaacuterios e interpretativos 983091983093983093

168 Avanccedilos recentes nos levantamentos de solos 983091983093983094

983089983095 SOLOS DO BRASIL 983091983094983089

171 Solos da Amazocircnia 983091983094983091

172 Solos do Nordeste 983091983094983095173 Solos da Regiatildeo Centro-Oeste 983091983095983089

174 Solos da Regiatildeo Sudeste 983091983095983092

175 Solos da Regiatildeo Sul 983091983095983095

176 Panorama dos solos do Brasil em relaccedilatildeo agrave agricultura 983091983095983097

983089983096 SOLOS E CLIMAS DO MUNDO 983091983096983091

181 Solos dos troacutepicos e subtroacutepicos uacutemidos 983091983096983094

182 Solos dos troacutepicos com longa estaccedilatildeo seca 983091983096983097

183 Solos dos climas mediterracircneos 983091983097983089

184 Solos das regiotildees montanhosas983091983097983090

185 Solos das zonas aacuteridas 983091983097983091

186 Solos das zonas temperadas 983091983097983094

187 Solos da zona fria 983092983088983089

188 Solos das zonas boreais e polares 983092983088983090

189 Panorama dos recursos dos solos do mundo para a agricultura 983092983088983092

983089983097 DEGRADACcedilAtildeO E CONSERVACcedilAtildeO DOS SOLOS 983092983088983095

191 A conservaccedilatildeo dos solos 983092983088983096

192 Causas do depauperamento dos solos 983092983089983088

193 Erosatildeo dos solos 983092983089983097

194 Os meacutetodos de conservaccedilatildeo dos solos 983092983090983093

195 Capacidade de uso e planejamento conservacionista das terras 983092983091983089

196 Retrospectiva e perspectiva 983092983091983094

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 983092983091983097

Iacute NDICE REMISSIVO 983092983092983091

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Olaacute Seja bem-vindo(a) agraves nossas Liccedilotildees de Pedologia Mas antes de iniciaacute-las gostaria

de contar-lhe algumas histoacuterias e estoacuterias Histoacuterias de como tudo comeccedilou ndash com um

imenso Big Bang ndash e estoacuterias de como tudo pode estar terminando em uma imensa

ldquobig bagunccedilardquo

Segundo as mais modernas teorias o Big Bang foi uma espeacutecie de ldquogatilhordquo

que quando apertado fez surgir em menos de um segundo todo o Universo Cerca

de 10 bilhotildees de anos depois as primeiras formas de vida surgiram na Terra e foram

evoluindo ateacute que perto de somente 100 mil anos atraacutes surgiram a nossa espeacutecie o

Homo sapiens e suas primeiras aldeias

Vocecirc sabia que na sociedade primitiva na qual os homens comeccedilaram a formar

as primeiras tribos o conhecimento do nosso meio ambiente era compartilhado

igualmente entre eles Agora imagine vocecirc membro de uma dessas tribos agrave noitinha

reunindo-se em volta de uma fogueira com pessoas mais velhas e mais experientes

que entre outras coisas lhe contam o que aprenderam nas suas andanccedilas Como um

dos membros mais novos desse grupo vocecirc os escuta com atenccedilatildeo e depois lhes faz

perguntas para tirar algumas duacutevidas Se algo interessante lhe fosse revelado ndash como

uma aacutervore com frutos mais saborosos o local de um rio com peixes maiores ou um

solo com variados tons da cor vermelha para pintar seu corpo ou desenhar na parede

de alguma caverna ndash certamente vocecirc pediria que a novidade lhe fosse logo mostrada

Hoje as coisas mudaram as aldeias transformaram-se em grandes cidades de

populosas naccedilotildees e o conhecimento aumentou muito e se fragmentou em diversas

aacutereas Mas algo daquelas reuniotildees tribais ainda tece natildeo soacute as histoacuterias da humani-

dade como tambeacutem os avanccedilos da Ciecircncia

Quando eu era um garoto gostava de ouvir as histoacuterias contadas pelos meus

avoacutes pais tios e professores principalmente aquelas que falavam sobre a natureza

Assim estimulado pelo que eles me ensinaram eu me especializei em Pedologia ou

seja no estudo da Ciecircncia do Solo Aleacutem disso tive a oportunidade de conhecer muitas

universidades e de cavar e examinar os solos de campos e matas de muitos locais deste

nosso Brasil e do mundo afora Hoje sou mais velho e mais experiente e me sentindo

como um anciatildeo daquelas tribos primitivas sinto necessidade e obrigaccedilatildeo de compar-

tilhar com vocecirc muito do que aprendi

Acredite eu gostaria de fazecirc-lo da forma como nossos ancestrais faziam num

bom papo em volta de uma acolhedora fogueira e depois acompanhar vocecirc ao campo

para cavar e mostrar as cores e os pendores dos solos (Fig 1) Contudo como nossas

tribos e nossos territoacuterios satildeo agora muito grandes resta-me a opccedilatildeo de escrever

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14 Liccedilotildees de pedologia

a fim de compartilhar alguns dos meus conhe-

cimentos Aleacutem disso aconselho que vocecirc

sempre participe intensamente das aulas praacuteti-

cas promovidas pelos seus professores princi-

palmente aquelas que aconteceratildeo em meio agrave

natureza onde vocecirc poderaacute conhecer in loco

todos os aspectos da superfiacutecie e do interior

do solo

Meu desejo eacute que ao ler este livro vocecirc

aprenda a ver o solo natildeo soacute com os olhos e as

matildeos mas tambeacutem com o coraccedilatildeo

Desta forma usando uma linguagem

simples ndash mas sempre calcada em modernos

dados teacutecnico-cientiacuteficos ndash pouco a pouco

tentarei ajudaacute-lo a decifrar e conhecer melhor

as admiraacuteveis partes que constituem o solo

Elas estatildeo em iacutentimo contato com o ar da atmosfera as rochas da litosfera os organis-

mos da biosfera e as aacuteguas da hidrosfera ndash dos quais a nossa vida muito depende

A maioria das pessoas por exemplo soacute consegue ver das trecircs dimensotildees do

solo apenas duas comprimento e largura ndash as que formam a superfiacutecie e que estatildeo

mais proacuteximas da atmosfera Muitas vezes poreacutem deixam de ver a profundidade Por

isso insisto familiarize-se tambeacutem com esta terceira dimensatildeo do solo Vaacute ao campo

e sem medo de ldquosujarrdquo as matildeos cave escave olhe e toque as suas camadas (que em

Pedologia satildeo chamadas de ldquohorizontesrdquo)

Existem muitos solos diferentes da mesma forma como existem diferentes

climas rochas aacutervores e aacuteguas Cada solo tem seu proacuteprio arranjo de horizontes e

portanto sua proacutepria histoacuteria ndash aquela que o condicionou a ter certas funccedilotildees que

estatildeo refletidas nos seus atributos mineraloacutegicos bioloacutegicos fiacutesicos e quiacutemicos

Em nossas conversas que organizei em forma de Liccedilotildees de Pedologia iremos

contar essa histoacuteria e estudar essas funccedilotildees ndash principalmente as relacionadas com o

crescimento das plantas Aleacutem disso aprenderemos a examinar a aparecircncia dos solos

e a analisar e interpretar seus atributos

E como toda histoacuteria tem um comeccedilo que tal iniciarmos imaginando os efeitos

de um ldquobig bang rdquo criador e de um ldquobig estragordquo destruidor

Acredito que vocecirc jaacute tenha ouvido falar no Big Bang Esse ldquoinstante criadorrdquomarcado por uma gigantesca explosatildeo aconteceu haacute cerca de 20 bilhotildees de anos

quando o espaccedilo o tempo e a mateacuteria ainda natildeo existiam

Da energia dessa ldquoexplosatildeordquo surgiu toda a mateacuteria dos corpos celestes entre

os quais o nosso incandescente e resplandecente Sol e em sua volta o nosso entatildeo

tambeacutem incandescente planeta Terra que foi se esfriando e solidificando aos poucos

ateacute formar uma capa soacutelida ao seu redor As temperaturas elevadas que geravam

altas pressotildees vindas do interior do nosso planeta comeccedilaram a romper essa capa

expelindo inuacutemeros gases os quais formaram uma protoatmosfera que num primeiro

momento continha muito vapor drsquoaacutegua gaacutes carbocircnico e enxofre e depois metano

amocircnia e nitrogecircnio mas ainda quase nenhum oxigecircnio livre Com a continuaccedilatildeo do

Fig 1 Modelo de ensino da forma como nossos ancestrais

faziam o comeccedilo se daacute num bom papo em volta de uma

acolhedora fogueira (Foto Rodrigo O Zenero)

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1511 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

resfriamento dessa crosta ndash ou litosfera ndash os vapores drsquoaacutegua foram se condensando e

ocorreram muitas chuvas Tantas que acabaram formando os primeiros oceanos

Com as chuvas e os ventos as rochas dessa litosfera comeccedilaram a se decom-

por fragmentando-se e formando as primeiras areias e argilas dos antecessores dos

primeiros solos ndash os ldquoprotossolosrdquo Como na atmosfera ainda natildeo existia oxigecircnio livre

(O2) e ozocircnio (O3) a vida soacute poderia ter iniacutecio nas aacuteguas entre as areias e argilas dos

protossolos As aacuteguas se acumularam e nelas protegidas das radiaccedilotildees ultravioleta as

ldquoceacutelulas-vidasrdquo puderam se originar Primeiramente surgiram as ldquoceacutelulas-bacteacuteriasrdquo ndash

os procariontes ndash com DNA mas sem clorofila Depois ldquoceacutelulas-algas clorofiladasrdquo ndash

as espirulinas Estas entatildeo comeccedilaram com a energia dos foacutetons a sintetizar o gaacutes

oxigecircnio a partir da aacutegua gaacutes carbocircnico e outros nutrientes como fosfatos nitratos etc

Parte do oxigecircnio assim produzido sob a accedilatildeo dos raios ultravioleta decompunha-se e

formava o gaacutes ozocircnio que se acumulou como uma camada protetora na estratosfera

Desse modo as primeiras formas de vida multiplicaram-se Provavelmente

primeiro nas aacuteguas contidas nos poros que existiam ao redor das areias e argilas dos

protossolos e depois nos oceanos e mares Apoacutes alguns milhotildees de anos o O2 e o

O3 assim formados jaacute compunham boa parte da atmosfera Com a morte dos indiviacute-

duos monocelulares que cresciam na aacutegua existente entre os pequenos fragmentos

de rocha mateacuterias orgacircnicas foram incorporadas a boa parte da superfiacutecie soacutelida da

Terra Imagino que deve ter sido assim que o objeto maior de nosso estudo ndash o solo ndash

comeccedilou a nascer e crescer primeiro vieram os Neossolos depois os Cambissolos

e os Argissolos Por uacuteltimo os Latossolos (mais tarde veremos o significado desses

ldquonomes cientiacuteficosrdquo)

Como o solo estava se desenvolvendo a Terra podia sustentar formas mais

organizadas de vida incluindo muitos organismos clorofilados como as algas verdes

Depois vieram os musgos ndash brioacutefitas ndash e as samambaias - pteridoacutefitas Estas uacuteltimas

embora ainda sem sementes mas jaacute com vasos condutores de seiva usavam o solo no

qual fixavam suas raiacutezes para dele extraiacuterem aacutegua e nutrientes o que contribuiacutea de

forma significativa para o fenomenal processo da fotossiacutentese e consequentemente

para continuar a siacutentese de oxigecircnio que era ldquoturbinadardquo por outro fenocircmeno impor-

tante que mais tarde veremos em detalhe a capacidade de troca de iacuteons do solo

Assim o oxigecircnio da atmosfera aumentava agrave medida que o gaacutes carbocircnico diminuiacutea

isto porque seus aacutetomos de carbono eram sequestrados em grandes quantidades de

biomassa boa parte da qual foi enterrada e fossilizada no que hoje conhecemos como

petroacuteleo e carvatildeo mineralAssim agrave medida que os solos evoluiacuteam os vegetais tambeacutem o faziam As

plantas aleacutem de folhas clorofiladas passaram a ter frutos e sementes de acordo com

o que estaacute escrito em muitos livros sagrados inclusive na Biacuteblia ldquoE a terra produziu

erva erva dando semente conforme a sua espeacutecie e a aacutervore frutiacutefera cuja semente

estaacute nela conforme a sua espeacutecierdquo (Gn 112)

Paralelamente pouco a pouco foram surgindo espeacutecies animais que se alimen-

tavam natildeo soacute da biomassa sintetizada pelos vegetais como tambeacutem de outros animais

Primeiro vieram os invertebrados depois os vertebrados e entre estes e por uacuteltimo

o homem ndash biblicamente chamado ldquoAdatildeordquo (ldquo e formou Deus o Homem do poacute da

terrardquo Gn 27)

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16 Liccedilotildees de pedologia

Talvez vocecirc se interesse em saber que o nome ldquoAdatildeordquo vem do hebraico adamaacute

que significa ldquosolo vermelhordquo ou ldquodo barro vermelhordquo E mais foi dado a esse ser

considerado o iacutecone da criaccedilatildeo divina ldquoo domiacutenio sobre os peixes do mar e sobre as

aves dos ceacuteus e sobre o gado e sobre toda a terrardquo (Gn 126)

O Homem sapiens somente haacute alguns milhares de anos vem se multiplicando

e explorando uma natureza que levou tantos bilhotildees de anos para se formar Ou seja

agrave custa dos recursos naturais os indiviacuteduos desta nossa espeacutecie foram desordenada-

mente crescendo e para criar condiccedilotildees favoraacuteveis agrave sua vida foram modificando a

natureza derrubando aacutervores arando o solo construindo estradas etc Hoje talvez

natildeo muito ldquosapiamenterdquo a populaccedilatildeo aumenta cada vez mais e portanto consome

cada vez mais aacutegua alimentos e energia Com isso a maior parte das florestas e dos

campos vem sendo substituiacuteda por aacutereas urbanas lavouras e pastagens a fim de

atender agrave constante demanda de moradia e alimento dos quase seis bilhotildees desses

novos Homo sapiens cada vez mais famintos e exigentes em conforto Para atender

a toda essa demanda o solo que muito tempo levou para se formar vem se desgas-

tando rapidamente enquanto o gaacutes carbocircnico tambeacutem por tanto tempo captado pelas

plantas vem retornando agrave atmosfera principalmente pela queima da mateacuteria orgacircnica

dos solos do petroacuteleo e do carvatildeo

Por isso tenho dito que estamos fazendo um ldquobig estragordquo naquilo que comeccedilou

com um resplandecente ldquobig bang rdquo

Com os dejetos produzidos nas cidades as aacuteguas e o ar vecircm sendo poluiacutedos

e com o desgaste dos solos os alimentos escasseiam fazendo com que as fronteiras

agriacutecolas avancem agrave custa de desmatamentos Com a queima dos combustiacuteveis foacutesseis

e das florestas o excesso de CO2 produz o efeito estufa e aumenta a temperatura da

Terra provocando o derretimento do gelo das calotas polares a elevaccedilatildeo do niacutevel dos

oceanos e o alargamento dos desertos Uma possiacutevel consequecircncia por exemplo eacute

o desaparecimento de cidades em razatildeo das doenccedilas e accedilotildees violentas da natureza

como os furacotildees as secas e as enchentes que jaacute estatildeo sendo divulgadas pela miacutedia

Ao tomarmos conhecimento desses fatos muitos se perguntam seraacute que por causa

de tanto estrago que fizemos agrave terra que antes tatildeo bem nos alimentava agora por

vinganccedila ela nos destroacutei

Talvez uma soluccedilatildeo seja passarmos a olhar o solo segundo o que ele tem de mais

jovial e fecundo o mesmo olhar de esperanccedila com que o poeta portuguecircs Antocircnio

Gedeatildeo fala do caraacuteter promissor da juventude Desse modo poderemos perceber

esta que certamente foi uma das maiores criaccedilotildees resultantes do disparo daqueleldquobig gatilhordquo o solo

ROSA BRANCA AO PEITO

(Antocircnio Gedeatildeo Portugal 1906-1997)

Teu corpinho adolescente cheira a princiacutepio do mundo

Ainda estaacute por soprar a brisa que haacute de agitar a tua seara

Ainda estaacute por romper a seara que haacute de rasgar o teu solo fecundo

Ainda estaacute por arrotear o solo que haacute de sorver a aacutegua clara

Ainda estaacute por ascender a nuvem que haacute de chover a tua chuva

Ainda estaacute por arder o sol que haacute de evaporar a aacutegua da tua nuvem

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1711 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Em seu encontro com Eacutedipo na trageacutedia

grega de Soacutefocles (496-406 aC) uma esfinge

diz ldquoDecifra-me ou devoro-terdquo Talvez vocecirc

esteja agora me perguntando ldquoO que devo eu

decifrar para natildeo ser devorado por esse lsquobig

estragorsquordquo Poderia eu lhe responder cada um

pode fazer um pouco como por exemplo

compreender como os solos se formam e como

vecircm funcionando ao longo dos tempos pois

eacute preciso conhececirc-los para protegecirc-los e eacute

bom que isso seja feito desde a nossa infacircncia

(Fig 2)

Da mesma forma como os antigos

filoacutesofos gregos diziam que o conhecimento

por meio da educaccedilatildeo leva o homem ao

maacuteximo possiacutevel de sua perfeiccedilatildeo eu lhe digo

que o meu desejo eacute que os conhecimentos que

aqui iniciei a compartilhar com vocecirc cresccedilam

Mas tudo te espera desde o princiacutepio do mundo

a doce brisa a verde seara o solo fecundo

Tudo te espera desde o princiacutepio de tudo

a aacutegua clara a fofa nuvem o sol agudo

Tu sabes tu sabes tudo

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

que desde o princiacutepio do mundo sabem tudo

O teu cabelo sabe que haacute de crescer

e que haacute de ser louro

As tuas laacutegrimas sabem que hatildeo de correr

nas horas de choro

Os teus peitos sabem que hatildeo de estremecer

no dia do risoO teu rosto sabe que haacute de enrubescer

quando for preciso

Quando te sentires perdida

fecha os olhos e sorri

Natildeo tenhas medo da Vida

que a Vida vive por si

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

A tua inocecircncia sabe tudo

Fig 2 O ideal eacute que o conhecimento sobre o solo nos seja passado

desde a mais tenra idade (Foto Juliana Simotildees Lepsch)

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18 Liccedilotildees de pedologia

e se multipliquem tal como uma semente boa em solo fecundo Afinal aprender a

decifrar um pouco dos multicoloridos solos (Fig 3) jaacute eacute um bom passo para diminuir

os muitos estragos que estamos fazendo ao nosso belo planeta verde-azul

Fig 3 As muitas cores dos solos brasileiros Nas regiotildees de clima frio ou temperado (como o norte da Europa e das Ameacutericas)

os solos natildeo tecircm as vivas cores amareladas laranja e vermelhas muito comuns nos troacutepicos uacutemidos (Fotos I F Lepsch

e S W Buol)

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1911 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Parafraseando Milton Nascimento e Chico Buarque faccedilo a vocecirc o seguinte

convite venha comigo afagar a terra conhecer os desejos da terra pois a terra estaacute no

cio esta eacute a propiacutecia ocasiatildeo para fecundar o chatildeo

O CIO DA TERRA

(Milton Nascimento Chico Buarque)

Debulhar o trigo

Recolher cada bago do trigo

Forjar no trigo o milagre do patildeo

E se fartar de patildeo

Decepar a cana

Recolher a garapa da cana

Roubar da cana a doccedilura do mel

Se lambuzar de mel

Afagar a terra

Conhecer os desejos da terra

Cio da terra a propiacutecia estaccedilatildeo

E fecundar o chatildeo

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() graccedilas agrave conhecida posiccedilatildeo do nosso planeta em relaccedilatildeo ao Sol

graccedilas agrave sua rotaccedilatildeo e agrave sua forma esfeacuterica o clima a vegetaccedilatildeo e a vida

animal estatildeo distribuiacutedos na superfiacutecie da Terra de norte a sul em umaordem estritamente determinada () que permite a divisatildeo da esfera em

zonas polar temperada equatorial e assim por diante E uma vez que

os agentes formadores do solo estatildeo sujeitos a leis conhecidas que regem

a sua distribuiccedilatildeo seus resultados () devem estar distribuiacutedos na esfera

terrestre em zonas definidas que se situam mais ou menos (somente

com alguns desvios) paralelas aos ciacuterculos das latitudes

(Dokuchaev em Nossas estepes passado e presente 1892)

Liccedilatildeo 1

H983145983155983156983283983154983145983139983151 983141 983142983157983150983140983137983149983141983150983156983151983155 983140983137 983139983145983274983150983139983145983137 983140983151 983155983151983148983151

Vamos comeccedilar revendo um pouco a histoacuteria da Ciecircncia do Solo e do seu ramo que

mais completamente o estuda a Pedologia O desenvolvimento dos estudos do solo

pode ser entendido como passando por dois estaacutegios o primeiro muitos seacuteculos atraacutes

em que referecircncias agraves praacuteticas agriacutecolas satildeo encontradas na literatura de antigos povos

muitas vezes com um sentido religioso o segundo refere-se haacute tempos mais recentes

dos uacuteltimos dois seacuteculos fundamentado na experimentaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo do meacutetodo

cientiacutefico No processo de revisatildeo desses estaacutegios poderemos entender melhor a evolu-

ccedilatildeo dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciecircncia eacute

dinacircmico e tem passado por muitas resistecircncias a novas ideias Trata-se de uma ciecircncia

relativamente nova pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do

seacuteculo XIX a reconhecessem Veja algo sobre esse assunto no Boxe 11

ALGUMAS DEFINICcedilOtildeES IMPORTANTES

Alquimia forma da quiacutemica na Idade Meacutedia que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns

em ouro e obter o elixir da longa vida um remeacutedio que curaria todas as doenccedilas e daria vida longa agravequeles

que o ingerissem

Vasilii V Dokuchaev (1846-1903

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452 Rochas e seus minerais

de soacutelidos satildeo os poros os quais normalmente estatildeo

preenchidos com dois outros componentes um

liacutequido e outro gasoso o ar e a aacutegua

Como vocecirc pode imaginar a proporccedilatildeo de ar

e aacutegua eacute variaacutevel porque a quantidade desta uacuteltima

retida no solo varia muito em decorrecircncia das condi-

ccedilotildees climaacuteticas Em geral os poros ocupam cerca da

metade do volume de um horizonte do solo Contudo

pode haver variaccedilotildees dependendo do grau de compac-

taccedilatildeo do solo assunto que iremos estudar em detalhes

mais adiante em uma das liccedilotildees sobre fiacutesica do solo

Por enquanto vamos nos concentrar nos

minerais tentando responder a questotildees como

Qual a diferenccedila entre um elemento quiacutemico um

mineral e uma rocha

Onde e como esses materiais se originam

Como eles adquirem as atuais caracteriacutesticas

Por que uns se decompotildeem mais facilmente que

outros

Seraacute que diferentes rochas com diferentes minerais

sempre datildeo origem a diferentes solos

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha

Olhando com cuidado um pedaccedilo de rocha ndash a pedra polida de uma mesa de pia

por exemplo ndash vocecirc notaraacute que ela eacute composta de uma seacuterie de pequenas manchassemelhantes a peccedilas de um ldquoquebra-cabeccedilardquo Essas peccedilas satildeo diversos minerais quartzo

feldspato e mica no caso de ser uma rocha graniacutetica Nessa rocha esses minerais estatildeo

na forma do que chamamos agregados cristalinos os quais satildeo compostos de peque-

nos cristais de vaacuterios formatos e cores

Em Geologia define-se rocha como ldquoum agregado natural de mineraisrdquo por

sua vez um mineral eacute definido como um composto cristalino formado por aacutetomos de

elementos quiacutemicos ou mais corretamente iacuteons ndash aacutetomos ou grupo de aacutetomos com

carga eleacutetrica em razatildeo da perda ou ganho de eleacutetrons No caso de ganho o aacutetomo

adquire uma carga eleacutetrica negativa sendo denominado acircnion e no caso de perda

de eleacutetrons o aacutetomo fica carregado positivamente sendo denominado caacutetion Por

Fig 22 Esquema da composiccedilatildeo do horizonte A de um solo

quando em boas condiccedilotildees para o crescimento de

plantas cultivadas O conteuacutedo de ar e aacutegua dos poros eacute

variaacutevel no caso metade deles estaacute ocupada por aacutegua

Vocecirc considera o termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantasrdquo correto sob o ponto de vista da mineralogia

Por quecirc Modifique-o para uma forma mais correta dando atenccedilatildeo agraves diferenccedilas

entre aacutetomos iacuteons moleacuteculas e minerais

O termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantas muito comum na Ciecircncia do Solo pode ser interpretado como errocircneo

se tomarmos ldquoao peacute da letrardquo a definiccedilatildeo de mineral Plantas natildeo se alimentam de minerais mas sim de iacuteons e

compostos orgacircnicos Minerais do solo soacute existem na forma de partiacuteculas e como tais por menores que sejam

(pex argilas) natildeo conseguem ser absorvidos pelas plantas Nesse sentido o termo ldquonutriccedilatildeo inorgacircnica de

plantasrdquo seria conceitualmente mais adequado

Questatildeo1

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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copy Copyright 2011 Oficina de Textos

Grafia atualizada conforme o Acordo Ortograacutefico da Liacutengua Portuguesa de 1990 em vigor no Brasil a partir de 2009

CONSELHO EDITORIAL Cylon Gonccedilalves da Silva Joseacute Galizia Tundisi Luis Enrique Saacutenchez Paulo HeleneRozely Ferreira dos Santos Teresa Gallotti Florenzano

C APA Malu VallimPREPARACcedilAtildeO DE TEXTOS Gerson SilvaPROJETO GRAacuteFICO Douglas da Rocha Yoshida e Malu VallimPREPARACcedilAtildeO DE FIGURAS E DIAGRAMACcedilAtildeO Douglas da Rocha Yoshida REVISAtildeO DE TEXTOS Felipe Marques e Ivana Q de AndradeREVISAtildeO TEacuteCNICA Zilmar Ziller Marcos

Todos os direitos reservados agrave Oficina de Textos

Rua Cubatatildeo 959CEP 04013-043 ndash Satildeo Paulo ndash BrasilFone (11) 3085 7933 Fax (11) 3083 0849wwwofitextocombr e-mail atendofitextocombr

Dados Internacionais de Catalogaccedilatildeo na Publicaccedilatildeo (CIP)

(Cacircmara Brasileira do Livro SP Brasil)

Lepsch Igo F 19 liccedilotildees de pedologia Igo F Lepsch --Satildeo Paulo Oficina de Textos 2011

Bibliografia ISBN 978-85-7975-029-8

1 Ciecircncia do solo I Tiacutetulo

11-08038 CDD-6314

Iacutendices para cataacutelogo sistemaacutetico1 Ciecircncia do solo Pedologia 6314

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P

P983154983141983142983265983139983145983151

A ideia de escrever este livro comeccedilou quando em 1998 comecei a ministrar a disci-

plina ldquoGecircnese Morfologia e Classificaccedilatildeo dos Solosrdquo para estudantes de agronomia

na Universidade Federal de Uberlacircndia Assim como outros colegas responsaacuteveis

por disciplinas idecircnticas em outras universidades percebi que havia uma carecircncia de

material didaacutetico dirigido a estudantes brasileiros em relaccedilatildeo aos aspectos baacutesicos da

Ciecircncia do Solo com ecircnfase agravequela disciplina

Nos primeiros livros que escrevi sobre solos ndash Solos formaccedilatildeo e conservaccedilatildeo

(1972) e Formaccedilatildeo e conservaccedilatildeo dos solos (2002) sob a forma de ldquolivro de bolsordquo ndash

procurei usar uma linguagem bem simples precisa e acessiacutevel adicionando muitas

ilustraccedilotildees Neles a intenccedilatildeo foi oferecer ao puacuteblico em geral e a iniciantes do estudo

das ciecircncias da terra principalmente os de coleacutegios de niacutevel teacutecnico alguns conheci-

mentos baacutesicos sobre solos Esses livros tecircm sido muito bem aceitos e apesar de natildeo

terem sido destinados a alunos de graduaccedilatildeo passaram a ser utilizados como comple-

mento de cursos como os de Agronomia Geografia Biologia etc

A convicccedilatildeo de que continuava havendo a necessidade de um livro-texto

dirigido a estudantes universitaacuterios brasileiros que contemplasse de maneira mais

detalhada os conhecimentos da Pedologia ndash aqui entendida como estudo do solo

em seu ambiente natural ndash fez com que eu me lanccedilasse agrave tarefa de escrever o 19 Liccedilotildees

de Pedologia

Para realizar este trabalho fui buscar inspiraccedilatildeo nas aulas do saudoso Petzval

O da Cruz Lemos meu primeiro professor de Pedologia no curso de Agronomia da

Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro em 1959 e tambeacutem no ldquoaudiotutorialrdquo

conhecido como Concepts in Soil Science desenvolvido pelo professor Maurice G

Cook da North Carolina State University (EUA) ao qual muito agradeccedilo por autori-

zar o uso da sua metodologia

Outras fontes de inspiraccedilatildeo foram os colegas do Instituto Agronocircmico de

Campinas (IAC) com destaque para Bernardo van Raij e os saudosos Alfredo Kuumlpper

e Antocircnio C Moniz os colegas da Embrapa-Solos (RJ) em especial o saudoso Marcelo

Nunes Camargo e os colegas do CSIRODivision of Soils (Austraacutelia) com destaque

para o saudoso Ray Isbell

Vaacuterios outros colegas contribuiacuteram com observaccedilotildees teoacutericas criacuteticas bem

fundamentadas sugestotildees de leitura e tudo o mais que se abriga sob o teto generoso

da amizade satildeo eles Antocircnio C Azevedo Luiz R F Alleoni Klaus Reichardt Pablo

Vidal-Torrado Rubismar Stolf e Zilmar Z Marcos

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Natildeo posso deixar de mencionar o trabalho de leitura feito por vaacuterios estudan-

tes de graduaccedilatildeo poacutes-graduaccedilatildeo e poacutes-doutoramento a quem ofereci as primeiras

versotildees de vaacuterias das liccedilotildees aqui apresentadas uma vez que ningueacutem melhor do que

eles para saber se a linguagem do texto estava clara e adequada agraves suas necessida-

des de aprendizagem e ao ensino da Pedologia Assim e desde jaacute desculpando-me

por alguma inadvertida omissatildeo de nomes agradeccedilo a Akenia Alkmim Mariana

Delgado Marina Y Reia Mathilde A Bertoldo Rodrigo S Macedo e Tatiana Rittl e

especialmente ao Gabriel R P Andrade que elaborou a primeira versatildeo de todas as

questotildees e respostas inseridas nas liccedilotildees

Pelas variadas fotos e outras ilustraccedilotildees que enriquecem a presente obra

agradeccedilo a Adriana C G de Souza Adriano R Guerra Antonio G Pires Neto

Eloana Bonfleur Heloiacutesa H G Coe Juacutelio Gaspar Marlen B e Silva Miguel Cooper

Mariana Delgado Marston H D Franceschini Osmar Bazaglia Filho Rodrigo O

Zenero Rodrigo E Munhoz de Almeida Rodnei Rizzo e Pablo Soares

Destaco ainda as fotos enviadas pelos colegas John Kelley (United States

Department of Agriculture National Research Conservation Service) Stanley W

Buol (Emeritus Soil Professor North Carolina State University) Mendel Rabinovitch

(engenheiro agrocircnomo e ex-cineasta) e Maacutercio Rossi (Instituto Florestal SP)

Agradeccedilo a todos professores da graduaccedilatildeo e poacutes-graduaccedilatildeo que me entusias-

maram no estudo dos solos aos meus colegas do Instituto Agronocircmico do Estado

de Satildeo Paulo (IAC) aos meus colegas e estudantes da Universidade Federal de

Uberlacircndia (UFU) Universidade Federal de Lavras (UFLA) Universidade Estadual

Paulista (FCAV-Unesp) com destaque para a Escola Superior de Agricultura Luiz de

Queiroz (USP) em cuja Biblioteca Central passei grande parte do tempo na produccedilatildeo

deste livro

Agradeccedilo tambeacutem agravequeles que primeiro me apresentaram o solo e nele me

ensinaram natildeo soacute a plantar frutas verduras e plantas ornamentais mas principal-

mente a apreciaacute-lo na sua essecircncia (com suas cores e texturas) despertando em mim o

desejo de estudaacute-lo a fim de preservaacute-lo meu pai Jacob A Lepsch (fazendeiro) e meu

tio Reynaldo Lepsch (engenheiro agrocircnomo)

Por fim quero expressar minha profunda gratidatildeo a Ivana minha compa-

nheira pelo seu estiacutemulo agrave idealizaccedilatildeo e produccedilatildeo desta obra e tambeacutem pelo empenho

na revisatildeo do texto Seu apoio foi imprescindiacutevel para que este livro fruto de muito

amor pudesse ser completado

Igo F Lepsch

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A

A983152983154983141983155983141983150983156983137983271983267983151

O que eacute um livro Que ideia traz agrave mente a palavra ldquolivrordquo Um feixe de paacuteginas presas

juntas num dos lados e envoltas por uma capa com maior espessura que as folhas

ostentando um tiacutetulo para indicar o seu conteuacutedo Embora a essecircncia do livro esteja

nas paacuteginas internas eacute na capa que aparece a primeira indicaccedilatildeo da intenccedilatildeo do autor

ao escrevecirc-lo

Haacute livros escritos para entreter outros para emocionar e ainda outros mais que

satildeo oferecidos para instruir o leitor na execuccedilatildeo de uma tarefa desde como montar

seu proacuteprio arsenal de maacutegicas ateacute o seu proacuteprio receptor de programas de televisatildeo

Esses tipos de livros aleacutem de outros que neste momento podem estar lhe

ocorrendo satildeo de definiccedilatildeo simples quando comparados a livros criados para a divul-

gaccedilatildeo de conhecimentos codificados segundo os preceitos da Ciecircncia A razatildeo eacute salvo

melhor juiacutezo que a Ciecircncia considerada como a busca incessante do conhecimento

estaacute sujeita agrave interminaacutevel revisatildeo e constante ampliaccedilatildeo De fato mensalmente se

natildeo diariamente pelo mundo afora satildeo publicadas centenas de revistas cada uma

com dezenas de relatoacuterios de pesquisas realizadas informando sobre novas desco-

bertas explicaccedilotildees invenccedilotildees e reparos de algum erro anteriormente divulgado Esse

ininterrupto manancial composto de leis princiacutepios conceitos e dados eacute continua-

mente despejado no jaacute vasto oceano do conhecimento cientiacutefico

Quem poderaacute acompanhar com algum grau de eficiecircncia tal diluacutevio de paacuteginas

escritas O erudito experiente aprendeu a satisfazer seu desejo de manter-se atuali-

zado escolhendo uma fraccedilatildeo da Ciecircncia para acompanhar mais detalhadamente

dando do seu interesse ao restante uma atenccedilatildeo mais superficial por assim dizer

caracterizando-se em relaccedilatildeo a ele como um generalista

Mas e quanto ao neoacutefito ao leigo trazendo consigo ainda natildeo mais do que

noccedilotildees vagas e superficiais recolhidas nos primeiros anos de estudo disciplinado

Atualizar-se com as publicaccedilotildees eacute como tentar abarcar com a ajuda do ceacuterebro o

passado completo ou percorrer esse Himalaia montado com folhas de papel Como

comeccedilar e tambeacutem como recompor na mente o conjunto o panorama de um dos

ramos ou divisotildees da Ciecircncia que como o todo do conhecimento prossegue em

constante ampliaccedilatildeo

Para ele a resposta estaacute no livro didaacutetico escrito com o declarado propoacutesito

de colocar ao seu alcance mental e temporal um compecircndio contendo o essencial

quanto a princiacutepios leis conceitos vocabulaacuterio importacircncia e significado para

a humanidade

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De quando em quando algum ramo da Ciecircncia eacute revisitado e um novo livro eacute

produzido tendo como alvo principal o aprendiz A Pedologia tambeacutem um detalhe

no panorama amplo do conhecimento tem para oferecer muitas obras desse tipo

Constituem-se de uma exposiccedilatildeo dos preceitos aceitos ateacute o momento contados de

modo a captar a atenccedilatildeo e provocar o interesse do estudante em prosseguir a leitura

com a dedicaccedilatildeo de um estudioso

Agora vocecirc tem diante de si o livro 19 Liccedilotildees de Pedologia A introduccedilatildeo escrita

pelo autor Igo F Lepsch na primeira pessoa numa linguagem iacutentima e amistosa

prepara o leitor para sentir-se como se o professor estivesse lhe falando O sumaacuterio

mostra a posiccedilatildeo do autor em relaccedilatildeo ao leitor Os toacutepicos satildeo apresentados de modo

a provocar a mente para antecipar a pergunta para a qual deveraacute estar preparado para

responder apoacutes ter feito a leitura de cada toacutepico - assim como deve fazer o professor na

sala de aula Do ponto de vista pedagoacutegico essa eacute a didaacutetica adotada

Haacute pelo livro todo essa sensaccedilatildeo de estar recebendo o texto ao vivo Esse efeito

eacute atingido pela montagem original das partes e pelas particcedilotildees escolhidas Ateacute mesmo

as repeticcedilotildees aparecem quase que sorrateiramente natildeo para surpreender o leitor mas

para atender agrave sua sentida vontade de um reforccedilo nos pontos mais fundamentais e no

que eacute peculiar e particular da Pedologia

Aleacutem disso as citaccedilotildees bibliograacuteficas ao final de cada liccedilatildeo natildeo foram escolhi-

das para indicar a fonte original da informaccedilatildeo do conhecimento mas para comple-

mentar o estudo

Creio que Igo F Lepsch estaacute nos contando com o seu livro que assim eacute como

gostaria de ter estudado sobre os solos que estatildeo distribuiacutedos sobre o nosso planeta

Zilmar Ziller Marcos

ADAEESALQ

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S

S983157983149983265983154983145983151

INTRODUCcedilAtildeO 983089983091

983089 HISTOacuteRICO E FUNDAMENTOS DA CIEcircNCIA DO SOLO 983090983089

11 Os primeiros conhecimentos sobre o solo 983090983090

12 As primeiras civilizaccedilotildees mesopotacircmicos egiacutepcios indianos chineses

astecas e incas 98309098309213 Gregos e romanos 983090983095

14 Os aacuterabes e a Idade Meacutedia europeia 983090983096

15 Os alquimistas e a busca pelo ldquoespiacuterito da vegetaccedilatildeordquo 983090983097

16 A escola de Liebig e a ldquolei do miacutenimordquo 983091983089

17 A escola russa 983091983090

18 Os primeiros congressos internacionais de Ciecircncia do Solo 983091983092

19 Subdivisotildees do estudo dos solos 983091983095

110 Conceitos de solo 983091983096

111 Funccedilotildees ecoloacutegicas 983091983097

983090 ROCHAS E SEUS MINERAIS 98309298309121 Diferenccedilas entre solo regolito e saproacutelito 983092983092

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha 983092983093

23 Como se formam os minerais 983092983095

24 O que satildeo substituiccedilotildees isomoacuterficas 983093983090

25 Quais satildeo os elementos mais comuns nos minerais 983093983091

26 Propriedades fiacutesicas dos minerais 983093983092

27 Quais os principais tipos de rochas 983093983095

28 Examinando melhor os trecircs grupos de rochas 983093983097

29 Composiccedilatildeo quiacutemica dos minerais983094983090

983091 INTEMPERISMO DOS MINERAIS E FORMACcedilAtildeO DOS MINERAIS DE ARGILA 983094983093

31 Intemperismo fiacutesico e quiacutemico 983094983094

32 Como age o intemperismo fiacutesico 983094983097

33 Como ocorre o intemperismo quiacutemico 983095983088

34 Por que algumas rochas se intemperizam mais raacutepida e

profundamente que outras 983095983093

35 Os produtos do intemperismo 983096983090

983092 OS SOacuteLIDOS ATIVOS DO SOLO ARGILA E HUacuteMUS 983096983097

41 O que satildeo as argilas 983097983089

42 Classificaccedilatildeo das argilas 983097983090

43 De onde vecircm as cargas das argilas 983097983097

44 O que eacute (e como se forma) o huacutemus 983089983088983088

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983093 CAPACIDADE DE TROCA DE IacuteONS 983089983088983093

51 Como acontecem as trocas de caacutetions do solo 983089983088983095

52 Como quantificar a CTC de uma amostra de solo 983089983088983096

53 Fatores que determinam maior ou menor retenccedilatildeo dos caacutetions nos coloides 983089983089983088

54 Um exemplo de troca de iacuteons 983089983089983089

55 Quantificando as trocas iocircnicas 98308998308998309056 Fatores que afetam a CTC do solo 983089983089983091

57 Capacidade de troca de acircnions (CTA) 983089983089983095

58 Perspectiva 983089983089983095

983094 FIacuteSICA DO SOLO I GRANULOMETRIA DENSIDADE CONSISTEcircNCIA E AR DO SOLO 983089983090983089

61 Tamanho de partiacuteculas e sua distribuiccedilatildeo (composiccedilatildeo granulomeacutetrica) 983089983090983090

62 Estrutura e seus agregados 983089983090983095

63 Densidade (global e de partiacuteculas) e porosidade 983089983091983089

64 Consistecircncia 983089983091983092

65 O ar do solo 983089983091983093

983095 FIacuteSICA DO SOLO II RETENCcedilAtildeO E MOVIMENTO DA AacuteGUA TEMPERATURA ETC 983089983091983097

71 Estrutura e propriedades da aacutegua 983089983092983091

72 Diferenccedilas entre moleacuteculas de aacutegua retidas por coesatildeo e por adesatildeo 983089983092983094

73 Capacidade de campo 983089983092983095

74 Ponto de murcha permanente (PMP) 983089983092983097

75 Aacutegua disponiacutevel (AD) e capacidade de aacutegua disponiacutevel (CAD)983089983092983097

76 Como medir a quantidade de aacutegua contida em um solo 983089983093983091

77 Movimentos da aacutegua no solo 983089983093983093

78 Permeabilidade do solo em fluxo saturado e natildeo saturado 983089983093983094

79 Relaccedilotildees solo-aacutegua-planta 983089983093983097

710 Temperatura do solo983089983093983097

983096 QUIacuteMICA DA FASE LIacuteQUIDA DO SOLO 983089983094983093

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida do solo 983089983094983094

82 O que eacute uma soluccedilatildeo quiacutemica 983089983094983096

83 Movimento dos iacuteons da fase soacutelida para a liacutequida 983089983095983089

84 Principais acircnions cloretos sulfatos bicarbonatos e nitratos 983089983095983091

85 Principais caacutetions caacutelcio magneacutesio potaacutessio soacutedio e alumiacutenio 983089983095983092

86 Aacutecido siliacutecico compostos orgacircnicos e gases na soluccedilatildeo do solo 983089983095983092

87 Soluccedilatildeo do solo e pedogecircnese 983089983095983093

88 Influecircncia das concentraccedilotildees de oxigecircnio caacutetions e siacutelica na formaccedilatildeo das argilas 983089983095983096

89 Como retirar amostra da soluccedilatildeo do solo 983089983095983096

983097 MORFOLOGIA ORGANIZACcedilAtildeO DO SOLO COMO CORPO NATURAL 983089983096983091

91 Paisagens corpos de solos e perfis de solos 983089983096983092

92 Como descrever um solo 983089983096983095

93 Principais caracteriacutesticas morfoloacutegicas 983089983097983088

94 Denominaccedilotildees dos horizontes 983090983088983088

983089983088 ACIDEZ E ALCALINIDADE 983090983088983097

101 O que significa pH 983090983089983088

102 Por que existem solos aacutecidos e alcalinos 983090983089983090

103 Os diferentes tipos de acidez 983090983089983094

104 Efeito do tipo de caacutetion baacutesico sobre o pH 983090983089983096

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105 Poder tampatildeo dos solos 983090983089983097

106 Importacircncia da acidez do solo no crescimento das plantas 983090983090983088

107 Ajuste do pH em solos agriacutecolas 983090983090983089

108 Como calcular a quantidade de calcaacuterio necessaacuteria para neutralizar

os niacuteveis elevados de acidez 983090983090983090

109 Alcalinidade e salinidade 983090983090983091

983089983089 BIOLOGIA DO SOLO ORGANISMOS VIVOS E MATEacuteRIA ORGAcircNICA 983090983090983095

111 Tipos de organismos983090983090983096

112 Macroanimais mais comuns do solo artroacutepodes e vermes 983090983091983088

113 Microfauna (nematoides protozoaacuterios e rotiacuteferos) 983090983091983090

114 Microflora (algas bacteacuterias fungos e actinomicetos) 983090983091983091

115 Fatores que condicionam o tipo e a quantidade de micro-organismos do solo 983090983091983093

116 Efeitos dos organismos no solo 983090983091983093

117 Mateacuteria orgacircnica 983090983091983096

118 Relaccedilotildees carbononitrogecircnio 983090983092983088

983089983090 ANAacuteLISE DA FRACcedilAtildeO SOacuteLIDA DO SOLO 983090983092983093

121 Fertilidade versus produtividade do solo 983090983092983093

122 Tecnologias que devem ser utilizadas para se conhecer o solo 983090983092983097

123 Anaacutelises quiacutemicas e fiacutesicas para fins pedoloacutegicos 983090983093983089

124 Anaacutelises de solo para fins de recomendaccedilatildeo de adubaccedilotildees 983090983094983089

125 Retrospectiva e perspectiva 983090983094983095

983089983091 PROCESSOS E FATORES DE FORMACcedilAtildeO DO SOLO 983090983095983089

131 Voltando no tempo 983090983095983091

132 Principais processos de formaccedilatildeo do solo 983090983095983094

133 Fatores de formaccedilatildeo do solo 983090983096983089

134 Retrospectiva 983090983097983089

983089983092 CLASSIFICACcedilAtildeO DOS SOLOS 983090983097983091

141 Classificaccedilotildees teacutecnicas e naturais 983090983097983094

142 Atributos diferenciais dos solos 983090983097983094

143 Primeiros sistemas naturais de classificaccedilatildeo 983090983097983097

144 Sistemas modernos de classificaccedilatildeo ndash horizontes diagnoacutesticos 983091983088983089

145 Classificaccedilatildeo norte-americana 983091983088983090

146 Classificaccedilotildees da FAOUnesco 983091983088983093

147 Outros sistemas de classificaccedilatildeo de solos 983091983088983096

983089983093 O SISTEMA BRASILEIRO DE CLASSIFICACcedilAtildeO DE SOLOS (SIBCS) 983091983089983089

151 Estrutura hieraacuterquica do SiBCS 983091983089983091

152 As seis categorias do SiBCS 983091983089983092

153 Visatildeo geral dos solos brasileiros (ordens e subordens) 983091983090983090

983089983094 LEVANTAMENTO DE SOLOS 983091983092983089

161 Utilidades dos levantamentos pedoloacutegicos 983091983092983089

162 Definiccedilatildeo e modo de execuccedilatildeo de um levantamento pedoloacutegico 983091983092983091

163 Por que e como satildeo feitos os mapas de solos 983091983092983092

164 Quais os diferentes tipos de unidades de mapeamento 983091983092983096

165 Os relatoacuterios dos levantamentos de solos 983091983093983088

166 Quais satildeo os tipos de levantamentos pedoloacutegicos 983091983093983089

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167 Mapas utilitaacuterios e interpretativos 983091983093983093

168 Avanccedilos recentes nos levantamentos de solos 983091983093983094

983089983095 SOLOS DO BRASIL 983091983094983089

171 Solos da Amazocircnia 983091983094983091

172 Solos do Nordeste 983091983094983095173 Solos da Regiatildeo Centro-Oeste 983091983095983089

174 Solos da Regiatildeo Sudeste 983091983095983092

175 Solos da Regiatildeo Sul 983091983095983095

176 Panorama dos solos do Brasil em relaccedilatildeo agrave agricultura 983091983095983097

983089983096 SOLOS E CLIMAS DO MUNDO 983091983096983091

181 Solos dos troacutepicos e subtroacutepicos uacutemidos 983091983096983094

182 Solos dos troacutepicos com longa estaccedilatildeo seca 983091983096983097

183 Solos dos climas mediterracircneos 983091983097983089

184 Solos das regiotildees montanhosas983091983097983090

185 Solos das zonas aacuteridas 983091983097983091

186 Solos das zonas temperadas 983091983097983094

187 Solos da zona fria 983092983088983089

188 Solos das zonas boreais e polares 983092983088983090

189 Panorama dos recursos dos solos do mundo para a agricultura 983092983088983092

983089983097 DEGRADACcedilAtildeO E CONSERVACcedilAtildeO DOS SOLOS 983092983088983095

191 A conservaccedilatildeo dos solos 983092983088983096

192 Causas do depauperamento dos solos 983092983089983088

193 Erosatildeo dos solos 983092983089983097

194 Os meacutetodos de conservaccedilatildeo dos solos 983092983090983093

195 Capacidade de uso e planejamento conservacionista das terras 983092983091983089

196 Retrospectiva e perspectiva 983092983091983094

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 983092983091983097

Iacute NDICE REMISSIVO 983092983092983091

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I

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Olaacute Seja bem-vindo(a) agraves nossas Liccedilotildees de Pedologia Mas antes de iniciaacute-las gostaria

de contar-lhe algumas histoacuterias e estoacuterias Histoacuterias de como tudo comeccedilou ndash com um

imenso Big Bang ndash e estoacuterias de como tudo pode estar terminando em uma imensa

ldquobig bagunccedilardquo

Segundo as mais modernas teorias o Big Bang foi uma espeacutecie de ldquogatilhordquo

que quando apertado fez surgir em menos de um segundo todo o Universo Cerca

de 10 bilhotildees de anos depois as primeiras formas de vida surgiram na Terra e foram

evoluindo ateacute que perto de somente 100 mil anos atraacutes surgiram a nossa espeacutecie o

Homo sapiens e suas primeiras aldeias

Vocecirc sabia que na sociedade primitiva na qual os homens comeccedilaram a formar

as primeiras tribos o conhecimento do nosso meio ambiente era compartilhado

igualmente entre eles Agora imagine vocecirc membro de uma dessas tribos agrave noitinha

reunindo-se em volta de uma fogueira com pessoas mais velhas e mais experientes

que entre outras coisas lhe contam o que aprenderam nas suas andanccedilas Como um

dos membros mais novos desse grupo vocecirc os escuta com atenccedilatildeo e depois lhes faz

perguntas para tirar algumas duacutevidas Se algo interessante lhe fosse revelado ndash como

uma aacutervore com frutos mais saborosos o local de um rio com peixes maiores ou um

solo com variados tons da cor vermelha para pintar seu corpo ou desenhar na parede

de alguma caverna ndash certamente vocecirc pediria que a novidade lhe fosse logo mostrada

Hoje as coisas mudaram as aldeias transformaram-se em grandes cidades de

populosas naccedilotildees e o conhecimento aumentou muito e se fragmentou em diversas

aacutereas Mas algo daquelas reuniotildees tribais ainda tece natildeo soacute as histoacuterias da humani-

dade como tambeacutem os avanccedilos da Ciecircncia

Quando eu era um garoto gostava de ouvir as histoacuterias contadas pelos meus

avoacutes pais tios e professores principalmente aquelas que falavam sobre a natureza

Assim estimulado pelo que eles me ensinaram eu me especializei em Pedologia ou

seja no estudo da Ciecircncia do Solo Aleacutem disso tive a oportunidade de conhecer muitas

universidades e de cavar e examinar os solos de campos e matas de muitos locais deste

nosso Brasil e do mundo afora Hoje sou mais velho e mais experiente e me sentindo

como um anciatildeo daquelas tribos primitivas sinto necessidade e obrigaccedilatildeo de compar-

tilhar com vocecirc muito do que aprendi

Acredite eu gostaria de fazecirc-lo da forma como nossos ancestrais faziam num

bom papo em volta de uma acolhedora fogueira e depois acompanhar vocecirc ao campo

para cavar e mostrar as cores e os pendores dos solos (Fig 1) Contudo como nossas

tribos e nossos territoacuterios satildeo agora muito grandes resta-me a opccedilatildeo de escrever

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14 Liccedilotildees de pedologia

a fim de compartilhar alguns dos meus conhe-

cimentos Aleacutem disso aconselho que vocecirc

sempre participe intensamente das aulas praacuteti-

cas promovidas pelos seus professores princi-

palmente aquelas que aconteceratildeo em meio agrave

natureza onde vocecirc poderaacute conhecer in loco

todos os aspectos da superfiacutecie e do interior

do solo

Meu desejo eacute que ao ler este livro vocecirc

aprenda a ver o solo natildeo soacute com os olhos e as

matildeos mas tambeacutem com o coraccedilatildeo

Desta forma usando uma linguagem

simples ndash mas sempre calcada em modernos

dados teacutecnico-cientiacuteficos ndash pouco a pouco

tentarei ajudaacute-lo a decifrar e conhecer melhor

as admiraacuteveis partes que constituem o solo

Elas estatildeo em iacutentimo contato com o ar da atmosfera as rochas da litosfera os organis-

mos da biosfera e as aacuteguas da hidrosfera ndash dos quais a nossa vida muito depende

A maioria das pessoas por exemplo soacute consegue ver das trecircs dimensotildees do

solo apenas duas comprimento e largura ndash as que formam a superfiacutecie e que estatildeo

mais proacuteximas da atmosfera Muitas vezes poreacutem deixam de ver a profundidade Por

isso insisto familiarize-se tambeacutem com esta terceira dimensatildeo do solo Vaacute ao campo

e sem medo de ldquosujarrdquo as matildeos cave escave olhe e toque as suas camadas (que em

Pedologia satildeo chamadas de ldquohorizontesrdquo)

Existem muitos solos diferentes da mesma forma como existem diferentes

climas rochas aacutervores e aacuteguas Cada solo tem seu proacuteprio arranjo de horizontes e

portanto sua proacutepria histoacuteria ndash aquela que o condicionou a ter certas funccedilotildees que

estatildeo refletidas nos seus atributos mineraloacutegicos bioloacutegicos fiacutesicos e quiacutemicos

Em nossas conversas que organizei em forma de Liccedilotildees de Pedologia iremos

contar essa histoacuteria e estudar essas funccedilotildees ndash principalmente as relacionadas com o

crescimento das plantas Aleacutem disso aprenderemos a examinar a aparecircncia dos solos

e a analisar e interpretar seus atributos

E como toda histoacuteria tem um comeccedilo que tal iniciarmos imaginando os efeitos

de um ldquobig bang rdquo criador e de um ldquobig estragordquo destruidor

Acredito que vocecirc jaacute tenha ouvido falar no Big Bang Esse ldquoinstante criadorrdquomarcado por uma gigantesca explosatildeo aconteceu haacute cerca de 20 bilhotildees de anos

quando o espaccedilo o tempo e a mateacuteria ainda natildeo existiam

Da energia dessa ldquoexplosatildeordquo surgiu toda a mateacuteria dos corpos celestes entre

os quais o nosso incandescente e resplandecente Sol e em sua volta o nosso entatildeo

tambeacutem incandescente planeta Terra que foi se esfriando e solidificando aos poucos

ateacute formar uma capa soacutelida ao seu redor As temperaturas elevadas que geravam

altas pressotildees vindas do interior do nosso planeta comeccedilaram a romper essa capa

expelindo inuacutemeros gases os quais formaram uma protoatmosfera que num primeiro

momento continha muito vapor drsquoaacutegua gaacutes carbocircnico e enxofre e depois metano

amocircnia e nitrogecircnio mas ainda quase nenhum oxigecircnio livre Com a continuaccedilatildeo do

Fig 1 Modelo de ensino da forma como nossos ancestrais

faziam o comeccedilo se daacute num bom papo em volta de uma

acolhedora fogueira (Foto Rodrigo O Zenero)

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1511 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

resfriamento dessa crosta ndash ou litosfera ndash os vapores drsquoaacutegua foram se condensando e

ocorreram muitas chuvas Tantas que acabaram formando os primeiros oceanos

Com as chuvas e os ventos as rochas dessa litosfera comeccedilaram a se decom-

por fragmentando-se e formando as primeiras areias e argilas dos antecessores dos

primeiros solos ndash os ldquoprotossolosrdquo Como na atmosfera ainda natildeo existia oxigecircnio livre

(O2) e ozocircnio (O3) a vida soacute poderia ter iniacutecio nas aacuteguas entre as areias e argilas dos

protossolos As aacuteguas se acumularam e nelas protegidas das radiaccedilotildees ultravioleta as

ldquoceacutelulas-vidasrdquo puderam se originar Primeiramente surgiram as ldquoceacutelulas-bacteacuteriasrdquo ndash

os procariontes ndash com DNA mas sem clorofila Depois ldquoceacutelulas-algas clorofiladasrdquo ndash

as espirulinas Estas entatildeo comeccedilaram com a energia dos foacutetons a sintetizar o gaacutes

oxigecircnio a partir da aacutegua gaacutes carbocircnico e outros nutrientes como fosfatos nitratos etc

Parte do oxigecircnio assim produzido sob a accedilatildeo dos raios ultravioleta decompunha-se e

formava o gaacutes ozocircnio que se acumulou como uma camada protetora na estratosfera

Desse modo as primeiras formas de vida multiplicaram-se Provavelmente

primeiro nas aacuteguas contidas nos poros que existiam ao redor das areias e argilas dos

protossolos e depois nos oceanos e mares Apoacutes alguns milhotildees de anos o O2 e o

O3 assim formados jaacute compunham boa parte da atmosfera Com a morte dos indiviacute-

duos monocelulares que cresciam na aacutegua existente entre os pequenos fragmentos

de rocha mateacuterias orgacircnicas foram incorporadas a boa parte da superfiacutecie soacutelida da

Terra Imagino que deve ter sido assim que o objeto maior de nosso estudo ndash o solo ndash

comeccedilou a nascer e crescer primeiro vieram os Neossolos depois os Cambissolos

e os Argissolos Por uacuteltimo os Latossolos (mais tarde veremos o significado desses

ldquonomes cientiacuteficosrdquo)

Como o solo estava se desenvolvendo a Terra podia sustentar formas mais

organizadas de vida incluindo muitos organismos clorofilados como as algas verdes

Depois vieram os musgos ndash brioacutefitas ndash e as samambaias - pteridoacutefitas Estas uacuteltimas

embora ainda sem sementes mas jaacute com vasos condutores de seiva usavam o solo no

qual fixavam suas raiacutezes para dele extraiacuterem aacutegua e nutrientes o que contribuiacutea de

forma significativa para o fenomenal processo da fotossiacutentese e consequentemente

para continuar a siacutentese de oxigecircnio que era ldquoturbinadardquo por outro fenocircmeno impor-

tante que mais tarde veremos em detalhe a capacidade de troca de iacuteons do solo

Assim o oxigecircnio da atmosfera aumentava agrave medida que o gaacutes carbocircnico diminuiacutea

isto porque seus aacutetomos de carbono eram sequestrados em grandes quantidades de

biomassa boa parte da qual foi enterrada e fossilizada no que hoje conhecemos como

petroacuteleo e carvatildeo mineralAssim agrave medida que os solos evoluiacuteam os vegetais tambeacutem o faziam As

plantas aleacutem de folhas clorofiladas passaram a ter frutos e sementes de acordo com

o que estaacute escrito em muitos livros sagrados inclusive na Biacuteblia ldquoE a terra produziu

erva erva dando semente conforme a sua espeacutecie e a aacutervore frutiacutefera cuja semente

estaacute nela conforme a sua espeacutecierdquo (Gn 112)

Paralelamente pouco a pouco foram surgindo espeacutecies animais que se alimen-

tavam natildeo soacute da biomassa sintetizada pelos vegetais como tambeacutem de outros animais

Primeiro vieram os invertebrados depois os vertebrados e entre estes e por uacuteltimo

o homem ndash biblicamente chamado ldquoAdatildeordquo (ldquo e formou Deus o Homem do poacute da

terrardquo Gn 27)

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16 Liccedilotildees de pedologia

Talvez vocecirc se interesse em saber que o nome ldquoAdatildeordquo vem do hebraico adamaacute

que significa ldquosolo vermelhordquo ou ldquodo barro vermelhordquo E mais foi dado a esse ser

considerado o iacutecone da criaccedilatildeo divina ldquoo domiacutenio sobre os peixes do mar e sobre as

aves dos ceacuteus e sobre o gado e sobre toda a terrardquo (Gn 126)

O Homem sapiens somente haacute alguns milhares de anos vem se multiplicando

e explorando uma natureza que levou tantos bilhotildees de anos para se formar Ou seja

agrave custa dos recursos naturais os indiviacuteduos desta nossa espeacutecie foram desordenada-

mente crescendo e para criar condiccedilotildees favoraacuteveis agrave sua vida foram modificando a

natureza derrubando aacutervores arando o solo construindo estradas etc Hoje talvez

natildeo muito ldquosapiamenterdquo a populaccedilatildeo aumenta cada vez mais e portanto consome

cada vez mais aacutegua alimentos e energia Com isso a maior parte das florestas e dos

campos vem sendo substituiacuteda por aacutereas urbanas lavouras e pastagens a fim de

atender agrave constante demanda de moradia e alimento dos quase seis bilhotildees desses

novos Homo sapiens cada vez mais famintos e exigentes em conforto Para atender

a toda essa demanda o solo que muito tempo levou para se formar vem se desgas-

tando rapidamente enquanto o gaacutes carbocircnico tambeacutem por tanto tempo captado pelas

plantas vem retornando agrave atmosfera principalmente pela queima da mateacuteria orgacircnica

dos solos do petroacuteleo e do carvatildeo

Por isso tenho dito que estamos fazendo um ldquobig estragordquo naquilo que comeccedilou

com um resplandecente ldquobig bang rdquo

Com os dejetos produzidos nas cidades as aacuteguas e o ar vecircm sendo poluiacutedos

e com o desgaste dos solos os alimentos escasseiam fazendo com que as fronteiras

agriacutecolas avancem agrave custa de desmatamentos Com a queima dos combustiacuteveis foacutesseis

e das florestas o excesso de CO2 produz o efeito estufa e aumenta a temperatura da

Terra provocando o derretimento do gelo das calotas polares a elevaccedilatildeo do niacutevel dos

oceanos e o alargamento dos desertos Uma possiacutevel consequecircncia por exemplo eacute

o desaparecimento de cidades em razatildeo das doenccedilas e accedilotildees violentas da natureza

como os furacotildees as secas e as enchentes que jaacute estatildeo sendo divulgadas pela miacutedia

Ao tomarmos conhecimento desses fatos muitos se perguntam seraacute que por causa

de tanto estrago que fizemos agrave terra que antes tatildeo bem nos alimentava agora por

vinganccedila ela nos destroacutei

Talvez uma soluccedilatildeo seja passarmos a olhar o solo segundo o que ele tem de mais

jovial e fecundo o mesmo olhar de esperanccedila com que o poeta portuguecircs Antocircnio

Gedeatildeo fala do caraacuteter promissor da juventude Desse modo poderemos perceber

esta que certamente foi uma das maiores criaccedilotildees resultantes do disparo daqueleldquobig gatilhordquo o solo

ROSA BRANCA AO PEITO

(Antocircnio Gedeatildeo Portugal 1906-1997)

Teu corpinho adolescente cheira a princiacutepio do mundo

Ainda estaacute por soprar a brisa que haacute de agitar a tua seara

Ainda estaacute por romper a seara que haacute de rasgar o teu solo fecundo

Ainda estaacute por arrotear o solo que haacute de sorver a aacutegua clara

Ainda estaacute por ascender a nuvem que haacute de chover a tua chuva

Ainda estaacute por arder o sol que haacute de evaporar a aacutegua da tua nuvem

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1711 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Em seu encontro com Eacutedipo na trageacutedia

grega de Soacutefocles (496-406 aC) uma esfinge

diz ldquoDecifra-me ou devoro-terdquo Talvez vocecirc

esteja agora me perguntando ldquoO que devo eu

decifrar para natildeo ser devorado por esse lsquobig

estragorsquordquo Poderia eu lhe responder cada um

pode fazer um pouco como por exemplo

compreender como os solos se formam e como

vecircm funcionando ao longo dos tempos pois

eacute preciso conhececirc-los para protegecirc-los e eacute

bom que isso seja feito desde a nossa infacircncia

(Fig 2)

Da mesma forma como os antigos

filoacutesofos gregos diziam que o conhecimento

por meio da educaccedilatildeo leva o homem ao

maacuteximo possiacutevel de sua perfeiccedilatildeo eu lhe digo

que o meu desejo eacute que os conhecimentos que

aqui iniciei a compartilhar com vocecirc cresccedilam

Mas tudo te espera desde o princiacutepio do mundo

a doce brisa a verde seara o solo fecundo

Tudo te espera desde o princiacutepio de tudo

a aacutegua clara a fofa nuvem o sol agudo

Tu sabes tu sabes tudo

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

que desde o princiacutepio do mundo sabem tudo

O teu cabelo sabe que haacute de crescer

e que haacute de ser louro

As tuas laacutegrimas sabem que hatildeo de correr

nas horas de choro

Os teus peitos sabem que hatildeo de estremecer

no dia do risoO teu rosto sabe que haacute de enrubescer

quando for preciso

Quando te sentires perdida

fecha os olhos e sorri

Natildeo tenhas medo da Vida

que a Vida vive por si

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

A tua inocecircncia sabe tudo

Fig 2 O ideal eacute que o conhecimento sobre o solo nos seja passado

desde a mais tenra idade (Foto Juliana Simotildees Lepsch)

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18 Liccedilotildees de pedologia

e se multipliquem tal como uma semente boa em solo fecundo Afinal aprender a

decifrar um pouco dos multicoloridos solos (Fig 3) jaacute eacute um bom passo para diminuir

os muitos estragos que estamos fazendo ao nosso belo planeta verde-azul

Fig 3 As muitas cores dos solos brasileiros Nas regiotildees de clima frio ou temperado (como o norte da Europa e das Ameacutericas)

os solos natildeo tecircm as vivas cores amareladas laranja e vermelhas muito comuns nos troacutepicos uacutemidos (Fotos I F Lepsch

e S W Buol)

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1911 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Parafraseando Milton Nascimento e Chico Buarque faccedilo a vocecirc o seguinte

convite venha comigo afagar a terra conhecer os desejos da terra pois a terra estaacute no

cio esta eacute a propiacutecia ocasiatildeo para fecundar o chatildeo

O CIO DA TERRA

(Milton Nascimento Chico Buarque)

Debulhar o trigo

Recolher cada bago do trigo

Forjar no trigo o milagre do patildeo

E se fartar de patildeo

Decepar a cana

Recolher a garapa da cana

Roubar da cana a doccedilura do mel

Se lambuzar de mel

Afagar a terra

Conhecer os desejos da terra

Cio da terra a propiacutecia estaccedilatildeo

E fecundar o chatildeo

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() graccedilas agrave conhecida posiccedilatildeo do nosso planeta em relaccedilatildeo ao Sol

graccedilas agrave sua rotaccedilatildeo e agrave sua forma esfeacuterica o clima a vegetaccedilatildeo e a vida

animal estatildeo distribuiacutedos na superfiacutecie da Terra de norte a sul em umaordem estritamente determinada () que permite a divisatildeo da esfera em

zonas polar temperada equatorial e assim por diante E uma vez que

os agentes formadores do solo estatildeo sujeitos a leis conhecidas que regem

a sua distribuiccedilatildeo seus resultados () devem estar distribuiacutedos na esfera

terrestre em zonas definidas que se situam mais ou menos (somente

com alguns desvios) paralelas aos ciacuterculos das latitudes

(Dokuchaev em Nossas estepes passado e presente 1892)

Liccedilatildeo 1

H983145983155983156983283983154983145983139983151 983141 983142983157983150983140983137983149983141983150983156983151983155 983140983137 983139983145983274983150983139983145983137 983140983151 983155983151983148983151

Vamos comeccedilar revendo um pouco a histoacuteria da Ciecircncia do Solo e do seu ramo que

mais completamente o estuda a Pedologia O desenvolvimento dos estudos do solo

pode ser entendido como passando por dois estaacutegios o primeiro muitos seacuteculos atraacutes

em que referecircncias agraves praacuteticas agriacutecolas satildeo encontradas na literatura de antigos povos

muitas vezes com um sentido religioso o segundo refere-se haacute tempos mais recentes

dos uacuteltimos dois seacuteculos fundamentado na experimentaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo do meacutetodo

cientiacutefico No processo de revisatildeo desses estaacutegios poderemos entender melhor a evolu-

ccedilatildeo dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciecircncia eacute

dinacircmico e tem passado por muitas resistecircncias a novas ideias Trata-se de uma ciecircncia

relativamente nova pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do

seacuteculo XIX a reconhecessem Veja algo sobre esse assunto no Boxe 11

ALGUMAS DEFINICcedilOtildeES IMPORTANTES

Alquimia forma da quiacutemica na Idade Meacutedia que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns

em ouro e obter o elixir da longa vida um remeacutedio que curaria todas as doenccedilas e daria vida longa agravequeles

que o ingerissem

Vasilii V Dokuchaev (1846-1903

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452 Rochas e seus minerais

de soacutelidos satildeo os poros os quais normalmente estatildeo

preenchidos com dois outros componentes um

liacutequido e outro gasoso o ar e a aacutegua

Como vocecirc pode imaginar a proporccedilatildeo de ar

e aacutegua eacute variaacutevel porque a quantidade desta uacuteltima

retida no solo varia muito em decorrecircncia das condi-

ccedilotildees climaacuteticas Em geral os poros ocupam cerca da

metade do volume de um horizonte do solo Contudo

pode haver variaccedilotildees dependendo do grau de compac-

taccedilatildeo do solo assunto que iremos estudar em detalhes

mais adiante em uma das liccedilotildees sobre fiacutesica do solo

Por enquanto vamos nos concentrar nos

minerais tentando responder a questotildees como

Qual a diferenccedila entre um elemento quiacutemico um

mineral e uma rocha

Onde e como esses materiais se originam

Como eles adquirem as atuais caracteriacutesticas

Por que uns se decompotildeem mais facilmente que

outros

Seraacute que diferentes rochas com diferentes minerais

sempre datildeo origem a diferentes solos

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha

Olhando com cuidado um pedaccedilo de rocha ndash a pedra polida de uma mesa de pia

por exemplo ndash vocecirc notaraacute que ela eacute composta de uma seacuterie de pequenas manchassemelhantes a peccedilas de um ldquoquebra-cabeccedilardquo Essas peccedilas satildeo diversos minerais quartzo

feldspato e mica no caso de ser uma rocha graniacutetica Nessa rocha esses minerais estatildeo

na forma do que chamamos agregados cristalinos os quais satildeo compostos de peque-

nos cristais de vaacuterios formatos e cores

Em Geologia define-se rocha como ldquoum agregado natural de mineraisrdquo por

sua vez um mineral eacute definido como um composto cristalino formado por aacutetomos de

elementos quiacutemicos ou mais corretamente iacuteons ndash aacutetomos ou grupo de aacutetomos com

carga eleacutetrica em razatildeo da perda ou ganho de eleacutetrons No caso de ganho o aacutetomo

adquire uma carga eleacutetrica negativa sendo denominado acircnion e no caso de perda

de eleacutetrons o aacutetomo fica carregado positivamente sendo denominado caacutetion Por

Fig 22 Esquema da composiccedilatildeo do horizonte A de um solo

quando em boas condiccedilotildees para o crescimento de

plantas cultivadas O conteuacutedo de ar e aacutegua dos poros eacute

variaacutevel no caso metade deles estaacute ocupada por aacutegua

Vocecirc considera o termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantasrdquo correto sob o ponto de vista da mineralogia

Por quecirc Modifique-o para uma forma mais correta dando atenccedilatildeo agraves diferenccedilas

entre aacutetomos iacuteons moleacuteculas e minerais

O termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantas muito comum na Ciecircncia do Solo pode ser interpretado como errocircneo

se tomarmos ldquoao peacute da letrardquo a definiccedilatildeo de mineral Plantas natildeo se alimentam de minerais mas sim de iacuteons e

compostos orgacircnicos Minerais do solo soacute existem na forma de partiacuteculas e como tais por menores que sejam

(pex argilas) natildeo conseguem ser absorvidos pelas plantas Nesse sentido o termo ldquonutriccedilatildeo inorgacircnica de

plantasrdquo seria conceitualmente mais adequado

Questatildeo1

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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P

P983154983141983142983265983139983145983151

A ideia de escrever este livro comeccedilou quando em 1998 comecei a ministrar a disci-

plina ldquoGecircnese Morfologia e Classificaccedilatildeo dos Solosrdquo para estudantes de agronomia

na Universidade Federal de Uberlacircndia Assim como outros colegas responsaacuteveis

por disciplinas idecircnticas em outras universidades percebi que havia uma carecircncia de

material didaacutetico dirigido a estudantes brasileiros em relaccedilatildeo aos aspectos baacutesicos da

Ciecircncia do Solo com ecircnfase agravequela disciplina

Nos primeiros livros que escrevi sobre solos ndash Solos formaccedilatildeo e conservaccedilatildeo

(1972) e Formaccedilatildeo e conservaccedilatildeo dos solos (2002) sob a forma de ldquolivro de bolsordquo ndash

procurei usar uma linguagem bem simples precisa e acessiacutevel adicionando muitas

ilustraccedilotildees Neles a intenccedilatildeo foi oferecer ao puacuteblico em geral e a iniciantes do estudo

das ciecircncias da terra principalmente os de coleacutegios de niacutevel teacutecnico alguns conheci-

mentos baacutesicos sobre solos Esses livros tecircm sido muito bem aceitos e apesar de natildeo

terem sido destinados a alunos de graduaccedilatildeo passaram a ser utilizados como comple-

mento de cursos como os de Agronomia Geografia Biologia etc

A convicccedilatildeo de que continuava havendo a necessidade de um livro-texto

dirigido a estudantes universitaacuterios brasileiros que contemplasse de maneira mais

detalhada os conhecimentos da Pedologia ndash aqui entendida como estudo do solo

em seu ambiente natural ndash fez com que eu me lanccedilasse agrave tarefa de escrever o 19 Liccedilotildees

de Pedologia

Para realizar este trabalho fui buscar inspiraccedilatildeo nas aulas do saudoso Petzval

O da Cruz Lemos meu primeiro professor de Pedologia no curso de Agronomia da

Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro em 1959 e tambeacutem no ldquoaudiotutorialrdquo

conhecido como Concepts in Soil Science desenvolvido pelo professor Maurice G

Cook da North Carolina State University (EUA) ao qual muito agradeccedilo por autori-

zar o uso da sua metodologia

Outras fontes de inspiraccedilatildeo foram os colegas do Instituto Agronocircmico de

Campinas (IAC) com destaque para Bernardo van Raij e os saudosos Alfredo Kuumlpper

e Antocircnio C Moniz os colegas da Embrapa-Solos (RJ) em especial o saudoso Marcelo

Nunes Camargo e os colegas do CSIRODivision of Soils (Austraacutelia) com destaque

para o saudoso Ray Isbell

Vaacuterios outros colegas contribuiacuteram com observaccedilotildees teoacutericas criacuteticas bem

fundamentadas sugestotildees de leitura e tudo o mais que se abriga sob o teto generoso

da amizade satildeo eles Antocircnio C Azevedo Luiz R F Alleoni Klaus Reichardt Pablo

Vidal-Torrado Rubismar Stolf e Zilmar Z Marcos

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Natildeo posso deixar de mencionar o trabalho de leitura feito por vaacuterios estudan-

tes de graduaccedilatildeo poacutes-graduaccedilatildeo e poacutes-doutoramento a quem ofereci as primeiras

versotildees de vaacuterias das liccedilotildees aqui apresentadas uma vez que ningueacutem melhor do que

eles para saber se a linguagem do texto estava clara e adequada agraves suas necessida-

des de aprendizagem e ao ensino da Pedologia Assim e desde jaacute desculpando-me

por alguma inadvertida omissatildeo de nomes agradeccedilo a Akenia Alkmim Mariana

Delgado Marina Y Reia Mathilde A Bertoldo Rodrigo S Macedo e Tatiana Rittl e

especialmente ao Gabriel R P Andrade que elaborou a primeira versatildeo de todas as

questotildees e respostas inseridas nas liccedilotildees

Pelas variadas fotos e outras ilustraccedilotildees que enriquecem a presente obra

agradeccedilo a Adriana C G de Souza Adriano R Guerra Antonio G Pires Neto

Eloana Bonfleur Heloiacutesa H G Coe Juacutelio Gaspar Marlen B e Silva Miguel Cooper

Mariana Delgado Marston H D Franceschini Osmar Bazaglia Filho Rodrigo O

Zenero Rodrigo E Munhoz de Almeida Rodnei Rizzo e Pablo Soares

Destaco ainda as fotos enviadas pelos colegas John Kelley (United States

Department of Agriculture National Research Conservation Service) Stanley W

Buol (Emeritus Soil Professor North Carolina State University) Mendel Rabinovitch

(engenheiro agrocircnomo e ex-cineasta) e Maacutercio Rossi (Instituto Florestal SP)

Agradeccedilo a todos professores da graduaccedilatildeo e poacutes-graduaccedilatildeo que me entusias-

maram no estudo dos solos aos meus colegas do Instituto Agronocircmico do Estado

de Satildeo Paulo (IAC) aos meus colegas e estudantes da Universidade Federal de

Uberlacircndia (UFU) Universidade Federal de Lavras (UFLA) Universidade Estadual

Paulista (FCAV-Unesp) com destaque para a Escola Superior de Agricultura Luiz de

Queiroz (USP) em cuja Biblioteca Central passei grande parte do tempo na produccedilatildeo

deste livro

Agradeccedilo tambeacutem agravequeles que primeiro me apresentaram o solo e nele me

ensinaram natildeo soacute a plantar frutas verduras e plantas ornamentais mas principal-

mente a apreciaacute-lo na sua essecircncia (com suas cores e texturas) despertando em mim o

desejo de estudaacute-lo a fim de preservaacute-lo meu pai Jacob A Lepsch (fazendeiro) e meu

tio Reynaldo Lepsch (engenheiro agrocircnomo)

Por fim quero expressar minha profunda gratidatildeo a Ivana minha compa-

nheira pelo seu estiacutemulo agrave idealizaccedilatildeo e produccedilatildeo desta obra e tambeacutem pelo empenho

na revisatildeo do texto Seu apoio foi imprescindiacutevel para que este livro fruto de muito

amor pudesse ser completado

Igo F Lepsch

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A

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O que eacute um livro Que ideia traz agrave mente a palavra ldquolivrordquo Um feixe de paacuteginas presas

juntas num dos lados e envoltas por uma capa com maior espessura que as folhas

ostentando um tiacutetulo para indicar o seu conteuacutedo Embora a essecircncia do livro esteja

nas paacuteginas internas eacute na capa que aparece a primeira indicaccedilatildeo da intenccedilatildeo do autor

ao escrevecirc-lo

Haacute livros escritos para entreter outros para emocionar e ainda outros mais que

satildeo oferecidos para instruir o leitor na execuccedilatildeo de uma tarefa desde como montar

seu proacuteprio arsenal de maacutegicas ateacute o seu proacuteprio receptor de programas de televisatildeo

Esses tipos de livros aleacutem de outros que neste momento podem estar lhe

ocorrendo satildeo de definiccedilatildeo simples quando comparados a livros criados para a divul-

gaccedilatildeo de conhecimentos codificados segundo os preceitos da Ciecircncia A razatildeo eacute salvo

melhor juiacutezo que a Ciecircncia considerada como a busca incessante do conhecimento

estaacute sujeita agrave interminaacutevel revisatildeo e constante ampliaccedilatildeo De fato mensalmente se

natildeo diariamente pelo mundo afora satildeo publicadas centenas de revistas cada uma

com dezenas de relatoacuterios de pesquisas realizadas informando sobre novas desco-

bertas explicaccedilotildees invenccedilotildees e reparos de algum erro anteriormente divulgado Esse

ininterrupto manancial composto de leis princiacutepios conceitos e dados eacute continua-

mente despejado no jaacute vasto oceano do conhecimento cientiacutefico

Quem poderaacute acompanhar com algum grau de eficiecircncia tal diluacutevio de paacuteginas

escritas O erudito experiente aprendeu a satisfazer seu desejo de manter-se atuali-

zado escolhendo uma fraccedilatildeo da Ciecircncia para acompanhar mais detalhadamente

dando do seu interesse ao restante uma atenccedilatildeo mais superficial por assim dizer

caracterizando-se em relaccedilatildeo a ele como um generalista

Mas e quanto ao neoacutefito ao leigo trazendo consigo ainda natildeo mais do que

noccedilotildees vagas e superficiais recolhidas nos primeiros anos de estudo disciplinado

Atualizar-se com as publicaccedilotildees eacute como tentar abarcar com a ajuda do ceacuterebro o

passado completo ou percorrer esse Himalaia montado com folhas de papel Como

comeccedilar e tambeacutem como recompor na mente o conjunto o panorama de um dos

ramos ou divisotildees da Ciecircncia que como o todo do conhecimento prossegue em

constante ampliaccedilatildeo

Para ele a resposta estaacute no livro didaacutetico escrito com o declarado propoacutesito

de colocar ao seu alcance mental e temporal um compecircndio contendo o essencial

quanto a princiacutepios leis conceitos vocabulaacuterio importacircncia e significado para

a humanidade

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De quando em quando algum ramo da Ciecircncia eacute revisitado e um novo livro eacute

produzido tendo como alvo principal o aprendiz A Pedologia tambeacutem um detalhe

no panorama amplo do conhecimento tem para oferecer muitas obras desse tipo

Constituem-se de uma exposiccedilatildeo dos preceitos aceitos ateacute o momento contados de

modo a captar a atenccedilatildeo e provocar o interesse do estudante em prosseguir a leitura

com a dedicaccedilatildeo de um estudioso

Agora vocecirc tem diante de si o livro 19 Liccedilotildees de Pedologia A introduccedilatildeo escrita

pelo autor Igo F Lepsch na primeira pessoa numa linguagem iacutentima e amistosa

prepara o leitor para sentir-se como se o professor estivesse lhe falando O sumaacuterio

mostra a posiccedilatildeo do autor em relaccedilatildeo ao leitor Os toacutepicos satildeo apresentados de modo

a provocar a mente para antecipar a pergunta para a qual deveraacute estar preparado para

responder apoacutes ter feito a leitura de cada toacutepico - assim como deve fazer o professor na

sala de aula Do ponto de vista pedagoacutegico essa eacute a didaacutetica adotada

Haacute pelo livro todo essa sensaccedilatildeo de estar recebendo o texto ao vivo Esse efeito

eacute atingido pela montagem original das partes e pelas particcedilotildees escolhidas Ateacute mesmo

as repeticcedilotildees aparecem quase que sorrateiramente natildeo para surpreender o leitor mas

para atender agrave sua sentida vontade de um reforccedilo nos pontos mais fundamentais e no

que eacute peculiar e particular da Pedologia

Aleacutem disso as citaccedilotildees bibliograacuteficas ao final de cada liccedilatildeo natildeo foram escolhi-

das para indicar a fonte original da informaccedilatildeo do conhecimento mas para comple-

mentar o estudo

Creio que Igo F Lepsch estaacute nos contando com o seu livro que assim eacute como

gostaria de ter estudado sobre os solos que estatildeo distribuiacutedos sobre o nosso planeta

Zilmar Ziller Marcos

ADAEESALQ

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S

S983157983149983265983154983145983151

INTRODUCcedilAtildeO 983089983091

983089 HISTOacuteRICO E FUNDAMENTOS DA CIEcircNCIA DO SOLO 983090983089

11 Os primeiros conhecimentos sobre o solo 983090983090

12 As primeiras civilizaccedilotildees mesopotacircmicos egiacutepcios indianos chineses

astecas e incas 98309098309213 Gregos e romanos 983090983095

14 Os aacuterabes e a Idade Meacutedia europeia 983090983096

15 Os alquimistas e a busca pelo ldquoespiacuterito da vegetaccedilatildeordquo 983090983097

16 A escola de Liebig e a ldquolei do miacutenimordquo 983091983089

17 A escola russa 983091983090

18 Os primeiros congressos internacionais de Ciecircncia do Solo 983091983092

19 Subdivisotildees do estudo dos solos 983091983095

110 Conceitos de solo 983091983096

111 Funccedilotildees ecoloacutegicas 983091983097

983090 ROCHAS E SEUS MINERAIS 98309298309121 Diferenccedilas entre solo regolito e saproacutelito 983092983092

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha 983092983093

23 Como se formam os minerais 983092983095

24 O que satildeo substituiccedilotildees isomoacuterficas 983093983090

25 Quais satildeo os elementos mais comuns nos minerais 983093983091

26 Propriedades fiacutesicas dos minerais 983093983092

27 Quais os principais tipos de rochas 983093983095

28 Examinando melhor os trecircs grupos de rochas 983093983097

29 Composiccedilatildeo quiacutemica dos minerais983094983090

983091 INTEMPERISMO DOS MINERAIS E FORMACcedilAtildeO DOS MINERAIS DE ARGILA 983094983093

31 Intemperismo fiacutesico e quiacutemico 983094983094

32 Como age o intemperismo fiacutesico 983094983097

33 Como ocorre o intemperismo quiacutemico 983095983088

34 Por que algumas rochas se intemperizam mais raacutepida e

profundamente que outras 983095983093

35 Os produtos do intemperismo 983096983090

983092 OS SOacuteLIDOS ATIVOS DO SOLO ARGILA E HUacuteMUS 983096983097

41 O que satildeo as argilas 983097983089

42 Classificaccedilatildeo das argilas 983097983090

43 De onde vecircm as cargas das argilas 983097983097

44 O que eacute (e como se forma) o huacutemus 983089983088983088

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983093 CAPACIDADE DE TROCA DE IacuteONS 983089983088983093

51 Como acontecem as trocas de caacutetions do solo 983089983088983095

52 Como quantificar a CTC de uma amostra de solo 983089983088983096

53 Fatores que determinam maior ou menor retenccedilatildeo dos caacutetions nos coloides 983089983089983088

54 Um exemplo de troca de iacuteons 983089983089983089

55 Quantificando as trocas iocircnicas 98308998308998309056 Fatores que afetam a CTC do solo 983089983089983091

57 Capacidade de troca de acircnions (CTA) 983089983089983095

58 Perspectiva 983089983089983095

983094 FIacuteSICA DO SOLO I GRANULOMETRIA DENSIDADE CONSISTEcircNCIA E AR DO SOLO 983089983090983089

61 Tamanho de partiacuteculas e sua distribuiccedilatildeo (composiccedilatildeo granulomeacutetrica) 983089983090983090

62 Estrutura e seus agregados 983089983090983095

63 Densidade (global e de partiacuteculas) e porosidade 983089983091983089

64 Consistecircncia 983089983091983092

65 O ar do solo 983089983091983093

983095 FIacuteSICA DO SOLO II RETENCcedilAtildeO E MOVIMENTO DA AacuteGUA TEMPERATURA ETC 983089983091983097

71 Estrutura e propriedades da aacutegua 983089983092983091

72 Diferenccedilas entre moleacuteculas de aacutegua retidas por coesatildeo e por adesatildeo 983089983092983094

73 Capacidade de campo 983089983092983095

74 Ponto de murcha permanente (PMP) 983089983092983097

75 Aacutegua disponiacutevel (AD) e capacidade de aacutegua disponiacutevel (CAD)983089983092983097

76 Como medir a quantidade de aacutegua contida em um solo 983089983093983091

77 Movimentos da aacutegua no solo 983089983093983093

78 Permeabilidade do solo em fluxo saturado e natildeo saturado 983089983093983094

79 Relaccedilotildees solo-aacutegua-planta 983089983093983097

710 Temperatura do solo983089983093983097

983096 QUIacuteMICA DA FASE LIacuteQUIDA DO SOLO 983089983094983093

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida do solo 983089983094983094

82 O que eacute uma soluccedilatildeo quiacutemica 983089983094983096

83 Movimento dos iacuteons da fase soacutelida para a liacutequida 983089983095983089

84 Principais acircnions cloretos sulfatos bicarbonatos e nitratos 983089983095983091

85 Principais caacutetions caacutelcio magneacutesio potaacutessio soacutedio e alumiacutenio 983089983095983092

86 Aacutecido siliacutecico compostos orgacircnicos e gases na soluccedilatildeo do solo 983089983095983092

87 Soluccedilatildeo do solo e pedogecircnese 983089983095983093

88 Influecircncia das concentraccedilotildees de oxigecircnio caacutetions e siacutelica na formaccedilatildeo das argilas 983089983095983096

89 Como retirar amostra da soluccedilatildeo do solo 983089983095983096

983097 MORFOLOGIA ORGANIZACcedilAtildeO DO SOLO COMO CORPO NATURAL 983089983096983091

91 Paisagens corpos de solos e perfis de solos 983089983096983092

92 Como descrever um solo 983089983096983095

93 Principais caracteriacutesticas morfoloacutegicas 983089983097983088

94 Denominaccedilotildees dos horizontes 983090983088983088

983089983088 ACIDEZ E ALCALINIDADE 983090983088983097

101 O que significa pH 983090983089983088

102 Por que existem solos aacutecidos e alcalinos 983090983089983090

103 Os diferentes tipos de acidez 983090983089983094

104 Efeito do tipo de caacutetion baacutesico sobre o pH 983090983089983096

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105 Poder tampatildeo dos solos 983090983089983097

106 Importacircncia da acidez do solo no crescimento das plantas 983090983090983088

107 Ajuste do pH em solos agriacutecolas 983090983090983089

108 Como calcular a quantidade de calcaacuterio necessaacuteria para neutralizar

os niacuteveis elevados de acidez 983090983090983090

109 Alcalinidade e salinidade 983090983090983091

983089983089 BIOLOGIA DO SOLO ORGANISMOS VIVOS E MATEacuteRIA ORGAcircNICA 983090983090983095

111 Tipos de organismos983090983090983096

112 Macroanimais mais comuns do solo artroacutepodes e vermes 983090983091983088

113 Microfauna (nematoides protozoaacuterios e rotiacuteferos) 983090983091983090

114 Microflora (algas bacteacuterias fungos e actinomicetos) 983090983091983091

115 Fatores que condicionam o tipo e a quantidade de micro-organismos do solo 983090983091983093

116 Efeitos dos organismos no solo 983090983091983093

117 Mateacuteria orgacircnica 983090983091983096

118 Relaccedilotildees carbononitrogecircnio 983090983092983088

983089983090 ANAacuteLISE DA FRACcedilAtildeO SOacuteLIDA DO SOLO 983090983092983093

121 Fertilidade versus produtividade do solo 983090983092983093

122 Tecnologias que devem ser utilizadas para se conhecer o solo 983090983092983097

123 Anaacutelises quiacutemicas e fiacutesicas para fins pedoloacutegicos 983090983093983089

124 Anaacutelises de solo para fins de recomendaccedilatildeo de adubaccedilotildees 983090983094983089

125 Retrospectiva e perspectiva 983090983094983095

983089983091 PROCESSOS E FATORES DE FORMACcedilAtildeO DO SOLO 983090983095983089

131 Voltando no tempo 983090983095983091

132 Principais processos de formaccedilatildeo do solo 983090983095983094

133 Fatores de formaccedilatildeo do solo 983090983096983089

134 Retrospectiva 983090983097983089

983089983092 CLASSIFICACcedilAtildeO DOS SOLOS 983090983097983091

141 Classificaccedilotildees teacutecnicas e naturais 983090983097983094

142 Atributos diferenciais dos solos 983090983097983094

143 Primeiros sistemas naturais de classificaccedilatildeo 983090983097983097

144 Sistemas modernos de classificaccedilatildeo ndash horizontes diagnoacutesticos 983091983088983089

145 Classificaccedilatildeo norte-americana 983091983088983090

146 Classificaccedilotildees da FAOUnesco 983091983088983093

147 Outros sistemas de classificaccedilatildeo de solos 983091983088983096

983089983093 O SISTEMA BRASILEIRO DE CLASSIFICACcedilAtildeO DE SOLOS (SIBCS) 983091983089983089

151 Estrutura hieraacuterquica do SiBCS 983091983089983091

152 As seis categorias do SiBCS 983091983089983092

153 Visatildeo geral dos solos brasileiros (ordens e subordens) 983091983090983090

983089983094 LEVANTAMENTO DE SOLOS 983091983092983089

161 Utilidades dos levantamentos pedoloacutegicos 983091983092983089

162 Definiccedilatildeo e modo de execuccedilatildeo de um levantamento pedoloacutegico 983091983092983091

163 Por que e como satildeo feitos os mapas de solos 983091983092983092

164 Quais os diferentes tipos de unidades de mapeamento 983091983092983096

165 Os relatoacuterios dos levantamentos de solos 983091983093983088

166 Quais satildeo os tipos de levantamentos pedoloacutegicos 983091983093983089

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167 Mapas utilitaacuterios e interpretativos 983091983093983093

168 Avanccedilos recentes nos levantamentos de solos 983091983093983094

983089983095 SOLOS DO BRASIL 983091983094983089

171 Solos da Amazocircnia 983091983094983091

172 Solos do Nordeste 983091983094983095173 Solos da Regiatildeo Centro-Oeste 983091983095983089

174 Solos da Regiatildeo Sudeste 983091983095983092

175 Solos da Regiatildeo Sul 983091983095983095

176 Panorama dos solos do Brasil em relaccedilatildeo agrave agricultura 983091983095983097

983089983096 SOLOS E CLIMAS DO MUNDO 983091983096983091

181 Solos dos troacutepicos e subtroacutepicos uacutemidos 983091983096983094

182 Solos dos troacutepicos com longa estaccedilatildeo seca 983091983096983097

183 Solos dos climas mediterracircneos 983091983097983089

184 Solos das regiotildees montanhosas983091983097983090

185 Solos das zonas aacuteridas 983091983097983091

186 Solos das zonas temperadas 983091983097983094

187 Solos da zona fria 983092983088983089

188 Solos das zonas boreais e polares 983092983088983090

189 Panorama dos recursos dos solos do mundo para a agricultura 983092983088983092

983089983097 DEGRADACcedilAtildeO E CONSERVACcedilAtildeO DOS SOLOS 983092983088983095

191 A conservaccedilatildeo dos solos 983092983088983096

192 Causas do depauperamento dos solos 983092983089983088

193 Erosatildeo dos solos 983092983089983097

194 Os meacutetodos de conservaccedilatildeo dos solos 983092983090983093

195 Capacidade de uso e planejamento conservacionista das terras 983092983091983089

196 Retrospectiva e perspectiva 983092983091983094

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 983092983091983097

Iacute NDICE REMISSIVO 983092983092983091

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Olaacute Seja bem-vindo(a) agraves nossas Liccedilotildees de Pedologia Mas antes de iniciaacute-las gostaria

de contar-lhe algumas histoacuterias e estoacuterias Histoacuterias de como tudo comeccedilou ndash com um

imenso Big Bang ndash e estoacuterias de como tudo pode estar terminando em uma imensa

ldquobig bagunccedilardquo

Segundo as mais modernas teorias o Big Bang foi uma espeacutecie de ldquogatilhordquo

que quando apertado fez surgir em menos de um segundo todo o Universo Cerca

de 10 bilhotildees de anos depois as primeiras formas de vida surgiram na Terra e foram

evoluindo ateacute que perto de somente 100 mil anos atraacutes surgiram a nossa espeacutecie o

Homo sapiens e suas primeiras aldeias

Vocecirc sabia que na sociedade primitiva na qual os homens comeccedilaram a formar

as primeiras tribos o conhecimento do nosso meio ambiente era compartilhado

igualmente entre eles Agora imagine vocecirc membro de uma dessas tribos agrave noitinha

reunindo-se em volta de uma fogueira com pessoas mais velhas e mais experientes

que entre outras coisas lhe contam o que aprenderam nas suas andanccedilas Como um

dos membros mais novos desse grupo vocecirc os escuta com atenccedilatildeo e depois lhes faz

perguntas para tirar algumas duacutevidas Se algo interessante lhe fosse revelado ndash como

uma aacutervore com frutos mais saborosos o local de um rio com peixes maiores ou um

solo com variados tons da cor vermelha para pintar seu corpo ou desenhar na parede

de alguma caverna ndash certamente vocecirc pediria que a novidade lhe fosse logo mostrada

Hoje as coisas mudaram as aldeias transformaram-se em grandes cidades de

populosas naccedilotildees e o conhecimento aumentou muito e se fragmentou em diversas

aacutereas Mas algo daquelas reuniotildees tribais ainda tece natildeo soacute as histoacuterias da humani-

dade como tambeacutem os avanccedilos da Ciecircncia

Quando eu era um garoto gostava de ouvir as histoacuterias contadas pelos meus

avoacutes pais tios e professores principalmente aquelas que falavam sobre a natureza

Assim estimulado pelo que eles me ensinaram eu me especializei em Pedologia ou

seja no estudo da Ciecircncia do Solo Aleacutem disso tive a oportunidade de conhecer muitas

universidades e de cavar e examinar os solos de campos e matas de muitos locais deste

nosso Brasil e do mundo afora Hoje sou mais velho e mais experiente e me sentindo

como um anciatildeo daquelas tribos primitivas sinto necessidade e obrigaccedilatildeo de compar-

tilhar com vocecirc muito do que aprendi

Acredite eu gostaria de fazecirc-lo da forma como nossos ancestrais faziam num

bom papo em volta de uma acolhedora fogueira e depois acompanhar vocecirc ao campo

para cavar e mostrar as cores e os pendores dos solos (Fig 1) Contudo como nossas

tribos e nossos territoacuterios satildeo agora muito grandes resta-me a opccedilatildeo de escrever

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14 Liccedilotildees de pedologia

a fim de compartilhar alguns dos meus conhe-

cimentos Aleacutem disso aconselho que vocecirc

sempre participe intensamente das aulas praacuteti-

cas promovidas pelos seus professores princi-

palmente aquelas que aconteceratildeo em meio agrave

natureza onde vocecirc poderaacute conhecer in loco

todos os aspectos da superfiacutecie e do interior

do solo

Meu desejo eacute que ao ler este livro vocecirc

aprenda a ver o solo natildeo soacute com os olhos e as

matildeos mas tambeacutem com o coraccedilatildeo

Desta forma usando uma linguagem

simples ndash mas sempre calcada em modernos

dados teacutecnico-cientiacuteficos ndash pouco a pouco

tentarei ajudaacute-lo a decifrar e conhecer melhor

as admiraacuteveis partes que constituem o solo

Elas estatildeo em iacutentimo contato com o ar da atmosfera as rochas da litosfera os organis-

mos da biosfera e as aacuteguas da hidrosfera ndash dos quais a nossa vida muito depende

A maioria das pessoas por exemplo soacute consegue ver das trecircs dimensotildees do

solo apenas duas comprimento e largura ndash as que formam a superfiacutecie e que estatildeo

mais proacuteximas da atmosfera Muitas vezes poreacutem deixam de ver a profundidade Por

isso insisto familiarize-se tambeacutem com esta terceira dimensatildeo do solo Vaacute ao campo

e sem medo de ldquosujarrdquo as matildeos cave escave olhe e toque as suas camadas (que em

Pedologia satildeo chamadas de ldquohorizontesrdquo)

Existem muitos solos diferentes da mesma forma como existem diferentes

climas rochas aacutervores e aacuteguas Cada solo tem seu proacuteprio arranjo de horizontes e

portanto sua proacutepria histoacuteria ndash aquela que o condicionou a ter certas funccedilotildees que

estatildeo refletidas nos seus atributos mineraloacutegicos bioloacutegicos fiacutesicos e quiacutemicos

Em nossas conversas que organizei em forma de Liccedilotildees de Pedologia iremos

contar essa histoacuteria e estudar essas funccedilotildees ndash principalmente as relacionadas com o

crescimento das plantas Aleacutem disso aprenderemos a examinar a aparecircncia dos solos

e a analisar e interpretar seus atributos

E como toda histoacuteria tem um comeccedilo que tal iniciarmos imaginando os efeitos

de um ldquobig bang rdquo criador e de um ldquobig estragordquo destruidor

Acredito que vocecirc jaacute tenha ouvido falar no Big Bang Esse ldquoinstante criadorrdquomarcado por uma gigantesca explosatildeo aconteceu haacute cerca de 20 bilhotildees de anos

quando o espaccedilo o tempo e a mateacuteria ainda natildeo existiam

Da energia dessa ldquoexplosatildeordquo surgiu toda a mateacuteria dos corpos celestes entre

os quais o nosso incandescente e resplandecente Sol e em sua volta o nosso entatildeo

tambeacutem incandescente planeta Terra que foi se esfriando e solidificando aos poucos

ateacute formar uma capa soacutelida ao seu redor As temperaturas elevadas que geravam

altas pressotildees vindas do interior do nosso planeta comeccedilaram a romper essa capa

expelindo inuacutemeros gases os quais formaram uma protoatmosfera que num primeiro

momento continha muito vapor drsquoaacutegua gaacutes carbocircnico e enxofre e depois metano

amocircnia e nitrogecircnio mas ainda quase nenhum oxigecircnio livre Com a continuaccedilatildeo do

Fig 1 Modelo de ensino da forma como nossos ancestrais

faziam o comeccedilo se daacute num bom papo em volta de uma

acolhedora fogueira (Foto Rodrigo O Zenero)

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1511 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

resfriamento dessa crosta ndash ou litosfera ndash os vapores drsquoaacutegua foram se condensando e

ocorreram muitas chuvas Tantas que acabaram formando os primeiros oceanos

Com as chuvas e os ventos as rochas dessa litosfera comeccedilaram a se decom-

por fragmentando-se e formando as primeiras areias e argilas dos antecessores dos

primeiros solos ndash os ldquoprotossolosrdquo Como na atmosfera ainda natildeo existia oxigecircnio livre

(O2) e ozocircnio (O3) a vida soacute poderia ter iniacutecio nas aacuteguas entre as areias e argilas dos

protossolos As aacuteguas se acumularam e nelas protegidas das radiaccedilotildees ultravioleta as

ldquoceacutelulas-vidasrdquo puderam se originar Primeiramente surgiram as ldquoceacutelulas-bacteacuteriasrdquo ndash

os procariontes ndash com DNA mas sem clorofila Depois ldquoceacutelulas-algas clorofiladasrdquo ndash

as espirulinas Estas entatildeo comeccedilaram com a energia dos foacutetons a sintetizar o gaacutes

oxigecircnio a partir da aacutegua gaacutes carbocircnico e outros nutrientes como fosfatos nitratos etc

Parte do oxigecircnio assim produzido sob a accedilatildeo dos raios ultravioleta decompunha-se e

formava o gaacutes ozocircnio que se acumulou como uma camada protetora na estratosfera

Desse modo as primeiras formas de vida multiplicaram-se Provavelmente

primeiro nas aacuteguas contidas nos poros que existiam ao redor das areias e argilas dos

protossolos e depois nos oceanos e mares Apoacutes alguns milhotildees de anos o O2 e o

O3 assim formados jaacute compunham boa parte da atmosfera Com a morte dos indiviacute-

duos monocelulares que cresciam na aacutegua existente entre os pequenos fragmentos

de rocha mateacuterias orgacircnicas foram incorporadas a boa parte da superfiacutecie soacutelida da

Terra Imagino que deve ter sido assim que o objeto maior de nosso estudo ndash o solo ndash

comeccedilou a nascer e crescer primeiro vieram os Neossolos depois os Cambissolos

e os Argissolos Por uacuteltimo os Latossolos (mais tarde veremos o significado desses

ldquonomes cientiacuteficosrdquo)

Como o solo estava se desenvolvendo a Terra podia sustentar formas mais

organizadas de vida incluindo muitos organismos clorofilados como as algas verdes

Depois vieram os musgos ndash brioacutefitas ndash e as samambaias - pteridoacutefitas Estas uacuteltimas

embora ainda sem sementes mas jaacute com vasos condutores de seiva usavam o solo no

qual fixavam suas raiacutezes para dele extraiacuterem aacutegua e nutrientes o que contribuiacutea de

forma significativa para o fenomenal processo da fotossiacutentese e consequentemente

para continuar a siacutentese de oxigecircnio que era ldquoturbinadardquo por outro fenocircmeno impor-

tante que mais tarde veremos em detalhe a capacidade de troca de iacuteons do solo

Assim o oxigecircnio da atmosfera aumentava agrave medida que o gaacutes carbocircnico diminuiacutea

isto porque seus aacutetomos de carbono eram sequestrados em grandes quantidades de

biomassa boa parte da qual foi enterrada e fossilizada no que hoje conhecemos como

petroacuteleo e carvatildeo mineralAssim agrave medida que os solos evoluiacuteam os vegetais tambeacutem o faziam As

plantas aleacutem de folhas clorofiladas passaram a ter frutos e sementes de acordo com

o que estaacute escrito em muitos livros sagrados inclusive na Biacuteblia ldquoE a terra produziu

erva erva dando semente conforme a sua espeacutecie e a aacutervore frutiacutefera cuja semente

estaacute nela conforme a sua espeacutecierdquo (Gn 112)

Paralelamente pouco a pouco foram surgindo espeacutecies animais que se alimen-

tavam natildeo soacute da biomassa sintetizada pelos vegetais como tambeacutem de outros animais

Primeiro vieram os invertebrados depois os vertebrados e entre estes e por uacuteltimo

o homem ndash biblicamente chamado ldquoAdatildeordquo (ldquo e formou Deus o Homem do poacute da

terrardquo Gn 27)

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16 Liccedilotildees de pedologia

Talvez vocecirc se interesse em saber que o nome ldquoAdatildeordquo vem do hebraico adamaacute

que significa ldquosolo vermelhordquo ou ldquodo barro vermelhordquo E mais foi dado a esse ser

considerado o iacutecone da criaccedilatildeo divina ldquoo domiacutenio sobre os peixes do mar e sobre as

aves dos ceacuteus e sobre o gado e sobre toda a terrardquo (Gn 126)

O Homem sapiens somente haacute alguns milhares de anos vem se multiplicando

e explorando uma natureza que levou tantos bilhotildees de anos para se formar Ou seja

agrave custa dos recursos naturais os indiviacuteduos desta nossa espeacutecie foram desordenada-

mente crescendo e para criar condiccedilotildees favoraacuteveis agrave sua vida foram modificando a

natureza derrubando aacutervores arando o solo construindo estradas etc Hoje talvez

natildeo muito ldquosapiamenterdquo a populaccedilatildeo aumenta cada vez mais e portanto consome

cada vez mais aacutegua alimentos e energia Com isso a maior parte das florestas e dos

campos vem sendo substituiacuteda por aacutereas urbanas lavouras e pastagens a fim de

atender agrave constante demanda de moradia e alimento dos quase seis bilhotildees desses

novos Homo sapiens cada vez mais famintos e exigentes em conforto Para atender

a toda essa demanda o solo que muito tempo levou para se formar vem se desgas-

tando rapidamente enquanto o gaacutes carbocircnico tambeacutem por tanto tempo captado pelas

plantas vem retornando agrave atmosfera principalmente pela queima da mateacuteria orgacircnica

dos solos do petroacuteleo e do carvatildeo

Por isso tenho dito que estamos fazendo um ldquobig estragordquo naquilo que comeccedilou

com um resplandecente ldquobig bang rdquo

Com os dejetos produzidos nas cidades as aacuteguas e o ar vecircm sendo poluiacutedos

e com o desgaste dos solos os alimentos escasseiam fazendo com que as fronteiras

agriacutecolas avancem agrave custa de desmatamentos Com a queima dos combustiacuteveis foacutesseis

e das florestas o excesso de CO2 produz o efeito estufa e aumenta a temperatura da

Terra provocando o derretimento do gelo das calotas polares a elevaccedilatildeo do niacutevel dos

oceanos e o alargamento dos desertos Uma possiacutevel consequecircncia por exemplo eacute

o desaparecimento de cidades em razatildeo das doenccedilas e accedilotildees violentas da natureza

como os furacotildees as secas e as enchentes que jaacute estatildeo sendo divulgadas pela miacutedia

Ao tomarmos conhecimento desses fatos muitos se perguntam seraacute que por causa

de tanto estrago que fizemos agrave terra que antes tatildeo bem nos alimentava agora por

vinganccedila ela nos destroacutei

Talvez uma soluccedilatildeo seja passarmos a olhar o solo segundo o que ele tem de mais

jovial e fecundo o mesmo olhar de esperanccedila com que o poeta portuguecircs Antocircnio

Gedeatildeo fala do caraacuteter promissor da juventude Desse modo poderemos perceber

esta que certamente foi uma das maiores criaccedilotildees resultantes do disparo daqueleldquobig gatilhordquo o solo

ROSA BRANCA AO PEITO

(Antocircnio Gedeatildeo Portugal 1906-1997)

Teu corpinho adolescente cheira a princiacutepio do mundo

Ainda estaacute por soprar a brisa que haacute de agitar a tua seara

Ainda estaacute por romper a seara que haacute de rasgar o teu solo fecundo

Ainda estaacute por arrotear o solo que haacute de sorver a aacutegua clara

Ainda estaacute por ascender a nuvem que haacute de chover a tua chuva

Ainda estaacute por arder o sol que haacute de evaporar a aacutegua da tua nuvem

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1711 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Em seu encontro com Eacutedipo na trageacutedia

grega de Soacutefocles (496-406 aC) uma esfinge

diz ldquoDecifra-me ou devoro-terdquo Talvez vocecirc

esteja agora me perguntando ldquoO que devo eu

decifrar para natildeo ser devorado por esse lsquobig

estragorsquordquo Poderia eu lhe responder cada um

pode fazer um pouco como por exemplo

compreender como os solos se formam e como

vecircm funcionando ao longo dos tempos pois

eacute preciso conhececirc-los para protegecirc-los e eacute

bom que isso seja feito desde a nossa infacircncia

(Fig 2)

Da mesma forma como os antigos

filoacutesofos gregos diziam que o conhecimento

por meio da educaccedilatildeo leva o homem ao

maacuteximo possiacutevel de sua perfeiccedilatildeo eu lhe digo

que o meu desejo eacute que os conhecimentos que

aqui iniciei a compartilhar com vocecirc cresccedilam

Mas tudo te espera desde o princiacutepio do mundo

a doce brisa a verde seara o solo fecundo

Tudo te espera desde o princiacutepio de tudo

a aacutegua clara a fofa nuvem o sol agudo

Tu sabes tu sabes tudo

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

que desde o princiacutepio do mundo sabem tudo

O teu cabelo sabe que haacute de crescer

e que haacute de ser louro

As tuas laacutegrimas sabem que hatildeo de correr

nas horas de choro

Os teus peitos sabem que hatildeo de estremecer

no dia do risoO teu rosto sabe que haacute de enrubescer

quando for preciso

Quando te sentires perdida

fecha os olhos e sorri

Natildeo tenhas medo da Vida

que a Vida vive por si

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

A tua inocecircncia sabe tudo

Fig 2 O ideal eacute que o conhecimento sobre o solo nos seja passado

desde a mais tenra idade (Foto Juliana Simotildees Lepsch)

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18 Liccedilotildees de pedologia

e se multipliquem tal como uma semente boa em solo fecundo Afinal aprender a

decifrar um pouco dos multicoloridos solos (Fig 3) jaacute eacute um bom passo para diminuir

os muitos estragos que estamos fazendo ao nosso belo planeta verde-azul

Fig 3 As muitas cores dos solos brasileiros Nas regiotildees de clima frio ou temperado (como o norte da Europa e das Ameacutericas)

os solos natildeo tecircm as vivas cores amareladas laranja e vermelhas muito comuns nos troacutepicos uacutemidos (Fotos I F Lepsch

e S W Buol)

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1911 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Parafraseando Milton Nascimento e Chico Buarque faccedilo a vocecirc o seguinte

convite venha comigo afagar a terra conhecer os desejos da terra pois a terra estaacute no

cio esta eacute a propiacutecia ocasiatildeo para fecundar o chatildeo

O CIO DA TERRA

(Milton Nascimento Chico Buarque)

Debulhar o trigo

Recolher cada bago do trigo

Forjar no trigo o milagre do patildeo

E se fartar de patildeo

Decepar a cana

Recolher a garapa da cana

Roubar da cana a doccedilura do mel

Se lambuzar de mel

Afagar a terra

Conhecer os desejos da terra

Cio da terra a propiacutecia estaccedilatildeo

E fecundar o chatildeo

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() graccedilas agrave conhecida posiccedilatildeo do nosso planeta em relaccedilatildeo ao Sol

graccedilas agrave sua rotaccedilatildeo e agrave sua forma esfeacuterica o clima a vegetaccedilatildeo e a vida

animal estatildeo distribuiacutedos na superfiacutecie da Terra de norte a sul em umaordem estritamente determinada () que permite a divisatildeo da esfera em

zonas polar temperada equatorial e assim por diante E uma vez que

os agentes formadores do solo estatildeo sujeitos a leis conhecidas que regem

a sua distribuiccedilatildeo seus resultados () devem estar distribuiacutedos na esfera

terrestre em zonas definidas que se situam mais ou menos (somente

com alguns desvios) paralelas aos ciacuterculos das latitudes

(Dokuchaev em Nossas estepes passado e presente 1892)

Liccedilatildeo 1

H983145983155983156983283983154983145983139983151 983141 983142983157983150983140983137983149983141983150983156983151983155 983140983137 983139983145983274983150983139983145983137 983140983151 983155983151983148983151

Vamos comeccedilar revendo um pouco a histoacuteria da Ciecircncia do Solo e do seu ramo que

mais completamente o estuda a Pedologia O desenvolvimento dos estudos do solo

pode ser entendido como passando por dois estaacutegios o primeiro muitos seacuteculos atraacutes

em que referecircncias agraves praacuteticas agriacutecolas satildeo encontradas na literatura de antigos povos

muitas vezes com um sentido religioso o segundo refere-se haacute tempos mais recentes

dos uacuteltimos dois seacuteculos fundamentado na experimentaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo do meacutetodo

cientiacutefico No processo de revisatildeo desses estaacutegios poderemos entender melhor a evolu-

ccedilatildeo dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciecircncia eacute

dinacircmico e tem passado por muitas resistecircncias a novas ideias Trata-se de uma ciecircncia

relativamente nova pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do

seacuteculo XIX a reconhecessem Veja algo sobre esse assunto no Boxe 11

ALGUMAS DEFINICcedilOtildeES IMPORTANTES

Alquimia forma da quiacutemica na Idade Meacutedia que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns

em ouro e obter o elixir da longa vida um remeacutedio que curaria todas as doenccedilas e daria vida longa agravequeles

que o ingerissem

Vasilii V Dokuchaev (1846-1903

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452 Rochas e seus minerais

de soacutelidos satildeo os poros os quais normalmente estatildeo

preenchidos com dois outros componentes um

liacutequido e outro gasoso o ar e a aacutegua

Como vocecirc pode imaginar a proporccedilatildeo de ar

e aacutegua eacute variaacutevel porque a quantidade desta uacuteltima

retida no solo varia muito em decorrecircncia das condi-

ccedilotildees climaacuteticas Em geral os poros ocupam cerca da

metade do volume de um horizonte do solo Contudo

pode haver variaccedilotildees dependendo do grau de compac-

taccedilatildeo do solo assunto que iremos estudar em detalhes

mais adiante em uma das liccedilotildees sobre fiacutesica do solo

Por enquanto vamos nos concentrar nos

minerais tentando responder a questotildees como

Qual a diferenccedila entre um elemento quiacutemico um

mineral e uma rocha

Onde e como esses materiais se originam

Como eles adquirem as atuais caracteriacutesticas

Por que uns se decompotildeem mais facilmente que

outros

Seraacute que diferentes rochas com diferentes minerais

sempre datildeo origem a diferentes solos

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha

Olhando com cuidado um pedaccedilo de rocha ndash a pedra polida de uma mesa de pia

por exemplo ndash vocecirc notaraacute que ela eacute composta de uma seacuterie de pequenas manchassemelhantes a peccedilas de um ldquoquebra-cabeccedilardquo Essas peccedilas satildeo diversos minerais quartzo

feldspato e mica no caso de ser uma rocha graniacutetica Nessa rocha esses minerais estatildeo

na forma do que chamamos agregados cristalinos os quais satildeo compostos de peque-

nos cristais de vaacuterios formatos e cores

Em Geologia define-se rocha como ldquoum agregado natural de mineraisrdquo por

sua vez um mineral eacute definido como um composto cristalino formado por aacutetomos de

elementos quiacutemicos ou mais corretamente iacuteons ndash aacutetomos ou grupo de aacutetomos com

carga eleacutetrica em razatildeo da perda ou ganho de eleacutetrons No caso de ganho o aacutetomo

adquire uma carga eleacutetrica negativa sendo denominado acircnion e no caso de perda

de eleacutetrons o aacutetomo fica carregado positivamente sendo denominado caacutetion Por

Fig 22 Esquema da composiccedilatildeo do horizonte A de um solo

quando em boas condiccedilotildees para o crescimento de

plantas cultivadas O conteuacutedo de ar e aacutegua dos poros eacute

variaacutevel no caso metade deles estaacute ocupada por aacutegua

Vocecirc considera o termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantasrdquo correto sob o ponto de vista da mineralogia

Por quecirc Modifique-o para uma forma mais correta dando atenccedilatildeo agraves diferenccedilas

entre aacutetomos iacuteons moleacuteculas e minerais

O termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantas muito comum na Ciecircncia do Solo pode ser interpretado como errocircneo

se tomarmos ldquoao peacute da letrardquo a definiccedilatildeo de mineral Plantas natildeo se alimentam de minerais mas sim de iacuteons e

compostos orgacircnicos Minerais do solo soacute existem na forma de partiacuteculas e como tais por menores que sejam

(pex argilas) natildeo conseguem ser absorvidos pelas plantas Nesse sentido o termo ldquonutriccedilatildeo inorgacircnica de

plantasrdquo seria conceitualmente mais adequado

Questatildeo1

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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Natildeo posso deixar de mencionar o trabalho de leitura feito por vaacuterios estudan-

tes de graduaccedilatildeo poacutes-graduaccedilatildeo e poacutes-doutoramento a quem ofereci as primeiras

versotildees de vaacuterias das liccedilotildees aqui apresentadas uma vez que ningueacutem melhor do que

eles para saber se a linguagem do texto estava clara e adequada agraves suas necessida-

des de aprendizagem e ao ensino da Pedologia Assim e desde jaacute desculpando-me

por alguma inadvertida omissatildeo de nomes agradeccedilo a Akenia Alkmim Mariana

Delgado Marina Y Reia Mathilde A Bertoldo Rodrigo S Macedo e Tatiana Rittl e

especialmente ao Gabriel R P Andrade que elaborou a primeira versatildeo de todas as

questotildees e respostas inseridas nas liccedilotildees

Pelas variadas fotos e outras ilustraccedilotildees que enriquecem a presente obra

agradeccedilo a Adriana C G de Souza Adriano R Guerra Antonio G Pires Neto

Eloana Bonfleur Heloiacutesa H G Coe Juacutelio Gaspar Marlen B e Silva Miguel Cooper

Mariana Delgado Marston H D Franceschini Osmar Bazaglia Filho Rodrigo O

Zenero Rodrigo E Munhoz de Almeida Rodnei Rizzo e Pablo Soares

Destaco ainda as fotos enviadas pelos colegas John Kelley (United States

Department of Agriculture National Research Conservation Service) Stanley W

Buol (Emeritus Soil Professor North Carolina State University) Mendel Rabinovitch

(engenheiro agrocircnomo e ex-cineasta) e Maacutercio Rossi (Instituto Florestal SP)

Agradeccedilo a todos professores da graduaccedilatildeo e poacutes-graduaccedilatildeo que me entusias-

maram no estudo dos solos aos meus colegas do Instituto Agronocircmico do Estado

de Satildeo Paulo (IAC) aos meus colegas e estudantes da Universidade Federal de

Uberlacircndia (UFU) Universidade Federal de Lavras (UFLA) Universidade Estadual

Paulista (FCAV-Unesp) com destaque para a Escola Superior de Agricultura Luiz de

Queiroz (USP) em cuja Biblioteca Central passei grande parte do tempo na produccedilatildeo

deste livro

Agradeccedilo tambeacutem agravequeles que primeiro me apresentaram o solo e nele me

ensinaram natildeo soacute a plantar frutas verduras e plantas ornamentais mas principal-

mente a apreciaacute-lo na sua essecircncia (com suas cores e texturas) despertando em mim o

desejo de estudaacute-lo a fim de preservaacute-lo meu pai Jacob A Lepsch (fazendeiro) e meu

tio Reynaldo Lepsch (engenheiro agrocircnomo)

Por fim quero expressar minha profunda gratidatildeo a Ivana minha compa-

nheira pelo seu estiacutemulo agrave idealizaccedilatildeo e produccedilatildeo desta obra e tambeacutem pelo empenho

na revisatildeo do texto Seu apoio foi imprescindiacutevel para que este livro fruto de muito

amor pudesse ser completado

Igo F Lepsch

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A

A983152983154983141983155983141983150983156983137983271983267983151

O que eacute um livro Que ideia traz agrave mente a palavra ldquolivrordquo Um feixe de paacuteginas presas

juntas num dos lados e envoltas por uma capa com maior espessura que as folhas

ostentando um tiacutetulo para indicar o seu conteuacutedo Embora a essecircncia do livro esteja

nas paacuteginas internas eacute na capa que aparece a primeira indicaccedilatildeo da intenccedilatildeo do autor

ao escrevecirc-lo

Haacute livros escritos para entreter outros para emocionar e ainda outros mais que

satildeo oferecidos para instruir o leitor na execuccedilatildeo de uma tarefa desde como montar

seu proacuteprio arsenal de maacutegicas ateacute o seu proacuteprio receptor de programas de televisatildeo

Esses tipos de livros aleacutem de outros que neste momento podem estar lhe

ocorrendo satildeo de definiccedilatildeo simples quando comparados a livros criados para a divul-

gaccedilatildeo de conhecimentos codificados segundo os preceitos da Ciecircncia A razatildeo eacute salvo

melhor juiacutezo que a Ciecircncia considerada como a busca incessante do conhecimento

estaacute sujeita agrave interminaacutevel revisatildeo e constante ampliaccedilatildeo De fato mensalmente se

natildeo diariamente pelo mundo afora satildeo publicadas centenas de revistas cada uma

com dezenas de relatoacuterios de pesquisas realizadas informando sobre novas desco-

bertas explicaccedilotildees invenccedilotildees e reparos de algum erro anteriormente divulgado Esse

ininterrupto manancial composto de leis princiacutepios conceitos e dados eacute continua-

mente despejado no jaacute vasto oceano do conhecimento cientiacutefico

Quem poderaacute acompanhar com algum grau de eficiecircncia tal diluacutevio de paacuteginas

escritas O erudito experiente aprendeu a satisfazer seu desejo de manter-se atuali-

zado escolhendo uma fraccedilatildeo da Ciecircncia para acompanhar mais detalhadamente

dando do seu interesse ao restante uma atenccedilatildeo mais superficial por assim dizer

caracterizando-se em relaccedilatildeo a ele como um generalista

Mas e quanto ao neoacutefito ao leigo trazendo consigo ainda natildeo mais do que

noccedilotildees vagas e superficiais recolhidas nos primeiros anos de estudo disciplinado

Atualizar-se com as publicaccedilotildees eacute como tentar abarcar com a ajuda do ceacuterebro o

passado completo ou percorrer esse Himalaia montado com folhas de papel Como

comeccedilar e tambeacutem como recompor na mente o conjunto o panorama de um dos

ramos ou divisotildees da Ciecircncia que como o todo do conhecimento prossegue em

constante ampliaccedilatildeo

Para ele a resposta estaacute no livro didaacutetico escrito com o declarado propoacutesito

de colocar ao seu alcance mental e temporal um compecircndio contendo o essencial

quanto a princiacutepios leis conceitos vocabulaacuterio importacircncia e significado para

a humanidade

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De quando em quando algum ramo da Ciecircncia eacute revisitado e um novo livro eacute

produzido tendo como alvo principal o aprendiz A Pedologia tambeacutem um detalhe

no panorama amplo do conhecimento tem para oferecer muitas obras desse tipo

Constituem-se de uma exposiccedilatildeo dos preceitos aceitos ateacute o momento contados de

modo a captar a atenccedilatildeo e provocar o interesse do estudante em prosseguir a leitura

com a dedicaccedilatildeo de um estudioso

Agora vocecirc tem diante de si o livro 19 Liccedilotildees de Pedologia A introduccedilatildeo escrita

pelo autor Igo F Lepsch na primeira pessoa numa linguagem iacutentima e amistosa

prepara o leitor para sentir-se como se o professor estivesse lhe falando O sumaacuterio

mostra a posiccedilatildeo do autor em relaccedilatildeo ao leitor Os toacutepicos satildeo apresentados de modo

a provocar a mente para antecipar a pergunta para a qual deveraacute estar preparado para

responder apoacutes ter feito a leitura de cada toacutepico - assim como deve fazer o professor na

sala de aula Do ponto de vista pedagoacutegico essa eacute a didaacutetica adotada

Haacute pelo livro todo essa sensaccedilatildeo de estar recebendo o texto ao vivo Esse efeito

eacute atingido pela montagem original das partes e pelas particcedilotildees escolhidas Ateacute mesmo

as repeticcedilotildees aparecem quase que sorrateiramente natildeo para surpreender o leitor mas

para atender agrave sua sentida vontade de um reforccedilo nos pontos mais fundamentais e no

que eacute peculiar e particular da Pedologia

Aleacutem disso as citaccedilotildees bibliograacuteficas ao final de cada liccedilatildeo natildeo foram escolhi-

das para indicar a fonte original da informaccedilatildeo do conhecimento mas para comple-

mentar o estudo

Creio que Igo F Lepsch estaacute nos contando com o seu livro que assim eacute como

gostaria de ter estudado sobre os solos que estatildeo distribuiacutedos sobre o nosso planeta

Zilmar Ziller Marcos

ADAEESALQ

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S

S983157983149983265983154983145983151

INTRODUCcedilAtildeO 983089983091

983089 HISTOacuteRICO E FUNDAMENTOS DA CIEcircNCIA DO SOLO 983090983089

11 Os primeiros conhecimentos sobre o solo 983090983090

12 As primeiras civilizaccedilotildees mesopotacircmicos egiacutepcios indianos chineses

astecas e incas 98309098309213 Gregos e romanos 983090983095

14 Os aacuterabes e a Idade Meacutedia europeia 983090983096

15 Os alquimistas e a busca pelo ldquoespiacuterito da vegetaccedilatildeordquo 983090983097

16 A escola de Liebig e a ldquolei do miacutenimordquo 983091983089

17 A escola russa 983091983090

18 Os primeiros congressos internacionais de Ciecircncia do Solo 983091983092

19 Subdivisotildees do estudo dos solos 983091983095

110 Conceitos de solo 983091983096

111 Funccedilotildees ecoloacutegicas 983091983097

983090 ROCHAS E SEUS MINERAIS 98309298309121 Diferenccedilas entre solo regolito e saproacutelito 983092983092

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha 983092983093

23 Como se formam os minerais 983092983095

24 O que satildeo substituiccedilotildees isomoacuterficas 983093983090

25 Quais satildeo os elementos mais comuns nos minerais 983093983091

26 Propriedades fiacutesicas dos minerais 983093983092

27 Quais os principais tipos de rochas 983093983095

28 Examinando melhor os trecircs grupos de rochas 983093983097

29 Composiccedilatildeo quiacutemica dos minerais983094983090

983091 INTEMPERISMO DOS MINERAIS E FORMACcedilAtildeO DOS MINERAIS DE ARGILA 983094983093

31 Intemperismo fiacutesico e quiacutemico 983094983094

32 Como age o intemperismo fiacutesico 983094983097

33 Como ocorre o intemperismo quiacutemico 983095983088

34 Por que algumas rochas se intemperizam mais raacutepida e

profundamente que outras 983095983093

35 Os produtos do intemperismo 983096983090

983092 OS SOacuteLIDOS ATIVOS DO SOLO ARGILA E HUacuteMUS 983096983097

41 O que satildeo as argilas 983097983089

42 Classificaccedilatildeo das argilas 983097983090

43 De onde vecircm as cargas das argilas 983097983097

44 O que eacute (e como se forma) o huacutemus 983089983088983088

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983093 CAPACIDADE DE TROCA DE IacuteONS 983089983088983093

51 Como acontecem as trocas de caacutetions do solo 983089983088983095

52 Como quantificar a CTC de uma amostra de solo 983089983088983096

53 Fatores que determinam maior ou menor retenccedilatildeo dos caacutetions nos coloides 983089983089983088

54 Um exemplo de troca de iacuteons 983089983089983089

55 Quantificando as trocas iocircnicas 98308998308998309056 Fatores que afetam a CTC do solo 983089983089983091

57 Capacidade de troca de acircnions (CTA) 983089983089983095

58 Perspectiva 983089983089983095

983094 FIacuteSICA DO SOLO I GRANULOMETRIA DENSIDADE CONSISTEcircNCIA E AR DO SOLO 983089983090983089

61 Tamanho de partiacuteculas e sua distribuiccedilatildeo (composiccedilatildeo granulomeacutetrica) 983089983090983090

62 Estrutura e seus agregados 983089983090983095

63 Densidade (global e de partiacuteculas) e porosidade 983089983091983089

64 Consistecircncia 983089983091983092

65 O ar do solo 983089983091983093

983095 FIacuteSICA DO SOLO II RETENCcedilAtildeO E MOVIMENTO DA AacuteGUA TEMPERATURA ETC 983089983091983097

71 Estrutura e propriedades da aacutegua 983089983092983091

72 Diferenccedilas entre moleacuteculas de aacutegua retidas por coesatildeo e por adesatildeo 983089983092983094

73 Capacidade de campo 983089983092983095

74 Ponto de murcha permanente (PMP) 983089983092983097

75 Aacutegua disponiacutevel (AD) e capacidade de aacutegua disponiacutevel (CAD)983089983092983097

76 Como medir a quantidade de aacutegua contida em um solo 983089983093983091

77 Movimentos da aacutegua no solo 983089983093983093

78 Permeabilidade do solo em fluxo saturado e natildeo saturado 983089983093983094

79 Relaccedilotildees solo-aacutegua-planta 983089983093983097

710 Temperatura do solo983089983093983097

983096 QUIacuteMICA DA FASE LIacuteQUIDA DO SOLO 983089983094983093

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida do solo 983089983094983094

82 O que eacute uma soluccedilatildeo quiacutemica 983089983094983096

83 Movimento dos iacuteons da fase soacutelida para a liacutequida 983089983095983089

84 Principais acircnions cloretos sulfatos bicarbonatos e nitratos 983089983095983091

85 Principais caacutetions caacutelcio magneacutesio potaacutessio soacutedio e alumiacutenio 983089983095983092

86 Aacutecido siliacutecico compostos orgacircnicos e gases na soluccedilatildeo do solo 983089983095983092

87 Soluccedilatildeo do solo e pedogecircnese 983089983095983093

88 Influecircncia das concentraccedilotildees de oxigecircnio caacutetions e siacutelica na formaccedilatildeo das argilas 983089983095983096

89 Como retirar amostra da soluccedilatildeo do solo 983089983095983096

983097 MORFOLOGIA ORGANIZACcedilAtildeO DO SOLO COMO CORPO NATURAL 983089983096983091

91 Paisagens corpos de solos e perfis de solos 983089983096983092

92 Como descrever um solo 983089983096983095

93 Principais caracteriacutesticas morfoloacutegicas 983089983097983088

94 Denominaccedilotildees dos horizontes 983090983088983088

983089983088 ACIDEZ E ALCALINIDADE 983090983088983097

101 O que significa pH 983090983089983088

102 Por que existem solos aacutecidos e alcalinos 983090983089983090

103 Os diferentes tipos de acidez 983090983089983094

104 Efeito do tipo de caacutetion baacutesico sobre o pH 983090983089983096

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105 Poder tampatildeo dos solos 983090983089983097

106 Importacircncia da acidez do solo no crescimento das plantas 983090983090983088

107 Ajuste do pH em solos agriacutecolas 983090983090983089

108 Como calcular a quantidade de calcaacuterio necessaacuteria para neutralizar

os niacuteveis elevados de acidez 983090983090983090

109 Alcalinidade e salinidade 983090983090983091

983089983089 BIOLOGIA DO SOLO ORGANISMOS VIVOS E MATEacuteRIA ORGAcircNICA 983090983090983095

111 Tipos de organismos983090983090983096

112 Macroanimais mais comuns do solo artroacutepodes e vermes 983090983091983088

113 Microfauna (nematoides protozoaacuterios e rotiacuteferos) 983090983091983090

114 Microflora (algas bacteacuterias fungos e actinomicetos) 983090983091983091

115 Fatores que condicionam o tipo e a quantidade de micro-organismos do solo 983090983091983093

116 Efeitos dos organismos no solo 983090983091983093

117 Mateacuteria orgacircnica 983090983091983096

118 Relaccedilotildees carbononitrogecircnio 983090983092983088

983089983090 ANAacuteLISE DA FRACcedilAtildeO SOacuteLIDA DO SOLO 983090983092983093

121 Fertilidade versus produtividade do solo 983090983092983093

122 Tecnologias que devem ser utilizadas para se conhecer o solo 983090983092983097

123 Anaacutelises quiacutemicas e fiacutesicas para fins pedoloacutegicos 983090983093983089

124 Anaacutelises de solo para fins de recomendaccedilatildeo de adubaccedilotildees 983090983094983089

125 Retrospectiva e perspectiva 983090983094983095

983089983091 PROCESSOS E FATORES DE FORMACcedilAtildeO DO SOLO 983090983095983089

131 Voltando no tempo 983090983095983091

132 Principais processos de formaccedilatildeo do solo 983090983095983094

133 Fatores de formaccedilatildeo do solo 983090983096983089

134 Retrospectiva 983090983097983089

983089983092 CLASSIFICACcedilAtildeO DOS SOLOS 983090983097983091

141 Classificaccedilotildees teacutecnicas e naturais 983090983097983094

142 Atributos diferenciais dos solos 983090983097983094

143 Primeiros sistemas naturais de classificaccedilatildeo 983090983097983097

144 Sistemas modernos de classificaccedilatildeo ndash horizontes diagnoacutesticos 983091983088983089

145 Classificaccedilatildeo norte-americana 983091983088983090

146 Classificaccedilotildees da FAOUnesco 983091983088983093

147 Outros sistemas de classificaccedilatildeo de solos 983091983088983096

983089983093 O SISTEMA BRASILEIRO DE CLASSIFICACcedilAtildeO DE SOLOS (SIBCS) 983091983089983089

151 Estrutura hieraacuterquica do SiBCS 983091983089983091

152 As seis categorias do SiBCS 983091983089983092

153 Visatildeo geral dos solos brasileiros (ordens e subordens) 983091983090983090

983089983094 LEVANTAMENTO DE SOLOS 983091983092983089

161 Utilidades dos levantamentos pedoloacutegicos 983091983092983089

162 Definiccedilatildeo e modo de execuccedilatildeo de um levantamento pedoloacutegico 983091983092983091

163 Por que e como satildeo feitos os mapas de solos 983091983092983092

164 Quais os diferentes tipos de unidades de mapeamento 983091983092983096

165 Os relatoacuterios dos levantamentos de solos 983091983093983088

166 Quais satildeo os tipos de levantamentos pedoloacutegicos 983091983093983089

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167 Mapas utilitaacuterios e interpretativos 983091983093983093

168 Avanccedilos recentes nos levantamentos de solos 983091983093983094

983089983095 SOLOS DO BRASIL 983091983094983089

171 Solos da Amazocircnia 983091983094983091

172 Solos do Nordeste 983091983094983095173 Solos da Regiatildeo Centro-Oeste 983091983095983089

174 Solos da Regiatildeo Sudeste 983091983095983092

175 Solos da Regiatildeo Sul 983091983095983095

176 Panorama dos solos do Brasil em relaccedilatildeo agrave agricultura 983091983095983097

983089983096 SOLOS E CLIMAS DO MUNDO 983091983096983091

181 Solos dos troacutepicos e subtroacutepicos uacutemidos 983091983096983094

182 Solos dos troacutepicos com longa estaccedilatildeo seca 983091983096983097

183 Solos dos climas mediterracircneos 983091983097983089

184 Solos das regiotildees montanhosas983091983097983090

185 Solos das zonas aacuteridas 983091983097983091

186 Solos das zonas temperadas 983091983097983094

187 Solos da zona fria 983092983088983089

188 Solos das zonas boreais e polares 983092983088983090

189 Panorama dos recursos dos solos do mundo para a agricultura 983092983088983092

983089983097 DEGRADACcedilAtildeO E CONSERVACcedilAtildeO DOS SOLOS 983092983088983095

191 A conservaccedilatildeo dos solos 983092983088983096

192 Causas do depauperamento dos solos 983092983089983088

193 Erosatildeo dos solos 983092983089983097

194 Os meacutetodos de conservaccedilatildeo dos solos 983092983090983093

195 Capacidade de uso e planejamento conservacionista das terras 983092983091983089

196 Retrospectiva e perspectiva 983092983091983094

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 983092983091983097

Iacute NDICE REMISSIVO 983092983092983091

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I

I983150983156983154983151983140983157983271983267983151

Olaacute Seja bem-vindo(a) agraves nossas Liccedilotildees de Pedologia Mas antes de iniciaacute-las gostaria

de contar-lhe algumas histoacuterias e estoacuterias Histoacuterias de como tudo comeccedilou ndash com um

imenso Big Bang ndash e estoacuterias de como tudo pode estar terminando em uma imensa

ldquobig bagunccedilardquo

Segundo as mais modernas teorias o Big Bang foi uma espeacutecie de ldquogatilhordquo

que quando apertado fez surgir em menos de um segundo todo o Universo Cerca

de 10 bilhotildees de anos depois as primeiras formas de vida surgiram na Terra e foram

evoluindo ateacute que perto de somente 100 mil anos atraacutes surgiram a nossa espeacutecie o

Homo sapiens e suas primeiras aldeias

Vocecirc sabia que na sociedade primitiva na qual os homens comeccedilaram a formar

as primeiras tribos o conhecimento do nosso meio ambiente era compartilhado

igualmente entre eles Agora imagine vocecirc membro de uma dessas tribos agrave noitinha

reunindo-se em volta de uma fogueira com pessoas mais velhas e mais experientes

que entre outras coisas lhe contam o que aprenderam nas suas andanccedilas Como um

dos membros mais novos desse grupo vocecirc os escuta com atenccedilatildeo e depois lhes faz

perguntas para tirar algumas duacutevidas Se algo interessante lhe fosse revelado ndash como

uma aacutervore com frutos mais saborosos o local de um rio com peixes maiores ou um

solo com variados tons da cor vermelha para pintar seu corpo ou desenhar na parede

de alguma caverna ndash certamente vocecirc pediria que a novidade lhe fosse logo mostrada

Hoje as coisas mudaram as aldeias transformaram-se em grandes cidades de

populosas naccedilotildees e o conhecimento aumentou muito e se fragmentou em diversas

aacutereas Mas algo daquelas reuniotildees tribais ainda tece natildeo soacute as histoacuterias da humani-

dade como tambeacutem os avanccedilos da Ciecircncia

Quando eu era um garoto gostava de ouvir as histoacuterias contadas pelos meus

avoacutes pais tios e professores principalmente aquelas que falavam sobre a natureza

Assim estimulado pelo que eles me ensinaram eu me especializei em Pedologia ou

seja no estudo da Ciecircncia do Solo Aleacutem disso tive a oportunidade de conhecer muitas

universidades e de cavar e examinar os solos de campos e matas de muitos locais deste

nosso Brasil e do mundo afora Hoje sou mais velho e mais experiente e me sentindo

como um anciatildeo daquelas tribos primitivas sinto necessidade e obrigaccedilatildeo de compar-

tilhar com vocecirc muito do que aprendi

Acredite eu gostaria de fazecirc-lo da forma como nossos ancestrais faziam num

bom papo em volta de uma acolhedora fogueira e depois acompanhar vocecirc ao campo

para cavar e mostrar as cores e os pendores dos solos (Fig 1) Contudo como nossas

tribos e nossos territoacuterios satildeo agora muito grandes resta-me a opccedilatildeo de escrever

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14 Liccedilotildees de pedologia

a fim de compartilhar alguns dos meus conhe-

cimentos Aleacutem disso aconselho que vocecirc

sempre participe intensamente das aulas praacuteti-

cas promovidas pelos seus professores princi-

palmente aquelas que aconteceratildeo em meio agrave

natureza onde vocecirc poderaacute conhecer in loco

todos os aspectos da superfiacutecie e do interior

do solo

Meu desejo eacute que ao ler este livro vocecirc

aprenda a ver o solo natildeo soacute com os olhos e as

matildeos mas tambeacutem com o coraccedilatildeo

Desta forma usando uma linguagem

simples ndash mas sempre calcada em modernos

dados teacutecnico-cientiacuteficos ndash pouco a pouco

tentarei ajudaacute-lo a decifrar e conhecer melhor

as admiraacuteveis partes que constituem o solo

Elas estatildeo em iacutentimo contato com o ar da atmosfera as rochas da litosfera os organis-

mos da biosfera e as aacuteguas da hidrosfera ndash dos quais a nossa vida muito depende

A maioria das pessoas por exemplo soacute consegue ver das trecircs dimensotildees do

solo apenas duas comprimento e largura ndash as que formam a superfiacutecie e que estatildeo

mais proacuteximas da atmosfera Muitas vezes poreacutem deixam de ver a profundidade Por

isso insisto familiarize-se tambeacutem com esta terceira dimensatildeo do solo Vaacute ao campo

e sem medo de ldquosujarrdquo as matildeos cave escave olhe e toque as suas camadas (que em

Pedologia satildeo chamadas de ldquohorizontesrdquo)

Existem muitos solos diferentes da mesma forma como existem diferentes

climas rochas aacutervores e aacuteguas Cada solo tem seu proacuteprio arranjo de horizontes e

portanto sua proacutepria histoacuteria ndash aquela que o condicionou a ter certas funccedilotildees que

estatildeo refletidas nos seus atributos mineraloacutegicos bioloacutegicos fiacutesicos e quiacutemicos

Em nossas conversas que organizei em forma de Liccedilotildees de Pedologia iremos

contar essa histoacuteria e estudar essas funccedilotildees ndash principalmente as relacionadas com o

crescimento das plantas Aleacutem disso aprenderemos a examinar a aparecircncia dos solos

e a analisar e interpretar seus atributos

E como toda histoacuteria tem um comeccedilo que tal iniciarmos imaginando os efeitos

de um ldquobig bang rdquo criador e de um ldquobig estragordquo destruidor

Acredito que vocecirc jaacute tenha ouvido falar no Big Bang Esse ldquoinstante criadorrdquomarcado por uma gigantesca explosatildeo aconteceu haacute cerca de 20 bilhotildees de anos

quando o espaccedilo o tempo e a mateacuteria ainda natildeo existiam

Da energia dessa ldquoexplosatildeordquo surgiu toda a mateacuteria dos corpos celestes entre

os quais o nosso incandescente e resplandecente Sol e em sua volta o nosso entatildeo

tambeacutem incandescente planeta Terra que foi se esfriando e solidificando aos poucos

ateacute formar uma capa soacutelida ao seu redor As temperaturas elevadas que geravam

altas pressotildees vindas do interior do nosso planeta comeccedilaram a romper essa capa

expelindo inuacutemeros gases os quais formaram uma protoatmosfera que num primeiro

momento continha muito vapor drsquoaacutegua gaacutes carbocircnico e enxofre e depois metano

amocircnia e nitrogecircnio mas ainda quase nenhum oxigecircnio livre Com a continuaccedilatildeo do

Fig 1 Modelo de ensino da forma como nossos ancestrais

faziam o comeccedilo se daacute num bom papo em volta de uma

acolhedora fogueira (Foto Rodrigo O Zenero)

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1511 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

resfriamento dessa crosta ndash ou litosfera ndash os vapores drsquoaacutegua foram se condensando e

ocorreram muitas chuvas Tantas que acabaram formando os primeiros oceanos

Com as chuvas e os ventos as rochas dessa litosfera comeccedilaram a se decom-

por fragmentando-se e formando as primeiras areias e argilas dos antecessores dos

primeiros solos ndash os ldquoprotossolosrdquo Como na atmosfera ainda natildeo existia oxigecircnio livre

(O2) e ozocircnio (O3) a vida soacute poderia ter iniacutecio nas aacuteguas entre as areias e argilas dos

protossolos As aacuteguas se acumularam e nelas protegidas das radiaccedilotildees ultravioleta as

ldquoceacutelulas-vidasrdquo puderam se originar Primeiramente surgiram as ldquoceacutelulas-bacteacuteriasrdquo ndash

os procariontes ndash com DNA mas sem clorofila Depois ldquoceacutelulas-algas clorofiladasrdquo ndash

as espirulinas Estas entatildeo comeccedilaram com a energia dos foacutetons a sintetizar o gaacutes

oxigecircnio a partir da aacutegua gaacutes carbocircnico e outros nutrientes como fosfatos nitratos etc

Parte do oxigecircnio assim produzido sob a accedilatildeo dos raios ultravioleta decompunha-se e

formava o gaacutes ozocircnio que se acumulou como uma camada protetora na estratosfera

Desse modo as primeiras formas de vida multiplicaram-se Provavelmente

primeiro nas aacuteguas contidas nos poros que existiam ao redor das areias e argilas dos

protossolos e depois nos oceanos e mares Apoacutes alguns milhotildees de anos o O2 e o

O3 assim formados jaacute compunham boa parte da atmosfera Com a morte dos indiviacute-

duos monocelulares que cresciam na aacutegua existente entre os pequenos fragmentos

de rocha mateacuterias orgacircnicas foram incorporadas a boa parte da superfiacutecie soacutelida da

Terra Imagino que deve ter sido assim que o objeto maior de nosso estudo ndash o solo ndash

comeccedilou a nascer e crescer primeiro vieram os Neossolos depois os Cambissolos

e os Argissolos Por uacuteltimo os Latossolos (mais tarde veremos o significado desses

ldquonomes cientiacuteficosrdquo)

Como o solo estava se desenvolvendo a Terra podia sustentar formas mais

organizadas de vida incluindo muitos organismos clorofilados como as algas verdes

Depois vieram os musgos ndash brioacutefitas ndash e as samambaias - pteridoacutefitas Estas uacuteltimas

embora ainda sem sementes mas jaacute com vasos condutores de seiva usavam o solo no

qual fixavam suas raiacutezes para dele extraiacuterem aacutegua e nutrientes o que contribuiacutea de

forma significativa para o fenomenal processo da fotossiacutentese e consequentemente

para continuar a siacutentese de oxigecircnio que era ldquoturbinadardquo por outro fenocircmeno impor-

tante que mais tarde veremos em detalhe a capacidade de troca de iacuteons do solo

Assim o oxigecircnio da atmosfera aumentava agrave medida que o gaacutes carbocircnico diminuiacutea

isto porque seus aacutetomos de carbono eram sequestrados em grandes quantidades de

biomassa boa parte da qual foi enterrada e fossilizada no que hoje conhecemos como

petroacuteleo e carvatildeo mineralAssim agrave medida que os solos evoluiacuteam os vegetais tambeacutem o faziam As

plantas aleacutem de folhas clorofiladas passaram a ter frutos e sementes de acordo com

o que estaacute escrito em muitos livros sagrados inclusive na Biacuteblia ldquoE a terra produziu

erva erva dando semente conforme a sua espeacutecie e a aacutervore frutiacutefera cuja semente

estaacute nela conforme a sua espeacutecierdquo (Gn 112)

Paralelamente pouco a pouco foram surgindo espeacutecies animais que se alimen-

tavam natildeo soacute da biomassa sintetizada pelos vegetais como tambeacutem de outros animais

Primeiro vieram os invertebrados depois os vertebrados e entre estes e por uacuteltimo

o homem ndash biblicamente chamado ldquoAdatildeordquo (ldquo e formou Deus o Homem do poacute da

terrardquo Gn 27)

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16 Liccedilotildees de pedologia

Talvez vocecirc se interesse em saber que o nome ldquoAdatildeordquo vem do hebraico adamaacute

que significa ldquosolo vermelhordquo ou ldquodo barro vermelhordquo E mais foi dado a esse ser

considerado o iacutecone da criaccedilatildeo divina ldquoo domiacutenio sobre os peixes do mar e sobre as

aves dos ceacuteus e sobre o gado e sobre toda a terrardquo (Gn 126)

O Homem sapiens somente haacute alguns milhares de anos vem se multiplicando

e explorando uma natureza que levou tantos bilhotildees de anos para se formar Ou seja

agrave custa dos recursos naturais os indiviacuteduos desta nossa espeacutecie foram desordenada-

mente crescendo e para criar condiccedilotildees favoraacuteveis agrave sua vida foram modificando a

natureza derrubando aacutervores arando o solo construindo estradas etc Hoje talvez

natildeo muito ldquosapiamenterdquo a populaccedilatildeo aumenta cada vez mais e portanto consome

cada vez mais aacutegua alimentos e energia Com isso a maior parte das florestas e dos

campos vem sendo substituiacuteda por aacutereas urbanas lavouras e pastagens a fim de

atender agrave constante demanda de moradia e alimento dos quase seis bilhotildees desses

novos Homo sapiens cada vez mais famintos e exigentes em conforto Para atender

a toda essa demanda o solo que muito tempo levou para se formar vem se desgas-

tando rapidamente enquanto o gaacutes carbocircnico tambeacutem por tanto tempo captado pelas

plantas vem retornando agrave atmosfera principalmente pela queima da mateacuteria orgacircnica

dos solos do petroacuteleo e do carvatildeo

Por isso tenho dito que estamos fazendo um ldquobig estragordquo naquilo que comeccedilou

com um resplandecente ldquobig bang rdquo

Com os dejetos produzidos nas cidades as aacuteguas e o ar vecircm sendo poluiacutedos

e com o desgaste dos solos os alimentos escasseiam fazendo com que as fronteiras

agriacutecolas avancem agrave custa de desmatamentos Com a queima dos combustiacuteveis foacutesseis

e das florestas o excesso de CO2 produz o efeito estufa e aumenta a temperatura da

Terra provocando o derretimento do gelo das calotas polares a elevaccedilatildeo do niacutevel dos

oceanos e o alargamento dos desertos Uma possiacutevel consequecircncia por exemplo eacute

o desaparecimento de cidades em razatildeo das doenccedilas e accedilotildees violentas da natureza

como os furacotildees as secas e as enchentes que jaacute estatildeo sendo divulgadas pela miacutedia

Ao tomarmos conhecimento desses fatos muitos se perguntam seraacute que por causa

de tanto estrago que fizemos agrave terra que antes tatildeo bem nos alimentava agora por

vinganccedila ela nos destroacutei

Talvez uma soluccedilatildeo seja passarmos a olhar o solo segundo o que ele tem de mais

jovial e fecundo o mesmo olhar de esperanccedila com que o poeta portuguecircs Antocircnio

Gedeatildeo fala do caraacuteter promissor da juventude Desse modo poderemos perceber

esta que certamente foi uma das maiores criaccedilotildees resultantes do disparo daqueleldquobig gatilhordquo o solo

ROSA BRANCA AO PEITO

(Antocircnio Gedeatildeo Portugal 1906-1997)

Teu corpinho adolescente cheira a princiacutepio do mundo

Ainda estaacute por soprar a brisa que haacute de agitar a tua seara

Ainda estaacute por romper a seara que haacute de rasgar o teu solo fecundo

Ainda estaacute por arrotear o solo que haacute de sorver a aacutegua clara

Ainda estaacute por ascender a nuvem que haacute de chover a tua chuva

Ainda estaacute por arder o sol que haacute de evaporar a aacutegua da tua nuvem

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1711 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Em seu encontro com Eacutedipo na trageacutedia

grega de Soacutefocles (496-406 aC) uma esfinge

diz ldquoDecifra-me ou devoro-terdquo Talvez vocecirc

esteja agora me perguntando ldquoO que devo eu

decifrar para natildeo ser devorado por esse lsquobig

estragorsquordquo Poderia eu lhe responder cada um

pode fazer um pouco como por exemplo

compreender como os solos se formam e como

vecircm funcionando ao longo dos tempos pois

eacute preciso conhececirc-los para protegecirc-los e eacute

bom que isso seja feito desde a nossa infacircncia

(Fig 2)

Da mesma forma como os antigos

filoacutesofos gregos diziam que o conhecimento

por meio da educaccedilatildeo leva o homem ao

maacuteximo possiacutevel de sua perfeiccedilatildeo eu lhe digo

que o meu desejo eacute que os conhecimentos que

aqui iniciei a compartilhar com vocecirc cresccedilam

Mas tudo te espera desde o princiacutepio do mundo

a doce brisa a verde seara o solo fecundo

Tudo te espera desde o princiacutepio de tudo

a aacutegua clara a fofa nuvem o sol agudo

Tu sabes tu sabes tudo

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

que desde o princiacutepio do mundo sabem tudo

O teu cabelo sabe que haacute de crescer

e que haacute de ser louro

As tuas laacutegrimas sabem que hatildeo de correr

nas horas de choro

Os teus peitos sabem que hatildeo de estremecer

no dia do risoO teu rosto sabe que haacute de enrubescer

quando for preciso

Quando te sentires perdida

fecha os olhos e sorri

Natildeo tenhas medo da Vida

que a Vida vive por si

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

A tua inocecircncia sabe tudo

Fig 2 O ideal eacute que o conhecimento sobre o solo nos seja passado

desde a mais tenra idade (Foto Juliana Simotildees Lepsch)

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18 Liccedilotildees de pedologia

e se multipliquem tal como uma semente boa em solo fecundo Afinal aprender a

decifrar um pouco dos multicoloridos solos (Fig 3) jaacute eacute um bom passo para diminuir

os muitos estragos que estamos fazendo ao nosso belo planeta verde-azul

Fig 3 As muitas cores dos solos brasileiros Nas regiotildees de clima frio ou temperado (como o norte da Europa e das Ameacutericas)

os solos natildeo tecircm as vivas cores amareladas laranja e vermelhas muito comuns nos troacutepicos uacutemidos (Fotos I F Lepsch

e S W Buol)

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1911 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Parafraseando Milton Nascimento e Chico Buarque faccedilo a vocecirc o seguinte

convite venha comigo afagar a terra conhecer os desejos da terra pois a terra estaacute no

cio esta eacute a propiacutecia ocasiatildeo para fecundar o chatildeo

O CIO DA TERRA

(Milton Nascimento Chico Buarque)

Debulhar o trigo

Recolher cada bago do trigo

Forjar no trigo o milagre do patildeo

E se fartar de patildeo

Decepar a cana

Recolher a garapa da cana

Roubar da cana a doccedilura do mel

Se lambuzar de mel

Afagar a terra

Conhecer os desejos da terra

Cio da terra a propiacutecia estaccedilatildeo

E fecundar o chatildeo

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() graccedilas agrave conhecida posiccedilatildeo do nosso planeta em relaccedilatildeo ao Sol

graccedilas agrave sua rotaccedilatildeo e agrave sua forma esfeacuterica o clima a vegetaccedilatildeo e a vida

animal estatildeo distribuiacutedos na superfiacutecie da Terra de norte a sul em umaordem estritamente determinada () que permite a divisatildeo da esfera em

zonas polar temperada equatorial e assim por diante E uma vez que

os agentes formadores do solo estatildeo sujeitos a leis conhecidas que regem

a sua distribuiccedilatildeo seus resultados () devem estar distribuiacutedos na esfera

terrestre em zonas definidas que se situam mais ou menos (somente

com alguns desvios) paralelas aos ciacuterculos das latitudes

(Dokuchaev em Nossas estepes passado e presente 1892)

Liccedilatildeo 1

H983145983155983156983283983154983145983139983151 983141 983142983157983150983140983137983149983141983150983156983151983155 983140983137 983139983145983274983150983139983145983137 983140983151 983155983151983148983151

Vamos comeccedilar revendo um pouco a histoacuteria da Ciecircncia do Solo e do seu ramo que

mais completamente o estuda a Pedologia O desenvolvimento dos estudos do solo

pode ser entendido como passando por dois estaacutegios o primeiro muitos seacuteculos atraacutes

em que referecircncias agraves praacuteticas agriacutecolas satildeo encontradas na literatura de antigos povos

muitas vezes com um sentido religioso o segundo refere-se haacute tempos mais recentes

dos uacuteltimos dois seacuteculos fundamentado na experimentaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo do meacutetodo

cientiacutefico No processo de revisatildeo desses estaacutegios poderemos entender melhor a evolu-

ccedilatildeo dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciecircncia eacute

dinacircmico e tem passado por muitas resistecircncias a novas ideias Trata-se de uma ciecircncia

relativamente nova pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do

seacuteculo XIX a reconhecessem Veja algo sobre esse assunto no Boxe 11

ALGUMAS DEFINICcedilOtildeES IMPORTANTES

Alquimia forma da quiacutemica na Idade Meacutedia que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns

em ouro e obter o elixir da longa vida um remeacutedio que curaria todas as doenccedilas e daria vida longa agravequeles

que o ingerissem

Vasilii V Dokuchaev (1846-1903

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452 Rochas e seus minerais

de soacutelidos satildeo os poros os quais normalmente estatildeo

preenchidos com dois outros componentes um

liacutequido e outro gasoso o ar e a aacutegua

Como vocecirc pode imaginar a proporccedilatildeo de ar

e aacutegua eacute variaacutevel porque a quantidade desta uacuteltima

retida no solo varia muito em decorrecircncia das condi-

ccedilotildees climaacuteticas Em geral os poros ocupam cerca da

metade do volume de um horizonte do solo Contudo

pode haver variaccedilotildees dependendo do grau de compac-

taccedilatildeo do solo assunto que iremos estudar em detalhes

mais adiante em uma das liccedilotildees sobre fiacutesica do solo

Por enquanto vamos nos concentrar nos

minerais tentando responder a questotildees como

Qual a diferenccedila entre um elemento quiacutemico um

mineral e uma rocha

Onde e como esses materiais se originam

Como eles adquirem as atuais caracteriacutesticas

Por que uns se decompotildeem mais facilmente que

outros

Seraacute que diferentes rochas com diferentes minerais

sempre datildeo origem a diferentes solos

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha

Olhando com cuidado um pedaccedilo de rocha ndash a pedra polida de uma mesa de pia

por exemplo ndash vocecirc notaraacute que ela eacute composta de uma seacuterie de pequenas manchassemelhantes a peccedilas de um ldquoquebra-cabeccedilardquo Essas peccedilas satildeo diversos minerais quartzo

feldspato e mica no caso de ser uma rocha graniacutetica Nessa rocha esses minerais estatildeo

na forma do que chamamos agregados cristalinos os quais satildeo compostos de peque-

nos cristais de vaacuterios formatos e cores

Em Geologia define-se rocha como ldquoum agregado natural de mineraisrdquo por

sua vez um mineral eacute definido como um composto cristalino formado por aacutetomos de

elementos quiacutemicos ou mais corretamente iacuteons ndash aacutetomos ou grupo de aacutetomos com

carga eleacutetrica em razatildeo da perda ou ganho de eleacutetrons No caso de ganho o aacutetomo

adquire uma carga eleacutetrica negativa sendo denominado acircnion e no caso de perda

de eleacutetrons o aacutetomo fica carregado positivamente sendo denominado caacutetion Por

Fig 22 Esquema da composiccedilatildeo do horizonte A de um solo

quando em boas condiccedilotildees para o crescimento de

plantas cultivadas O conteuacutedo de ar e aacutegua dos poros eacute

variaacutevel no caso metade deles estaacute ocupada por aacutegua

Vocecirc considera o termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantasrdquo correto sob o ponto de vista da mineralogia

Por quecirc Modifique-o para uma forma mais correta dando atenccedilatildeo agraves diferenccedilas

entre aacutetomos iacuteons moleacuteculas e minerais

O termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantas muito comum na Ciecircncia do Solo pode ser interpretado como errocircneo

se tomarmos ldquoao peacute da letrardquo a definiccedilatildeo de mineral Plantas natildeo se alimentam de minerais mas sim de iacuteons e

compostos orgacircnicos Minerais do solo soacute existem na forma de partiacuteculas e como tais por menores que sejam

(pex argilas) natildeo conseguem ser absorvidos pelas plantas Nesse sentido o termo ldquonutriccedilatildeo inorgacircnica de

plantasrdquo seria conceitualmente mais adequado

Questatildeo1

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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A

A983152983154983141983155983141983150983156983137983271983267983151

O que eacute um livro Que ideia traz agrave mente a palavra ldquolivrordquo Um feixe de paacuteginas presas

juntas num dos lados e envoltas por uma capa com maior espessura que as folhas

ostentando um tiacutetulo para indicar o seu conteuacutedo Embora a essecircncia do livro esteja

nas paacuteginas internas eacute na capa que aparece a primeira indicaccedilatildeo da intenccedilatildeo do autor

ao escrevecirc-lo

Haacute livros escritos para entreter outros para emocionar e ainda outros mais que

satildeo oferecidos para instruir o leitor na execuccedilatildeo de uma tarefa desde como montar

seu proacuteprio arsenal de maacutegicas ateacute o seu proacuteprio receptor de programas de televisatildeo

Esses tipos de livros aleacutem de outros que neste momento podem estar lhe

ocorrendo satildeo de definiccedilatildeo simples quando comparados a livros criados para a divul-

gaccedilatildeo de conhecimentos codificados segundo os preceitos da Ciecircncia A razatildeo eacute salvo

melhor juiacutezo que a Ciecircncia considerada como a busca incessante do conhecimento

estaacute sujeita agrave interminaacutevel revisatildeo e constante ampliaccedilatildeo De fato mensalmente se

natildeo diariamente pelo mundo afora satildeo publicadas centenas de revistas cada uma

com dezenas de relatoacuterios de pesquisas realizadas informando sobre novas desco-

bertas explicaccedilotildees invenccedilotildees e reparos de algum erro anteriormente divulgado Esse

ininterrupto manancial composto de leis princiacutepios conceitos e dados eacute continua-

mente despejado no jaacute vasto oceano do conhecimento cientiacutefico

Quem poderaacute acompanhar com algum grau de eficiecircncia tal diluacutevio de paacuteginas

escritas O erudito experiente aprendeu a satisfazer seu desejo de manter-se atuali-

zado escolhendo uma fraccedilatildeo da Ciecircncia para acompanhar mais detalhadamente

dando do seu interesse ao restante uma atenccedilatildeo mais superficial por assim dizer

caracterizando-se em relaccedilatildeo a ele como um generalista

Mas e quanto ao neoacutefito ao leigo trazendo consigo ainda natildeo mais do que

noccedilotildees vagas e superficiais recolhidas nos primeiros anos de estudo disciplinado

Atualizar-se com as publicaccedilotildees eacute como tentar abarcar com a ajuda do ceacuterebro o

passado completo ou percorrer esse Himalaia montado com folhas de papel Como

comeccedilar e tambeacutem como recompor na mente o conjunto o panorama de um dos

ramos ou divisotildees da Ciecircncia que como o todo do conhecimento prossegue em

constante ampliaccedilatildeo

Para ele a resposta estaacute no livro didaacutetico escrito com o declarado propoacutesito

de colocar ao seu alcance mental e temporal um compecircndio contendo o essencial

quanto a princiacutepios leis conceitos vocabulaacuterio importacircncia e significado para

a humanidade

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De quando em quando algum ramo da Ciecircncia eacute revisitado e um novo livro eacute

produzido tendo como alvo principal o aprendiz A Pedologia tambeacutem um detalhe

no panorama amplo do conhecimento tem para oferecer muitas obras desse tipo

Constituem-se de uma exposiccedilatildeo dos preceitos aceitos ateacute o momento contados de

modo a captar a atenccedilatildeo e provocar o interesse do estudante em prosseguir a leitura

com a dedicaccedilatildeo de um estudioso

Agora vocecirc tem diante de si o livro 19 Liccedilotildees de Pedologia A introduccedilatildeo escrita

pelo autor Igo F Lepsch na primeira pessoa numa linguagem iacutentima e amistosa

prepara o leitor para sentir-se como se o professor estivesse lhe falando O sumaacuterio

mostra a posiccedilatildeo do autor em relaccedilatildeo ao leitor Os toacutepicos satildeo apresentados de modo

a provocar a mente para antecipar a pergunta para a qual deveraacute estar preparado para

responder apoacutes ter feito a leitura de cada toacutepico - assim como deve fazer o professor na

sala de aula Do ponto de vista pedagoacutegico essa eacute a didaacutetica adotada

Haacute pelo livro todo essa sensaccedilatildeo de estar recebendo o texto ao vivo Esse efeito

eacute atingido pela montagem original das partes e pelas particcedilotildees escolhidas Ateacute mesmo

as repeticcedilotildees aparecem quase que sorrateiramente natildeo para surpreender o leitor mas

para atender agrave sua sentida vontade de um reforccedilo nos pontos mais fundamentais e no

que eacute peculiar e particular da Pedologia

Aleacutem disso as citaccedilotildees bibliograacuteficas ao final de cada liccedilatildeo natildeo foram escolhi-

das para indicar a fonte original da informaccedilatildeo do conhecimento mas para comple-

mentar o estudo

Creio que Igo F Lepsch estaacute nos contando com o seu livro que assim eacute como

gostaria de ter estudado sobre os solos que estatildeo distribuiacutedos sobre o nosso planeta

Zilmar Ziller Marcos

ADAEESALQ

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S

S983157983149983265983154983145983151

INTRODUCcedilAtildeO 983089983091

983089 HISTOacuteRICO E FUNDAMENTOS DA CIEcircNCIA DO SOLO 983090983089

11 Os primeiros conhecimentos sobre o solo 983090983090

12 As primeiras civilizaccedilotildees mesopotacircmicos egiacutepcios indianos chineses

astecas e incas 98309098309213 Gregos e romanos 983090983095

14 Os aacuterabes e a Idade Meacutedia europeia 983090983096

15 Os alquimistas e a busca pelo ldquoespiacuterito da vegetaccedilatildeordquo 983090983097

16 A escola de Liebig e a ldquolei do miacutenimordquo 983091983089

17 A escola russa 983091983090

18 Os primeiros congressos internacionais de Ciecircncia do Solo 983091983092

19 Subdivisotildees do estudo dos solos 983091983095

110 Conceitos de solo 983091983096

111 Funccedilotildees ecoloacutegicas 983091983097

983090 ROCHAS E SEUS MINERAIS 98309298309121 Diferenccedilas entre solo regolito e saproacutelito 983092983092

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha 983092983093

23 Como se formam os minerais 983092983095

24 O que satildeo substituiccedilotildees isomoacuterficas 983093983090

25 Quais satildeo os elementos mais comuns nos minerais 983093983091

26 Propriedades fiacutesicas dos minerais 983093983092

27 Quais os principais tipos de rochas 983093983095

28 Examinando melhor os trecircs grupos de rochas 983093983097

29 Composiccedilatildeo quiacutemica dos minerais983094983090

983091 INTEMPERISMO DOS MINERAIS E FORMACcedilAtildeO DOS MINERAIS DE ARGILA 983094983093

31 Intemperismo fiacutesico e quiacutemico 983094983094

32 Como age o intemperismo fiacutesico 983094983097

33 Como ocorre o intemperismo quiacutemico 983095983088

34 Por que algumas rochas se intemperizam mais raacutepida e

profundamente que outras 983095983093

35 Os produtos do intemperismo 983096983090

983092 OS SOacuteLIDOS ATIVOS DO SOLO ARGILA E HUacuteMUS 983096983097

41 O que satildeo as argilas 983097983089

42 Classificaccedilatildeo das argilas 983097983090

43 De onde vecircm as cargas das argilas 983097983097

44 O que eacute (e como se forma) o huacutemus 983089983088983088

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983093 CAPACIDADE DE TROCA DE IacuteONS 983089983088983093

51 Como acontecem as trocas de caacutetions do solo 983089983088983095

52 Como quantificar a CTC de uma amostra de solo 983089983088983096

53 Fatores que determinam maior ou menor retenccedilatildeo dos caacutetions nos coloides 983089983089983088

54 Um exemplo de troca de iacuteons 983089983089983089

55 Quantificando as trocas iocircnicas 98308998308998309056 Fatores que afetam a CTC do solo 983089983089983091

57 Capacidade de troca de acircnions (CTA) 983089983089983095

58 Perspectiva 983089983089983095

983094 FIacuteSICA DO SOLO I GRANULOMETRIA DENSIDADE CONSISTEcircNCIA E AR DO SOLO 983089983090983089

61 Tamanho de partiacuteculas e sua distribuiccedilatildeo (composiccedilatildeo granulomeacutetrica) 983089983090983090

62 Estrutura e seus agregados 983089983090983095

63 Densidade (global e de partiacuteculas) e porosidade 983089983091983089

64 Consistecircncia 983089983091983092

65 O ar do solo 983089983091983093

983095 FIacuteSICA DO SOLO II RETENCcedilAtildeO E MOVIMENTO DA AacuteGUA TEMPERATURA ETC 983089983091983097

71 Estrutura e propriedades da aacutegua 983089983092983091

72 Diferenccedilas entre moleacuteculas de aacutegua retidas por coesatildeo e por adesatildeo 983089983092983094

73 Capacidade de campo 983089983092983095

74 Ponto de murcha permanente (PMP) 983089983092983097

75 Aacutegua disponiacutevel (AD) e capacidade de aacutegua disponiacutevel (CAD)983089983092983097

76 Como medir a quantidade de aacutegua contida em um solo 983089983093983091

77 Movimentos da aacutegua no solo 983089983093983093

78 Permeabilidade do solo em fluxo saturado e natildeo saturado 983089983093983094

79 Relaccedilotildees solo-aacutegua-planta 983089983093983097

710 Temperatura do solo983089983093983097

983096 QUIacuteMICA DA FASE LIacuteQUIDA DO SOLO 983089983094983093

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida do solo 983089983094983094

82 O que eacute uma soluccedilatildeo quiacutemica 983089983094983096

83 Movimento dos iacuteons da fase soacutelida para a liacutequida 983089983095983089

84 Principais acircnions cloretos sulfatos bicarbonatos e nitratos 983089983095983091

85 Principais caacutetions caacutelcio magneacutesio potaacutessio soacutedio e alumiacutenio 983089983095983092

86 Aacutecido siliacutecico compostos orgacircnicos e gases na soluccedilatildeo do solo 983089983095983092

87 Soluccedilatildeo do solo e pedogecircnese 983089983095983093

88 Influecircncia das concentraccedilotildees de oxigecircnio caacutetions e siacutelica na formaccedilatildeo das argilas 983089983095983096

89 Como retirar amostra da soluccedilatildeo do solo 983089983095983096

983097 MORFOLOGIA ORGANIZACcedilAtildeO DO SOLO COMO CORPO NATURAL 983089983096983091

91 Paisagens corpos de solos e perfis de solos 983089983096983092

92 Como descrever um solo 983089983096983095

93 Principais caracteriacutesticas morfoloacutegicas 983089983097983088

94 Denominaccedilotildees dos horizontes 983090983088983088

983089983088 ACIDEZ E ALCALINIDADE 983090983088983097

101 O que significa pH 983090983089983088

102 Por que existem solos aacutecidos e alcalinos 983090983089983090

103 Os diferentes tipos de acidez 983090983089983094

104 Efeito do tipo de caacutetion baacutesico sobre o pH 983090983089983096

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105 Poder tampatildeo dos solos 983090983089983097

106 Importacircncia da acidez do solo no crescimento das plantas 983090983090983088

107 Ajuste do pH em solos agriacutecolas 983090983090983089

108 Como calcular a quantidade de calcaacuterio necessaacuteria para neutralizar

os niacuteveis elevados de acidez 983090983090983090

109 Alcalinidade e salinidade 983090983090983091

983089983089 BIOLOGIA DO SOLO ORGANISMOS VIVOS E MATEacuteRIA ORGAcircNICA 983090983090983095

111 Tipos de organismos983090983090983096

112 Macroanimais mais comuns do solo artroacutepodes e vermes 983090983091983088

113 Microfauna (nematoides protozoaacuterios e rotiacuteferos) 983090983091983090

114 Microflora (algas bacteacuterias fungos e actinomicetos) 983090983091983091

115 Fatores que condicionam o tipo e a quantidade de micro-organismos do solo 983090983091983093

116 Efeitos dos organismos no solo 983090983091983093

117 Mateacuteria orgacircnica 983090983091983096

118 Relaccedilotildees carbononitrogecircnio 983090983092983088

983089983090 ANAacuteLISE DA FRACcedilAtildeO SOacuteLIDA DO SOLO 983090983092983093

121 Fertilidade versus produtividade do solo 983090983092983093

122 Tecnologias que devem ser utilizadas para se conhecer o solo 983090983092983097

123 Anaacutelises quiacutemicas e fiacutesicas para fins pedoloacutegicos 983090983093983089

124 Anaacutelises de solo para fins de recomendaccedilatildeo de adubaccedilotildees 983090983094983089

125 Retrospectiva e perspectiva 983090983094983095

983089983091 PROCESSOS E FATORES DE FORMACcedilAtildeO DO SOLO 983090983095983089

131 Voltando no tempo 983090983095983091

132 Principais processos de formaccedilatildeo do solo 983090983095983094

133 Fatores de formaccedilatildeo do solo 983090983096983089

134 Retrospectiva 983090983097983089

983089983092 CLASSIFICACcedilAtildeO DOS SOLOS 983090983097983091

141 Classificaccedilotildees teacutecnicas e naturais 983090983097983094

142 Atributos diferenciais dos solos 983090983097983094

143 Primeiros sistemas naturais de classificaccedilatildeo 983090983097983097

144 Sistemas modernos de classificaccedilatildeo ndash horizontes diagnoacutesticos 983091983088983089

145 Classificaccedilatildeo norte-americana 983091983088983090

146 Classificaccedilotildees da FAOUnesco 983091983088983093

147 Outros sistemas de classificaccedilatildeo de solos 983091983088983096

983089983093 O SISTEMA BRASILEIRO DE CLASSIFICACcedilAtildeO DE SOLOS (SIBCS) 983091983089983089

151 Estrutura hieraacuterquica do SiBCS 983091983089983091

152 As seis categorias do SiBCS 983091983089983092

153 Visatildeo geral dos solos brasileiros (ordens e subordens) 983091983090983090

983089983094 LEVANTAMENTO DE SOLOS 983091983092983089

161 Utilidades dos levantamentos pedoloacutegicos 983091983092983089

162 Definiccedilatildeo e modo de execuccedilatildeo de um levantamento pedoloacutegico 983091983092983091

163 Por que e como satildeo feitos os mapas de solos 983091983092983092

164 Quais os diferentes tipos de unidades de mapeamento 983091983092983096

165 Os relatoacuterios dos levantamentos de solos 983091983093983088

166 Quais satildeo os tipos de levantamentos pedoloacutegicos 983091983093983089

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167 Mapas utilitaacuterios e interpretativos 983091983093983093

168 Avanccedilos recentes nos levantamentos de solos 983091983093983094

983089983095 SOLOS DO BRASIL 983091983094983089

171 Solos da Amazocircnia 983091983094983091

172 Solos do Nordeste 983091983094983095173 Solos da Regiatildeo Centro-Oeste 983091983095983089

174 Solos da Regiatildeo Sudeste 983091983095983092

175 Solos da Regiatildeo Sul 983091983095983095

176 Panorama dos solos do Brasil em relaccedilatildeo agrave agricultura 983091983095983097

983089983096 SOLOS E CLIMAS DO MUNDO 983091983096983091

181 Solos dos troacutepicos e subtroacutepicos uacutemidos 983091983096983094

182 Solos dos troacutepicos com longa estaccedilatildeo seca 983091983096983097

183 Solos dos climas mediterracircneos 983091983097983089

184 Solos das regiotildees montanhosas983091983097983090

185 Solos das zonas aacuteridas 983091983097983091

186 Solos das zonas temperadas 983091983097983094

187 Solos da zona fria 983092983088983089

188 Solos das zonas boreais e polares 983092983088983090

189 Panorama dos recursos dos solos do mundo para a agricultura 983092983088983092

983089983097 DEGRADACcedilAtildeO E CONSERVACcedilAtildeO DOS SOLOS 983092983088983095

191 A conservaccedilatildeo dos solos 983092983088983096

192 Causas do depauperamento dos solos 983092983089983088

193 Erosatildeo dos solos 983092983089983097

194 Os meacutetodos de conservaccedilatildeo dos solos 983092983090983093

195 Capacidade de uso e planejamento conservacionista das terras 983092983091983089

196 Retrospectiva e perspectiva 983092983091983094

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 983092983091983097

Iacute NDICE REMISSIVO 983092983092983091

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I

I983150983156983154983151983140983157983271983267983151

Olaacute Seja bem-vindo(a) agraves nossas Liccedilotildees de Pedologia Mas antes de iniciaacute-las gostaria

de contar-lhe algumas histoacuterias e estoacuterias Histoacuterias de como tudo comeccedilou ndash com um

imenso Big Bang ndash e estoacuterias de como tudo pode estar terminando em uma imensa

ldquobig bagunccedilardquo

Segundo as mais modernas teorias o Big Bang foi uma espeacutecie de ldquogatilhordquo

que quando apertado fez surgir em menos de um segundo todo o Universo Cerca

de 10 bilhotildees de anos depois as primeiras formas de vida surgiram na Terra e foram

evoluindo ateacute que perto de somente 100 mil anos atraacutes surgiram a nossa espeacutecie o

Homo sapiens e suas primeiras aldeias

Vocecirc sabia que na sociedade primitiva na qual os homens comeccedilaram a formar

as primeiras tribos o conhecimento do nosso meio ambiente era compartilhado

igualmente entre eles Agora imagine vocecirc membro de uma dessas tribos agrave noitinha

reunindo-se em volta de uma fogueira com pessoas mais velhas e mais experientes

que entre outras coisas lhe contam o que aprenderam nas suas andanccedilas Como um

dos membros mais novos desse grupo vocecirc os escuta com atenccedilatildeo e depois lhes faz

perguntas para tirar algumas duacutevidas Se algo interessante lhe fosse revelado ndash como

uma aacutervore com frutos mais saborosos o local de um rio com peixes maiores ou um

solo com variados tons da cor vermelha para pintar seu corpo ou desenhar na parede

de alguma caverna ndash certamente vocecirc pediria que a novidade lhe fosse logo mostrada

Hoje as coisas mudaram as aldeias transformaram-se em grandes cidades de

populosas naccedilotildees e o conhecimento aumentou muito e se fragmentou em diversas

aacutereas Mas algo daquelas reuniotildees tribais ainda tece natildeo soacute as histoacuterias da humani-

dade como tambeacutem os avanccedilos da Ciecircncia

Quando eu era um garoto gostava de ouvir as histoacuterias contadas pelos meus

avoacutes pais tios e professores principalmente aquelas que falavam sobre a natureza

Assim estimulado pelo que eles me ensinaram eu me especializei em Pedologia ou

seja no estudo da Ciecircncia do Solo Aleacutem disso tive a oportunidade de conhecer muitas

universidades e de cavar e examinar os solos de campos e matas de muitos locais deste

nosso Brasil e do mundo afora Hoje sou mais velho e mais experiente e me sentindo

como um anciatildeo daquelas tribos primitivas sinto necessidade e obrigaccedilatildeo de compar-

tilhar com vocecirc muito do que aprendi

Acredite eu gostaria de fazecirc-lo da forma como nossos ancestrais faziam num

bom papo em volta de uma acolhedora fogueira e depois acompanhar vocecirc ao campo

para cavar e mostrar as cores e os pendores dos solos (Fig 1) Contudo como nossas

tribos e nossos territoacuterios satildeo agora muito grandes resta-me a opccedilatildeo de escrever

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14 Liccedilotildees de pedologia

a fim de compartilhar alguns dos meus conhe-

cimentos Aleacutem disso aconselho que vocecirc

sempre participe intensamente das aulas praacuteti-

cas promovidas pelos seus professores princi-

palmente aquelas que aconteceratildeo em meio agrave

natureza onde vocecirc poderaacute conhecer in loco

todos os aspectos da superfiacutecie e do interior

do solo

Meu desejo eacute que ao ler este livro vocecirc

aprenda a ver o solo natildeo soacute com os olhos e as

matildeos mas tambeacutem com o coraccedilatildeo

Desta forma usando uma linguagem

simples ndash mas sempre calcada em modernos

dados teacutecnico-cientiacuteficos ndash pouco a pouco

tentarei ajudaacute-lo a decifrar e conhecer melhor

as admiraacuteveis partes que constituem o solo

Elas estatildeo em iacutentimo contato com o ar da atmosfera as rochas da litosfera os organis-

mos da biosfera e as aacuteguas da hidrosfera ndash dos quais a nossa vida muito depende

A maioria das pessoas por exemplo soacute consegue ver das trecircs dimensotildees do

solo apenas duas comprimento e largura ndash as que formam a superfiacutecie e que estatildeo

mais proacuteximas da atmosfera Muitas vezes poreacutem deixam de ver a profundidade Por

isso insisto familiarize-se tambeacutem com esta terceira dimensatildeo do solo Vaacute ao campo

e sem medo de ldquosujarrdquo as matildeos cave escave olhe e toque as suas camadas (que em

Pedologia satildeo chamadas de ldquohorizontesrdquo)

Existem muitos solos diferentes da mesma forma como existem diferentes

climas rochas aacutervores e aacuteguas Cada solo tem seu proacuteprio arranjo de horizontes e

portanto sua proacutepria histoacuteria ndash aquela que o condicionou a ter certas funccedilotildees que

estatildeo refletidas nos seus atributos mineraloacutegicos bioloacutegicos fiacutesicos e quiacutemicos

Em nossas conversas que organizei em forma de Liccedilotildees de Pedologia iremos

contar essa histoacuteria e estudar essas funccedilotildees ndash principalmente as relacionadas com o

crescimento das plantas Aleacutem disso aprenderemos a examinar a aparecircncia dos solos

e a analisar e interpretar seus atributos

E como toda histoacuteria tem um comeccedilo que tal iniciarmos imaginando os efeitos

de um ldquobig bang rdquo criador e de um ldquobig estragordquo destruidor

Acredito que vocecirc jaacute tenha ouvido falar no Big Bang Esse ldquoinstante criadorrdquomarcado por uma gigantesca explosatildeo aconteceu haacute cerca de 20 bilhotildees de anos

quando o espaccedilo o tempo e a mateacuteria ainda natildeo existiam

Da energia dessa ldquoexplosatildeordquo surgiu toda a mateacuteria dos corpos celestes entre

os quais o nosso incandescente e resplandecente Sol e em sua volta o nosso entatildeo

tambeacutem incandescente planeta Terra que foi se esfriando e solidificando aos poucos

ateacute formar uma capa soacutelida ao seu redor As temperaturas elevadas que geravam

altas pressotildees vindas do interior do nosso planeta comeccedilaram a romper essa capa

expelindo inuacutemeros gases os quais formaram uma protoatmosfera que num primeiro

momento continha muito vapor drsquoaacutegua gaacutes carbocircnico e enxofre e depois metano

amocircnia e nitrogecircnio mas ainda quase nenhum oxigecircnio livre Com a continuaccedilatildeo do

Fig 1 Modelo de ensino da forma como nossos ancestrais

faziam o comeccedilo se daacute num bom papo em volta de uma

acolhedora fogueira (Foto Rodrigo O Zenero)

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1511 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

resfriamento dessa crosta ndash ou litosfera ndash os vapores drsquoaacutegua foram se condensando e

ocorreram muitas chuvas Tantas que acabaram formando os primeiros oceanos

Com as chuvas e os ventos as rochas dessa litosfera comeccedilaram a se decom-

por fragmentando-se e formando as primeiras areias e argilas dos antecessores dos

primeiros solos ndash os ldquoprotossolosrdquo Como na atmosfera ainda natildeo existia oxigecircnio livre

(O2) e ozocircnio (O3) a vida soacute poderia ter iniacutecio nas aacuteguas entre as areias e argilas dos

protossolos As aacuteguas se acumularam e nelas protegidas das radiaccedilotildees ultravioleta as

ldquoceacutelulas-vidasrdquo puderam se originar Primeiramente surgiram as ldquoceacutelulas-bacteacuteriasrdquo ndash

os procariontes ndash com DNA mas sem clorofila Depois ldquoceacutelulas-algas clorofiladasrdquo ndash

as espirulinas Estas entatildeo comeccedilaram com a energia dos foacutetons a sintetizar o gaacutes

oxigecircnio a partir da aacutegua gaacutes carbocircnico e outros nutrientes como fosfatos nitratos etc

Parte do oxigecircnio assim produzido sob a accedilatildeo dos raios ultravioleta decompunha-se e

formava o gaacutes ozocircnio que se acumulou como uma camada protetora na estratosfera

Desse modo as primeiras formas de vida multiplicaram-se Provavelmente

primeiro nas aacuteguas contidas nos poros que existiam ao redor das areias e argilas dos

protossolos e depois nos oceanos e mares Apoacutes alguns milhotildees de anos o O2 e o

O3 assim formados jaacute compunham boa parte da atmosfera Com a morte dos indiviacute-

duos monocelulares que cresciam na aacutegua existente entre os pequenos fragmentos

de rocha mateacuterias orgacircnicas foram incorporadas a boa parte da superfiacutecie soacutelida da

Terra Imagino que deve ter sido assim que o objeto maior de nosso estudo ndash o solo ndash

comeccedilou a nascer e crescer primeiro vieram os Neossolos depois os Cambissolos

e os Argissolos Por uacuteltimo os Latossolos (mais tarde veremos o significado desses

ldquonomes cientiacuteficosrdquo)

Como o solo estava se desenvolvendo a Terra podia sustentar formas mais

organizadas de vida incluindo muitos organismos clorofilados como as algas verdes

Depois vieram os musgos ndash brioacutefitas ndash e as samambaias - pteridoacutefitas Estas uacuteltimas

embora ainda sem sementes mas jaacute com vasos condutores de seiva usavam o solo no

qual fixavam suas raiacutezes para dele extraiacuterem aacutegua e nutrientes o que contribuiacutea de

forma significativa para o fenomenal processo da fotossiacutentese e consequentemente

para continuar a siacutentese de oxigecircnio que era ldquoturbinadardquo por outro fenocircmeno impor-

tante que mais tarde veremos em detalhe a capacidade de troca de iacuteons do solo

Assim o oxigecircnio da atmosfera aumentava agrave medida que o gaacutes carbocircnico diminuiacutea

isto porque seus aacutetomos de carbono eram sequestrados em grandes quantidades de

biomassa boa parte da qual foi enterrada e fossilizada no que hoje conhecemos como

petroacuteleo e carvatildeo mineralAssim agrave medida que os solos evoluiacuteam os vegetais tambeacutem o faziam As

plantas aleacutem de folhas clorofiladas passaram a ter frutos e sementes de acordo com

o que estaacute escrito em muitos livros sagrados inclusive na Biacuteblia ldquoE a terra produziu

erva erva dando semente conforme a sua espeacutecie e a aacutervore frutiacutefera cuja semente

estaacute nela conforme a sua espeacutecierdquo (Gn 112)

Paralelamente pouco a pouco foram surgindo espeacutecies animais que se alimen-

tavam natildeo soacute da biomassa sintetizada pelos vegetais como tambeacutem de outros animais

Primeiro vieram os invertebrados depois os vertebrados e entre estes e por uacuteltimo

o homem ndash biblicamente chamado ldquoAdatildeordquo (ldquo e formou Deus o Homem do poacute da

terrardquo Gn 27)

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16 Liccedilotildees de pedologia

Talvez vocecirc se interesse em saber que o nome ldquoAdatildeordquo vem do hebraico adamaacute

que significa ldquosolo vermelhordquo ou ldquodo barro vermelhordquo E mais foi dado a esse ser

considerado o iacutecone da criaccedilatildeo divina ldquoo domiacutenio sobre os peixes do mar e sobre as

aves dos ceacuteus e sobre o gado e sobre toda a terrardquo (Gn 126)

O Homem sapiens somente haacute alguns milhares de anos vem se multiplicando

e explorando uma natureza que levou tantos bilhotildees de anos para se formar Ou seja

agrave custa dos recursos naturais os indiviacuteduos desta nossa espeacutecie foram desordenada-

mente crescendo e para criar condiccedilotildees favoraacuteveis agrave sua vida foram modificando a

natureza derrubando aacutervores arando o solo construindo estradas etc Hoje talvez

natildeo muito ldquosapiamenterdquo a populaccedilatildeo aumenta cada vez mais e portanto consome

cada vez mais aacutegua alimentos e energia Com isso a maior parte das florestas e dos

campos vem sendo substituiacuteda por aacutereas urbanas lavouras e pastagens a fim de

atender agrave constante demanda de moradia e alimento dos quase seis bilhotildees desses

novos Homo sapiens cada vez mais famintos e exigentes em conforto Para atender

a toda essa demanda o solo que muito tempo levou para se formar vem se desgas-

tando rapidamente enquanto o gaacutes carbocircnico tambeacutem por tanto tempo captado pelas

plantas vem retornando agrave atmosfera principalmente pela queima da mateacuteria orgacircnica

dos solos do petroacuteleo e do carvatildeo

Por isso tenho dito que estamos fazendo um ldquobig estragordquo naquilo que comeccedilou

com um resplandecente ldquobig bang rdquo

Com os dejetos produzidos nas cidades as aacuteguas e o ar vecircm sendo poluiacutedos

e com o desgaste dos solos os alimentos escasseiam fazendo com que as fronteiras

agriacutecolas avancem agrave custa de desmatamentos Com a queima dos combustiacuteveis foacutesseis

e das florestas o excesso de CO2 produz o efeito estufa e aumenta a temperatura da

Terra provocando o derretimento do gelo das calotas polares a elevaccedilatildeo do niacutevel dos

oceanos e o alargamento dos desertos Uma possiacutevel consequecircncia por exemplo eacute

o desaparecimento de cidades em razatildeo das doenccedilas e accedilotildees violentas da natureza

como os furacotildees as secas e as enchentes que jaacute estatildeo sendo divulgadas pela miacutedia

Ao tomarmos conhecimento desses fatos muitos se perguntam seraacute que por causa

de tanto estrago que fizemos agrave terra que antes tatildeo bem nos alimentava agora por

vinganccedila ela nos destroacutei

Talvez uma soluccedilatildeo seja passarmos a olhar o solo segundo o que ele tem de mais

jovial e fecundo o mesmo olhar de esperanccedila com que o poeta portuguecircs Antocircnio

Gedeatildeo fala do caraacuteter promissor da juventude Desse modo poderemos perceber

esta que certamente foi uma das maiores criaccedilotildees resultantes do disparo daqueleldquobig gatilhordquo o solo

ROSA BRANCA AO PEITO

(Antocircnio Gedeatildeo Portugal 1906-1997)

Teu corpinho adolescente cheira a princiacutepio do mundo

Ainda estaacute por soprar a brisa que haacute de agitar a tua seara

Ainda estaacute por romper a seara que haacute de rasgar o teu solo fecundo

Ainda estaacute por arrotear o solo que haacute de sorver a aacutegua clara

Ainda estaacute por ascender a nuvem que haacute de chover a tua chuva

Ainda estaacute por arder o sol que haacute de evaporar a aacutegua da tua nuvem

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1711 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Em seu encontro com Eacutedipo na trageacutedia

grega de Soacutefocles (496-406 aC) uma esfinge

diz ldquoDecifra-me ou devoro-terdquo Talvez vocecirc

esteja agora me perguntando ldquoO que devo eu

decifrar para natildeo ser devorado por esse lsquobig

estragorsquordquo Poderia eu lhe responder cada um

pode fazer um pouco como por exemplo

compreender como os solos se formam e como

vecircm funcionando ao longo dos tempos pois

eacute preciso conhececirc-los para protegecirc-los e eacute

bom que isso seja feito desde a nossa infacircncia

(Fig 2)

Da mesma forma como os antigos

filoacutesofos gregos diziam que o conhecimento

por meio da educaccedilatildeo leva o homem ao

maacuteximo possiacutevel de sua perfeiccedilatildeo eu lhe digo

que o meu desejo eacute que os conhecimentos que

aqui iniciei a compartilhar com vocecirc cresccedilam

Mas tudo te espera desde o princiacutepio do mundo

a doce brisa a verde seara o solo fecundo

Tudo te espera desde o princiacutepio de tudo

a aacutegua clara a fofa nuvem o sol agudo

Tu sabes tu sabes tudo

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

que desde o princiacutepio do mundo sabem tudo

O teu cabelo sabe que haacute de crescer

e que haacute de ser louro

As tuas laacutegrimas sabem que hatildeo de correr

nas horas de choro

Os teus peitos sabem que hatildeo de estremecer

no dia do risoO teu rosto sabe que haacute de enrubescer

quando for preciso

Quando te sentires perdida

fecha os olhos e sorri

Natildeo tenhas medo da Vida

que a Vida vive por si

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

A tua inocecircncia sabe tudo

Fig 2 O ideal eacute que o conhecimento sobre o solo nos seja passado

desde a mais tenra idade (Foto Juliana Simotildees Lepsch)

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18 Liccedilotildees de pedologia

e se multipliquem tal como uma semente boa em solo fecundo Afinal aprender a

decifrar um pouco dos multicoloridos solos (Fig 3) jaacute eacute um bom passo para diminuir

os muitos estragos que estamos fazendo ao nosso belo planeta verde-azul

Fig 3 As muitas cores dos solos brasileiros Nas regiotildees de clima frio ou temperado (como o norte da Europa e das Ameacutericas)

os solos natildeo tecircm as vivas cores amareladas laranja e vermelhas muito comuns nos troacutepicos uacutemidos (Fotos I F Lepsch

e S W Buol)

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1911 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Parafraseando Milton Nascimento e Chico Buarque faccedilo a vocecirc o seguinte

convite venha comigo afagar a terra conhecer os desejos da terra pois a terra estaacute no

cio esta eacute a propiacutecia ocasiatildeo para fecundar o chatildeo

O CIO DA TERRA

(Milton Nascimento Chico Buarque)

Debulhar o trigo

Recolher cada bago do trigo

Forjar no trigo o milagre do patildeo

E se fartar de patildeo

Decepar a cana

Recolher a garapa da cana

Roubar da cana a doccedilura do mel

Se lambuzar de mel

Afagar a terra

Conhecer os desejos da terra

Cio da terra a propiacutecia estaccedilatildeo

E fecundar o chatildeo

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() graccedilas agrave conhecida posiccedilatildeo do nosso planeta em relaccedilatildeo ao Sol

graccedilas agrave sua rotaccedilatildeo e agrave sua forma esfeacuterica o clima a vegetaccedilatildeo e a vida

animal estatildeo distribuiacutedos na superfiacutecie da Terra de norte a sul em umaordem estritamente determinada () que permite a divisatildeo da esfera em

zonas polar temperada equatorial e assim por diante E uma vez que

os agentes formadores do solo estatildeo sujeitos a leis conhecidas que regem

a sua distribuiccedilatildeo seus resultados () devem estar distribuiacutedos na esfera

terrestre em zonas definidas que se situam mais ou menos (somente

com alguns desvios) paralelas aos ciacuterculos das latitudes

(Dokuchaev em Nossas estepes passado e presente 1892)

Liccedilatildeo 1

H983145983155983156983283983154983145983139983151 983141 983142983157983150983140983137983149983141983150983156983151983155 983140983137 983139983145983274983150983139983145983137 983140983151 983155983151983148983151

Vamos comeccedilar revendo um pouco a histoacuteria da Ciecircncia do Solo e do seu ramo que

mais completamente o estuda a Pedologia O desenvolvimento dos estudos do solo

pode ser entendido como passando por dois estaacutegios o primeiro muitos seacuteculos atraacutes

em que referecircncias agraves praacuteticas agriacutecolas satildeo encontradas na literatura de antigos povos

muitas vezes com um sentido religioso o segundo refere-se haacute tempos mais recentes

dos uacuteltimos dois seacuteculos fundamentado na experimentaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo do meacutetodo

cientiacutefico No processo de revisatildeo desses estaacutegios poderemos entender melhor a evolu-

ccedilatildeo dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciecircncia eacute

dinacircmico e tem passado por muitas resistecircncias a novas ideias Trata-se de uma ciecircncia

relativamente nova pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do

seacuteculo XIX a reconhecessem Veja algo sobre esse assunto no Boxe 11

ALGUMAS DEFINICcedilOtildeES IMPORTANTES

Alquimia forma da quiacutemica na Idade Meacutedia que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns

em ouro e obter o elixir da longa vida um remeacutedio que curaria todas as doenccedilas e daria vida longa agravequeles

que o ingerissem

Vasilii V Dokuchaev (1846-1903

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452 Rochas e seus minerais

de soacutelidos satildeo os poros os quais normalmente estatildeo

preenchidos com dois outros componentes um

liacutequido e outro gasoso o ar e a aacutegua

Como vocecirc pode imaginar a proporccedilatildeo de ar

e aacutegua eacute variaacutevel porque a quantidade desta uacuteltima

retida no solo varia muito em decorrecircncia das condi-

ccedilotildees climaacuteticas Em geral os poros ocupam cerca da

metade do volume de um horizonte do solo Contudo

pode haver variaccedilotildees dependendo do grau de compac-

taccedilatildeo do solo assunto que iremos estudar em detalhes

mais adiante em uma das liccedilotildees sobre fiacutesica do solo

Por enquanto vamos nos concentrar nos

minerais tentando responder a questotildees como

Qual a diferenccedila entre um elemento quiacutemico um

mineral e uma rocha

Onde e como esses materiais se originam

Como eles adquirem as atuais caracteriacutesticas

Por que uns se decompotildeem mais facilmente que

outros

Seraacute que diferentes rochas com diferentes minerais

sempre datildeo origem a diferentes solos

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha

Olhando com cuidado um pedaccedilo de rocha ndash a pedra polida de uma mesa de pia

por exemplo ndash vocecirc notaraacute que ela eacute composta de uma seacuterie de pequenas manchassemelhantes a peccedilas de um ldquoquebra-cabeccedilardquo Essas peccedilas satildeo diversos minerais quartzo

feldspato e mica no caso de ser uma rocha graniacutetica Nessa rocha esses minerais estatildeo

na forma do que chamamos agregados cristalinos os quais satildeo compostos de peque-

nos cristais de vaacuterios formatos e cores

Em Geologia define-se rocha como ldquoum agregado natural de mineraisrdquo por

sua vez um mineral eacute definido como um composto cristalino formado por aacutetomos de

elementos quiacutemicos ou mais corretamente iacuteons ndash aacutetomos ou grupo de aacutetomos com

carga eleacutetrica em razatildeo da perda ou ganho de eleacutetrons No caso de ganho o aacutetomo

adquire uma carga eleacutetrica negativa sendo denominado acircnion e no caso de perda

de eleacutetrons o aacutetomo fica carregado positivamente sendo denominado caacutetion Por

Fig 22 Esquema da composiccedilatildeo do horizonte A de um solo

quando em boas condiccedilotildees para o crescimento de

plantas cultivadas O conteuacutedo de ar e aacutegua dos poros eacute

variaacutevel no caso metade deles estaacute ocupada por aacutegua

Vocecirc considera o termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantasrdquo correto sob o ponto de vista da mineralogia

Por quecirc Modifique-o para uma forma mais correta dando atenccedilatildeo agraves diferenccedilas

entre aacutetomos iacuteons moleacuteculas e minerais

O termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantas muito comum na Ciecircncia do Solo pode ser interpretado como errocircneo

se tomarmos ldquoao peacute da letrardquo a definiccedilatildeo de mineral Plantas natildeo se alimentam de minerais mas sim de iacuteons e

compostos orgacircnicos Minerais do solo soacute existem na forma de partiacuteculas e como tais por menores que sejam

(pex argilas) natildeo conseguem ser absorvidos pelas plantas Nesse sentido o termo ldquonutriccedilatildeo inorgacircnica de

plantasrdquo seria conceitualmente mais adequado

Questatildeo1

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

Page 9: 19 Lições de Pedologia.pdf

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De quando em quando algum ramo da Ciecircncia eacute revisitado e um novo livro eacute

produzido tendo como alvo principal o aprendiz A Pedologia tambeacutem um detalhe

no panorama amplo do conhecimento tem para oferecer muitas obras desse tipo

Constituem-se de uma exposiccedilatildeo dos preceitos aceitos ateacute o momento contados de

modo a captar a atenccedilatildeo e provocar o interesse do estudante em prosseguir a leitura

com a dedicaccedilatildeo de um estudioso

Agora vocecirc tem diante de si o livro 19 Liccedilotildees de Pedologia A introduccedilatildeo escrita

pelo autor Igo F Lepsch na primeira pessoa numa linguagem iacutentima e amistosa

prepara o leitor para sentir-se como se o professor estivesse lhe falando O sumaacuterio

mostra a posiccedilatildeo do autor em relaccedilatildeo ao leitor Os toacutepicos satildeo apresentados de modo

a provocar a mente para antecipar a pergunta para a qual deveraacute estar preparado para

responder apoacutes ter feito a leitura de cada toacutepico - assim como deve fazer o professor na

sala de aula Do ponto de vista pedagoacutegico essa eacute a didaacutetica adotada

Haacute pelo livro todo essa sensaccedilatildeo de estar recebendo o texto ao vivo Esse efeito

eacute atingido pela montagem original das partes e pelas particcedilotildees escolhidas Ateacute mesmo

as repeticcedilotildees aparecem quase que sorrateiramente natildeo para surpreender o leitor mas

para atender agrave sua sentida vontade de um reforccedilo nos pontos mais fundamentais e no

que eacute peculiar e particular da Pedologia

Aleacutem disso as citaccedilotildees bibliograacuteficas ao final de cada liccedilatildeo natildeo foram escolhi-

das para indicar a fonte original da informaccedilatildeo do conhecimento mas para comple-

mentar o estudo

Creio que Igo F Lepsch estaacute nos contando com o seu livro que assim eacute como

gostaria de ter estudado sobre os solos que estatildeo distribuiacutedos sobre o nosso planeta

Zilmar Ziller Marcos

ADAEESALQ

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S

S983157983149983265983154983145983151

INTRODUCcedilAtildeO 983089983091

983089 HISTOacuteRICO E FUNDAMENTOS DA CIEcircNCIA DO SOLO 983090983089

11 Os primeiros conhecimentos sobre o solo 983090983090

12 As primeiras civilizaccedilotildees mesopotacircmicos egiacutepcios indianos chineses

astecas e incas 98309098309213 Gregos e romanos 983090983095

14 Os aacuterabes e a Idade Meacutedia europeia 983090983096

15 Os alquimistas e a busca pelo ldquoespiacuterito da vegetaccedilatildeordquo 983090983097

16 A escola de Liebig e a ldquolei do miacutenimordquo 983091983089

17 A escola russa 983091983090

18 Os primeiros congressos internacionais de Ciecircncia do Solo 983091983092

19 Subdivisotildees do estudo dos solos 983091983095

110 Conceitos de solo 983091983096

111 Funccedilotildees ecoloacutegicas 983091983097

983090 ROCHAS E SEUS MINERAIS 98309298309121 Diferenccedilas entre solo regolito e saproacutelito 983092983092

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha 983092983093

23 Como se formam os minerais 983092983095

24 O que satildeo substituiccedilotildees isomoacuterficas 983093983090

25 Quais satildeo os elementos mais comuns nos minerais 983093983091

26 Propriedades fiacutesicas dos minerais 983093983092

27 Quais os principais tipos de rochas 983093983095

28 Examinando melhor os trecircs grupos de rochas 983093983097

29 Composiccedilatildeo quiacutemica dos minerais983094983090

983091 INTEMPERISMO DOS MINERAIS E FORMACcedilAtildeO DOS MINERAIS DE ARGILA 983094983093

31 Intemperismo fiacutesico e quiacutemico 983094983094

32 Como age o intemperismo fiacutesico 983094983097

33 Como ocorre o intemperismo quiacutemico 983095983088

34 Por que algumas rochas se intemperizam mais raacutepida e

profundamente que outras 983095983093

35 Os produtos do intemperismo 983096983090

983092 OS SOacuteLIDOS ATIVOS DO SOLO ARGILA E HUacuteMUS 983096983097

41 O que satildeo as argilas 983097983089

42 Classificaccedilatildeo das argilas 983097983090

43 De onde vecircm as cargas das argilas 983097983097

44 O que eacute (e como se forma) o huacutemus 983089983088983088

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983093 CAPACIDADE DE TROCA DE IacuteONS 983089983088983093

51 Como acontecem as trocas de caacutetions do solo 983089983088983095

52 Como quantificar a CTC de uma amostra de solo 983089983088983096

53 Fatores que determinam maior ou menor retenccedilatildeo dos caacutetions nos coloides 983089983089983088

54 Um exemplo de troca de iacuteons 983089983089983089

55 Quantificando as trocas iocircnicas 98308998308998309056 Fatores que afetam a CTC do solo 983089983089983091

57 Capacidade de troca de acircnions (CTA) 983089983089983095

58 Perspectiva 983089983089983095

983094 FIacuteSICA DO SOLO I GRANULOMETRIA DENSIDADE CONSISTEcircNCIA E AR DO SOLO 983089983090983089

61 Tamanho de partiacuteculas e sua distribuiccedilatildeo (composiccedilatildeo granulomeacutetrica) 983089983090983090

62 Estrutura e seus agregados 983089983090983095

63 Densidade (global e de partiacuteculas) e porosidade 983089983091983089

64 Consistecircncia 983089983091983092

65 O ar do solo 983089983091983093

983095 FIacuteSICA DO SOLO II RETENCcedilAtildeO E MOVIMENTO DA AacuteGUA TEMPERATURA ETC 983089983091983097

71 Estrutura e propriedades da aacutegua 983089983092983091

72 Diferenccedilas entre moleacuteculas de aacutegua retidas por coesatildeo e por adesatildeo 983089983092983094

73 Capacidade de campo 983089983092983095

74 Ponto de murcha permanente (PMP) 983089983092983097

75 Aacutegua disponiacutevel (AD) e capacidade de aacutegua disponiacutevel (CAD)983089983092983097

76 Como medir a quantidade de aacutegua contida em um solo 983089983093983091

77 Movimentos da aacutegua no solo 983089983093983093

78 Permeabilidade do solo em fluxo saturado e natildeo saturado 983089983093983094

79 Relaccedilotildees solo-aacutegua-planta 983089983093983097

710 Temperatura do solo983089983093983097

983096 QUIacuteMICA DA FASE LIacuteQUIDA DO SOLO 983089983094983093

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida do solo 983089983094983094

82 O que eacute uma soluccedilatildeo quiacutemica 983089983094983096

83 Movimento dos iacuteons da fase soacutelida para a liacutequida 983089983095983089

84 Principais acircnions cloretos sulfatos bicarbonatos e nitratos 983089983095983091

85 Principais caacutetions caacutelcio magneacutesio potaacutessio soacutedio e alumiacutenio 983089983095983092

86 Aacutecido siliacutecico compostos orgacircnicos e gases na soluccedilatildeo do solo 983089983095983092

87 Soluccedilatildeo do solo e pedogecircnese 983089983095983093

88 Influecircncia das concentraccedilotildees de oxigecircnio caacutetions e siacutelica na formaccedilatildeo das argilas 983089983095983096

89 Como retirar amostra da soluccedilatildeo do solo 983089983095983096

983097 MORFOLOGIA ORGANIZACcedilAtildeO DO SOLO COMO CORPO NATURAL 983089983096983091

91 Paisagens corpos de solos e perfis de solos 983089983096983092

92 Como descrever um solo 983089983096983095

93 Principais caracteriacutesticas morfoloacutegicas 983089983097983088

94 Denominaccedilotildees dos horizontes 983090983088983088

983089983088 ACIDEZ E ALCALINIDADE 983090983088983097

101 O que significa pH 983090983089983088

102 Por que existem solos aacutecidos e alcalinos 983090983089983090

103 Os diferentes tipos de acidez 983090983089983094

104 Efeito do tipo de caacutetion baacutesico sobre o pH 983090983089983096

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105 Poder tampatildeo dos solos 983090983089983097

106 Importacircncia da acidez do solo no crescimento das plantas 983090983090983088

107 Ajuste do pH em solos agriacutecolas 983090983090983089

108 Como calcular a quantidade de calcaacuterio necessaacuteria para neutralizar

os niacuteveis elevados de acidez 983090983090983090

109 Alcalinidade e salinidade 983090983090983091

983089983089 BIOLOGIA DO SOLO ORGANISMOS VIVOS E MATEacuteRIA ORGAcircNICA 983090983090983095

111 Tipos de organismos983090983090983096

112 Macroanimais mais comuns do solo artroacutepodes e vermes 983090983091983088

113 Microfauna (nematoides protozoaacuterios e rotiacuteferos) 983090983091983090

114 Microflora (algas bacteacuterias fungos e actinomicetos) 983090983091983091

115 Fatores que condicionam o tipo e a quantidade de micro-organismos do solo 983090983091983093

116 Efeitos dos organismos no solo 983090983091983093

117 Mateacuteria orgacircnica 983090983091983096

118 Relaccedilotildees carbononitrogecircnio 983090983092983088

983089983090 ANAacuteLISE DA FRACcedilAtildeO SOacuteLIDA DO SOLO 983090983092983093

121 Fertilidade versus produtividade do solo 983090983092983093

122 Tecnologias que devem ser utilizadas para se conhecer o solo 983090983092983097

123 Anaacutelises quiacutemicas e fiacutesicas para fins pedoloacutegicos 983090983093983089

124 Anaacutelises de solo para fins de recomendaccedilatildeo de adubaccedilotildees 983090983094983089

125 Retrospectiva e perspectiva 983090983094983095

983089983091 PROCESSOS E FATORES DE FORMACcedilAtildeO DO SOLO 983090983095983089

131 Voltando no tempo 983090983095983091

132 Principais processos de formaccedilatildeo do solo 983090983095983094

133 Fatores de formaccedilatildeo do solo 983090983096983089

134 Retrospectiva 983090983097983089

983089983092 CLASSIFICACcedilAtildeO DOS SOLOS 983090983097983091

141 Classificaccedilotildees teacutecnicas e naturais 983090983097983094

142 Atributos diferenciais dos solos 983090983097983094

143 Primeiros sistemas naturais de classificaccedilatildeo 983090983097983097

144 Sistemas modernos de classificaccedilatildeo ndash horizontes diagnoacutesticos 983091983088983089

145 Classificaccedilatildeo norte-americana 983091983088983090

146 Classificaccedilotildees da FAOUnesco 983091983088983093

147 Outros sistemas de classificaccedilatildeo de solos 983091983088983096

983089983093 O SISTEMA BRASILEIRO DE CLASSIFICACcedilAtildeO DE SOLOS (SIBCS) 983091983089983089

151 Estrutura hieraacuterquica do SiBCS 983091983089983091

152 As seis categorias do SiBCS 983091983089983092

153 Visatildeo geral dos solos brasileiros (ordens e subordens) 983091983090983090

983089983094 LEVANTAMENTO DE SOLOS 983091983092983089

161 Utilidades dos levantamentos pedoloacutegicos 983091983092983089

162 Definiccedilatildeo e modo de execuccedilatildeo de um levantamento pedoloacutegico 983091983092983091

163 Por que e como satildeo feitos os mapas de solos 983091983092983092

164 Quais os diferentes tipos de unidades de mapeamento 983091983092983096

165 Os relatoacuterios dos levantamentos de solos 983091983093983088

166 Quais satildeo os tipos de levantamentos pedoloacutegicos 983091983093983089

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167 Mapas utilitaacuterios e interpretativos 983091983093983093

168 Avanccedilos recentes nos levantamentos de solos 983091983093983094

983089983095 SOLOS DO BRASIL 983091983094983089

171 Solos da Amazocircnia 983091983094983091

172 Solos do Nordeste 983091983094983095173 Solos da Regiatildeo Centro-Oeste 983091983095983089

174 Solos da Regiatildeo Sudeste 983091983095983092

175 Solos da Regiatildeo Sul 983091983095983095

176 Panorama dos solos do Brasil em relaccedilatildeo agrave agricultura 983091983095983097

983089983096 SOLOS E CLIMAS DO MUNDO 983091983096983091

181 Solos dos troacutepicos e subtroacutepicos uacutemidos 983091983096983094

182 Solos dos troacutepicos com longa estaccedilatildeo seca 983091983096983097

183 Solos dos climas mediterracircneos 983091983097983089

184 Solos das regiotildees montanhosas983091983097983090

185 Solos das zonas aacuteridas 983091983097983091

186 Solos das zonas temperadas 983091983097983094

187 Solos da zona fria 983092983088983089

188 Solos das zonas boreais e polares 983092983088983090

189 Panorama dos recursos dos solos do mundo para a agricultura 983092983088983092

983089983097 DEGRADACcedilAtildeO E CONSERVACcedilAtildeO DOS SOLOS 983092983088983095

191 A conservaccedilatildeo dos solos 983092983088983096

192 Causas do depauperamento dos solos 983092983089983088

193 Erosatildeo dos solos 983092983089983097

194 Os meacutetodos de conservaccedilatildeo dos solos 983092983090983093

195 Capacidade de uso e planejamento conservacionista das terras 983092983091983089

196 Retrospectiva e perspectiva 983092983091983094

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 983092983091983097

Iacute NDICE REMISSIVO 983092983092983091

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I

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Olaacute Seja bem-vindo(a) agraves nossas Liccedilotildees de Pedologia Mas antes de iniciaacute-las gostaria

de contar-lhe algumas histoacuterias e estoacuterias Histoacuterias de como tudo comeccedilou ndash com um

imenso Big Bang ndash e estoacuterias de como tudo pode estar terminando em uma imensa

ldquobig bagunccedilardquo

Segundo as mais modernas teorias o Big Bang foi uma espeacutecie de ldquogatilhordquo

que quando apertado fez surgir em menos de um segundo todo o Universo Cerca

de 10 bilhotildees de anos depois as primeiras formas de vida surgiram na Terra e foram

evoluindo ateacute que perto de somente 100 mil anos atraacutes surgiram a nossa espeacutecie o

Homo sapiens e suas primeiras aldeias

Vocecirc sabia que na sociedade primitiva na qual os homens comeccedilaram a formar

as primeiras tribos o conhecimento do nosso meio ambiente era compartilhado

igualmente entre eles Agora imagine vocecirc membro de uma dessas tribos agrave noitinha

reunindo-se em volta de uma fogueira com pessoas mais velhas e mais experientes

que entre outras coisas lhe contam o que aprenderam nas suas andanccedilas Como um

dos membros mais novos desse grupo vocecirc os escuta com atenccedilatildeo e depois lhes faz

perguntas para tirar algumas duacutevidas Se algo interessante lhe fosse revelado ndash como

uma aacutervore com frutos mais saborosos o local de um rio com peixes maiores ou um

solo com variados tons da cor vermelha para pintar seu corpo ou desenhar na parede

de alguma caverna ndash certamente vocecirc pediria que a novidade lhe fosse logo mostrada

Hoje as coisas mudaram as aldeias transformaram-se em grandes cidades de

populosas naccedilotildees e o conhecimento aumentou muito e se fragmentou em diversas

aacutereas Mas algo daquelas reuniotildees tribais ainda tece natildeo soacute as histoacuterias da humani-

dade como tambeacutem os avanccedilos da Ciecircncia

Quando eu era um garoto gostava de ouvir as histoacuterias contadas pelos meus

avoacutes pais tios e professores principalmente aquelas que falavam sobre a natureza

Assim estimulado pelo que eles me ensinaram eu me especializei em Pedologia ou

seja no estudo da Ciecircncia do Solo Aleacutem disso tive a oportunidade de conhecer muitas

universidades e de cavar e examinar os solos de campos e matas de muitos locais deste

nosso Brasil e do mundo afora Hoje sou mais velho e mais experiente e me sentindo

como um anciatildeo daquelas tribos primitivas sinto necessidade e obrigaccedilatildeo de compar-

tilhar com vocecirc muito do que aprendi

Acredite eu gostaria de fazecirc-lo da forma como nossos ancestrais faziam num

bom papo em volta de uma acolhedora fogueira e depois acompanhar vocecirc ao campo

para cavar e mostrar as cores e os pendores dos solos (Fig 1) Contudo como nossas

tribos e nossos territoacuterios satildeo agora muito grandes resta-me a opccedilatildeo de escrever

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14 Liccedilotildees de pedologia

a fim de compartilhar alguns dos meus conhe-

cimentos Aleacutem disso aconselho que vocecirc

sempre participe intensamente das aulas praacuteti-

cas promovidas pelos seus professores princi-

palmente aquelas que aconteceratildeo em meio agrave

natureza onde vocecirc poderaacute conhecer in loco

todos os aspectos da superfiacutecie e do interior

do solo

Meu desejo eacute que ao ler este livro vocecirc

aprenda a ver o solo natildeo soacute com os olhos e as

matildeos mas tambeacutem com o coraccedilatildeo

Desta forma usando uma linguagem

simples ndash mas sempre calcada em modernos

dados teacutecnico-cientiacuteficos ndash pouco a pouco

tentarei ajudaacute-lo a decifrar e conhecer melhor

as admiraacuteveis partes que constituem o solo

Elas estatildeo em iacutentimo contato com o ar da atmosfera as rochas da litosfera os organis-

mos da biosfera e as aacuteguas da hidrosfera ndash dos quais a nossa vida muito depende

A maioria das pessoas por exemplo soacute consegue ver das trecircs dimensotildees do

solo apenas duas comprimento e largura ndash as que formam a superfiacutecie e que estatildeo

mais proacuteximas da atmosfera Muitas vezes poreacutem deixam de ver a profundidade Por

isso insisto familiarize-se tambeacutem com esta terceira dimensatildeo do solo Vaacute ao campo

e sem medo de ldquosujarrdquo as matildeos cave escave olhe e toque as suas camadas (que em

Pedologia satildeo chamadas de ldquohorizontesrdquo)

Existem muitos solos diferentes da mesma forma como existem diferentes

climas rochas aacutervores e aacuteguas Cada solo tem seu proacuteprio arranjo de horizontes e

portanto sua proacutepria histoacuteria ndash aquela que o condicionou a ter certas funccedilotildees que

estatildeo refletidas nos seus atributos mineraloacutegicos bioloacutegicos fiacutesicos e quiacutemicos

Em nossas conversas que organizei em forma de Liccedilotildees de Pedologia iremos

contar essa histoacuteria e estudar essas funccedilotildees ndash principalmente as relacionadas com o

crescimento das plantas Aleacutem disso aprenderemos a examinar a aparecircncia dos solos

e a analisar e interpretar seus atributos

E como toda histoacuteria tem um comeccedilo que tal iniciarmos imaginando os efeitos

de um ldquobig bang rdquo criador e de um ldquobig estragordquo destruidor

Acredito que vocecirc jaacute tenha ouvido falar no Big Bang Esse ldquoinstante criadorrdquomarcado por uma gigantesca explosatildeo aconteceu haacute cerca de 20 bilhotildees de anos

quando o espaccedilo o tempo e a mateacuteria ainda natildeo existiam

Da energia dessa ldquoexplosatildeordquo surgiu toda a mateacuteria dos corpos celestes entre

os quais o nosso incandescente e resplandecente Sol e em sua volta o nosso entatildeo

tambeacutem incandescente planeta Terra que foi se esfriando e solidificando aos poucos

ateacute formar uma capa soacutelida ao seu redor As temperaturas elevadas que geravam

altas pressotildees vindas do interior do nosso planeta comeccedilaram a romper essa capa

expelindo inuacutemeros gases os quais formaram uma protoatmosfera que num primeiro

momento continha muito vapor drsquoaacutegua gaacutes carbocircnico e enxofre e depois metano

amocircnia e nitrogecircnio mas ainda quase nenhum oxigecircnio livre Com a continuaccedilatildeo do

Fig 1 Modelo de ensino da forma como nossos ancestrais

faziam o comeccedilo se daacute num bom papo em volta de uma

acolhedora fogueira (Foto Rodrigo O Zenero)

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1511 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

resfriamento dessa crosta ndash ou litosfera ndash os vapores drsquoaacutegua foram se condensando e

ocorreram muitas chuvas Tantas que acabaram formando os primeiros oceanos

Com as chuvas e os ventos as rochas dessa litosfera comeccedilaram a se decom-

por fragmentando-se e formando as primeiras areias e argilas dos antecessores dos

primeiros solos ndash os ldquoprotossolosrdquo Como na atmosfera ainda natildeo existia oxigecircnio livre

(O2) e ozocircnio (O3) a vida soacute poderia ter iniacutecio nas aacuteguas entre as areias e argilas dos

protossolos As aacuteguas se acumularam e nelas protegidas das radiaccedilotildees ultravioleta as

ldquoceacutelulas-vidasrdquo puderam se originar Primeiramente surgiram as ldquoceacutelulas-bacteacuteriasrdquo ndash

os procariontes ndash com DNA mas sem clorofila Depois ldquoceacutelulas-algas clorofiladasrdquo ndash

as espirulinas Estas entatildeo comeccedilaram com a energia dos foacutetons a sintetizar o gaacutes

oxigecircnio a partir da aacutegua gaacutes carbocircnico e outros nutrientes como fosfatos nitratos etc

Parte do oxigecircnio assim produzido sob a accedilatildeo dos raios ultravioleta decompunha-se e

formava o gaacutes ozocircnio que se acumulou como uma camada protetora na estratosfera

Desse modo as primeiras formas de vida multiplicaram-se Provavelmente

primeiro nas aacuteguas contidas nos poros que existiam ao redor das areias e argilas dos

protossolos e depois nos oceanos e mares Apoacutes alguns milhotildees de anos o O2 e o

O3 assim formados jaacute compunham boa parte da atmosfera Com a morte dos indiviacute-

duos monocelulares que cresciam na aacutegua existente entre os pequenos fragmentos

de rocha mateacuterias orgacircnicas foram incorporadas a boa parte da superfiacutecie soacutelida da

Terra Imagino que deve ter sido assim que o objeto maior de nosso estudo ndash o solo ndash

comeccedilou a nascer e crescer primeiro vieram os Neossolos depois os Cambissolos

e os Argissolos Por uacuteltimo os Latossolos (mais tarde veremos o significado desses

ldquonomes cientiacuteficosrdquo)

Como o solo estava se desenvolvendo a Terra podia sustentar formas mais

organizadas de vida incluindo muitos organismos clorofilados como as algas verdes

Depois vieram os musgos ndash brioacutefitas ndash e as samambaias - pteridoacutefitas Estas uacuteltimas

embora ainda sem sementes mas jaacute com vasos condutores de seiva usavam o solo no

qual fixavam suas raiacutezes para dele extraiacuterem aacutegua e nutrientes o que contribuiacutea de

forma significativa para o fenomenal processo da fotossiacutentese e consequentemente

para continuar a siacutentese de oxigecircnio que era ldquoturbinadardquo por outro fenocircmeno impor-

tante que mais tarde veremos em detalhe a capacidade de troca de iacuteons do solo

Assim o oxigecircnio da atmosfera aumentava agrave medida que o gaacutes carbocircnico diminuiacutea

isto porque seus aacutetomos de carbono eram sequestrados em grandes quantidades de

biomassa boa parte da qual foi enterrada e fossilizada no que hoje conhecemos como

petroacuteleo e carvatildeo mineralAssim agrave medida que os solos evoluiacuteam os vegetais tambeacutem o faziam As

plantas aleacutem de folhas clorofiladas passaram a ter frutos e sementes de acordo com

o que estaacute escrito em muitos livros sagrados inclusive na Biacuteblia ldquoE a terra produziu

erva erva dando semente conforme a sua espeacutecie e a aacutervore frutiacutefera cuja semente

estaacute nela conforme a sua espeacutecierdquo (Gn 112)

Paralelamente pouco a pouco foram surgindo espeacutecies animais que se alimen-

tavam natildeo soacute da biomassa sintetizada pelos vegetais como tambeacutem de outros animais

Primeiro vieram os invertebrados depois os vertebrados e entre estes e por uacuteltimo

o homem ndash biblicamente chamado ldquoAdatildeordquo (ldquo e formou Deus o Homem do poacute da

terrardquo Gn 27)

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16 Liccedilotildees de pedologia

Talvez vocecirc se interesse em saber que o nome ldquoAdatildeordquo vem do hebraico adamaacute

que significa ldquosolo vermelhordquo ou ldquodo barro vermelhordquo E mais foi dado a esse ser

considerado o iacutecone da criaccedilatildeo divina ldquoo domiacutenio sobre os peixes do mar e sobre as

aves dos ceacuteus e sobre o gado e sobre toda a terrardquo (Gn 126)

O Homem sapiens somente haacute alguns milhares de anos vem se multiplicando

e explorando uma natureza que levou tantos bilhotildees de anos para se formar Ou seja

agrave custa dos recursos naturais os indiviacuteduos desta nossa espeacutecie foram desordenada-

mente crescendo e para criar condiccedilotildees favoraacuteveis agrave sua vida foram modificando a

natureza derrubando aacutervores arando o solo construindo estradas etc Hoje talvez

natildeo muito ldquosapiamenterdquo a populaccedilatildeo aumenta cada vez mais e portanto consome

cada vez mais aacutegua alimentos e energia Com isso a maior parte das florestas e dos

campos vem sendo substituiacuteda por aacutereas urbanas lavouras e pastagens a fim de

atender agrave constante demanda de moradia e alimento dos quase seis bilhotildees desses

novos Homo sapiens cada vez mais famintos e exigentes em conforto Para atender

a toda essa demanda o solo que muito tempo levou para se formar vem se desgas-

tando rapidamente enquanto o gaacutes carbocircnico tambeacutem por tanto tempo captado pelas

plantas vem retornando agrave atmosfera principalmente pela queima da mateacuteria orgacircnica

dos solos do petroacuteleo e do carvatildeo

Por isso tenho dito que estamos fazendo um ldquobig estragordquo naquilo que comeccedilou

com um resplandecente ldquobig bang rdquo

Com os dejetos produzidos nas cidades as aacuteguas e o ar vecircm sendo poluiacutedos

e com o desgaste dos solos os alimentos escasseiam fazendo com que as fronteiras

agriacutecolas avancem agrave custa de desmatamentos Com a queima dos combustiacuteveis foacutesseis

e das florestas o excesso de CO2 produz o efeito estufa e aumenta a temperatura da

Terra provocando o derretimento do gelo das calotas polares a elevaccedilatildeo do niacutevel dos

oceanos e o alargamento dos desertos Uma possiacutevel consequecircncia por exemplo eacute

o desaparecimento de cidades em razatildeo das doenccedilas e accedilotildees violentas da natureza

como os furacotildees as secas e as enchentes que jaacute estatildeo sendo divulgadas pela miacutedia

Ao tomarmos conhecimento desses fatos muitos se perguntam seraacute que por causa

de tanto estrago que fizemos agrave terra que antes tatildeo bem nos alimentava agora por

vinganccedila ela nos destroacutei

Talvez uma soluccedilatildeo seja passarmos a olhar o solo segundo o que ele tem de mais

jovial e fecundo o mesmo olhar de esperanccedila com que o poeta portuguecircs Antocircnio

Gedeatildeo fala do caraacuteter promissor da juventude Desse modo poderemos perceber

esta que certamente foi uma das maiores criaccedilotildees resultantes do disparo daqueleldquobig gatilhordquo o solo

ROSA BRANCA AO PEITO

(Antocircnio Gedeatildeo Portugal 1906-1997)

Teu corpinho adolescente cheira a princiacutepio do mundo

Ainda estaacute por soprar a brisa que haacute de agitar a tua seara

Ainda estaacute por romper a seara que haacute de rasgar o teu solo fecundo

Ainda estaacute por arrotear o solo que haacute de sorver a aacutegua clara

Ainda estaacute por ascender a nuvem que haacute de chover a tua chuva

Ainda estaacute por arder o sol que haacute de evaporar a aacutegua da tua nuvem

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1711 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Em seu encontro com Eacutedipo na trageacutedia

grega de Soacutefocles (496-406 aC) uma esfinge

diz ldquoDecifra-me ou devoro-terdquo Talvez vocecirc

esteja agora me perguntando ldquoO que devo eu

decifrar para natildeo ser devorado por esse lsquobig

estragorsquordquo Poderia eu lhe responder cada um

pode fazer um pouco como por exemplo

compreender como os solos se formam e como

vecircm funcionando ao longo dos tempos pois

eacute preciso conhececirc-los para protegecirc-los e eacute

bom que isso seja feito desde a nossa infacircncia

(Fig 2)

Da mesma forma como os antigos

filoacutesofos gregos diziam que o conhecimento

por meio da educaccedilatildeo leva o homem ao

maacuteximo possiacutevel de sua perfeiccedilatildeo eu lhe digo

que o meu desejo eacute que os conhecimentos que

aqui iniciei a compartilhar com vocecirc cresccedilam

Mas tudo te espera desde o princiacutepio do mundo

a doce brisa a verde seara o solo fecundo

Tudo te espera desde o princiacutepio de tudo

a aacutegua clara a fofa nuvem o sol agudo

Tu sabes tu sabes tudo

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

que desde o princiacutepio do mundo sabem tudo

O teu cabelo sabe que haacute de crescer

e que haacute de ser louro

As tuas laacutegrimas sabem que hatildeo de correr

nas horas de choro

Os teus peitos sabem que hatildeo de estremecer

no dia do risoO teu rosto sabe que haacute de enrubescer

quando for preciso

Quando te sentires perdida

fecha os olhos e sorri

Natildeo tenhas medo da Vida

que a Vida vive por si

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

A tua inocecircncia sabe tudo

Fig 2 O ideal eacute que o conhecimento sobre o solo nos seja passado

desde a mais tenra idade (Foto Juliana Simotildees Lepsch)

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18 Liccedilotildees de pedologia

e se multipliquem tal como uma semente boa em solo fecundo Afinal aprender a

decifrar um pouco dos multicoloridos solos (Fig 3) jaacute eacute um bom passo para diminuir

os muitos estragos que estamos fazendo ao nosso belo planeta verde-azul

Fig 3 As muitas cores dos solos brasileiros Nas regiotildees de clima frio ou temperado (como o norte da Europa e das Ameacutericas)

os solos natildeo tecircm as vivas cores amareladas laranja e vermelhas muito comuns nos troacutepicos uacutemidos (Fotos I F Lepsch

e S W Buol)

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1911 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Parafraseando Milton Nascimento e Chico Buarque faccedilo a vocecirc o seguinte

convite venha comigo afagar a terra conhecer os desejos da terra pois a terra estaacute no

cio esta eacute a propiacutecia ocasiatildeo para fecundar o chatildeo

O CIO DA TERRA

(Milton Nascimento Chico Buarque)

Debulhar o trigo

Recolher cada bago do trigo

Forjar no trigo o milagre do patildeo

E se fartar de patildeo

Decepar a cana

Recolher a garapa da cana

Roubar da cana a doccedilura do mel

Se lambuzar de mel

Afagar a terra

Conhecer os desejos da terra

Cio da terra a propiacutecia estaccedilatildeo

E fecundar o chatildeo

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() graccedilas agrave conhecida posiccedilatildeo do nosso planeta em relaccedilatildeo ao Sol

graccedilas agrave sua rotaccedilatildeo e agrave sua forma esfeacuterica o clima a vegetaccedilatildeo e a vida

animal estatildeo distribuiacutedos na superfiacutecie da Terra de norte a sul em umaordem estritamente determinada () que permite a divisatildeo da esfera em

zonas polar temperada equatorial e assim por diante E uma vez que

os agentes formadores do solo estatildeo sujeitos a leis conhecidas que regem

a sua distribuiccedilatildeo seus resultados () devem estar distribuiacutedos na esfera

terrestre em zonas definidas que se situam mais ou menos (somente

com alguns desvios) paralelas aos ciacuterculos das latitudes

(Dokuchaev em Nossas estepes passado e presente 1892)

Liccedilatildeo 1

H983145983155983156983283983154983145983139983151 983141 983142983157983150983140983137983149983141983150983156983151983155 983140983137 983139983145983274983150983139983145983137 983140983151 983155983151983148983151

Vamos comeccedilar revendo um pouco a histoacuteria da Ciecircncia do Solo e do seu ramo que

mais completamente o estuda a Pedologia O desenvolvimento dos estudos do solo

pode ser entendido como passando por dois estaacutegios o primeiro muitos seacuteculos atraacutes

em que referecircncias agraves praacuteticas agriacutecolas satildeo encontradas na literatura de antigos povos

muitas vezes com um sentido religioso o segundo refere-se haacute tempos mais recentes

dos uacuteltimos dois seacuteculos fundamentado na experimentaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo do meacutetodo

cientiacutefico No processo de revisatildeo desses estaacutegios poderemos entender melhor a evolu-

ccedilatildeo dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciecircncia eacute

dinacircmico e tem passado por muitas resistecircncias a novas ideias Trata-se de uma ciecircncia

relativamente nova pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do

seacuteculo XIX a reconhecessem Veja algo sobre esse assunto no Boxe 11

ALGUMAS DEFINICcedilOtildeES IMPORTANTES

Alquimia forma da quiacutemica na Idade Meacutedia que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns

em ouro e obter o elixir da longa vida um remeacutedio que curaria todas as doenccedilas e daria vida longa agravequeles

que o ingerissem

Vasilii V Dokuchaev (1846-1903

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452 Rochas e seus minerais

de soacutelidos satildeo os poros os quais normalmente estatildeo

preenchidos com dois outros componentes um

liacutequido e outro gasoso o ar e a aacutegua

Como vocecirc pode imaginar a proporccedilatildeo de ar

e aacutegua eacute variaacutevel porque a quantidade desta uacuteltima

retida no solo varia muito em decorrecircncia das condi-

ccedilotildees climaacuteticas Em geral os poros ocupam cerca da

metade do volume de um horizonte do solo Contudo

pode haver variaccedilotildees dependendo do grau de compac-

taccedilatildeo do solo assunto que iremos estudar em detalhes

mais adiante em uma das liccedilotildees sobre fiacutesica do solo

Por enquanto vamos nos concentrar nos

minerais tentando responder a questotildees como

Qual a diferenccedila entre um elemento quiacutemico um

mineral e uma rocha

Onde e como esses materiais se originam

Como eles adquirem as atuais caracteriacutesticas

Por que uns se decompotildeem mais facilmente que

outros

Seraacute que diferentes rochas com diferentes minerais

sempre datildeo origem a diferentes solos

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha

Olhando com cuidado um pedaccedilo de rocha ndash a pedra polida de uma mesa de pia

por exemplo ndash vocecirc notaraacute que ela eacute composta de uma seacuterie de pequenas manchassemelhantes a peccedilas de um ldquoquebra-cabeccedilardquo Essas peccedilas satildeo diversos minerais quartzo

feldspato e mica no caso de ser uma rocha graniacutetica Nessa rocha esses minerais estatildeo

na forma do que chamamos agregados cristalinos os quais satildeo compostos de peque-

nos cristais de vaacuterios formatos e cores

Em Geologia define-se rocha como ldquoum agregado natural de mineraisrdquo por

sua vez um mineral eacute definido como um composto cristalino formado por aacutetomos de

elementos quiacutemicos ou mais corretamente iacuteons ndash aacutetomos ou grupo de aacutetomos com

carga eleacutetrica em razatildeo da perda ou ganho de eleacutetrons No caso de ganho o aacutetomo

adquire uma carga eleacutetrica negativa sendo denominado acircnion e no caso de perda

de eleacutetrons o aacutetomo fica carregado positivamente sendo denominado caacutetion Por

Fig 22 Esquema da composiccedilatildeo do horizonte A de um solo

quando em boas condiccedilotildees para o crescimento de

plantas cultivadas O conteuacutedo de ar e aacutegua dos poros eacute

variaacutevel no caso metade deles estaacute ocupada por aacutegua

Vocecirc considera o termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantasrdquo correto sob o ponto de vista da mineralogia

Por quecirc Modifique-o para uma forma mais correta dando atenccedilatildeo agraves diferenccedilas

entre aacutetomos iacuteons moleacuteculas e minerais

O termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantas muito comum na Ciecircncia do Solo pode ser interpretado como errocircneo

se tomarmos ldquoao peacute da letrardquo a definiccedilatildeo de mineral Plantas natildeo se alimentam de minerais mas sim de iacuteons e

compostos orgacircnicos Minerais do solo soacute existem na forma de partiacuteculas e como tais por menores que sejam

(pex argilas) natildeo conseguem ser absorvidos pelas plantas Nesse sentido o termo ldquonutriccedilatildeo inorgacircnica de

plantasrdquo seria conceitualmente mais adequado

Questatildeo1

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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S

S983157983149983265983154983145983151

INTRODUCcedilAtildeO 983089983091

983089 HISTOacuteRICO E FUNDAMENTOS DA CIEcircNCIA DO SOLO 983090983089

11 Os primeiros conhecimentos sobre o solo 983090983090

12 As primeiras civilizaccedilotildees mesopotacircmicos egiacutepcios indianos chineses

astecas e incas 98309098309213 Gregos e romanos 983090983095

14 Os aacuterabes e a Idade Meacutedia europeia 983090983096

15 Os alquimistas e a busca pelo ldquoespiacuterito da vegetaccedilatildeordquo 983090983097

16 A escola de Liebig e a ldquolei do miacutenimordquo 983091983089

17 A escola russa 983091983090

18 Os primeiros congressos internacionais de Ciecircncia do Solo 983091983092

19 Subdivisotildees do estudo dos solos 983091983095

110 Conceitos de solo 983091983096

111 Funccedilotildees ecoloacutegicas 983091983097

983090 ROCHAS E SEUS MINERAIS 98309298309121 Diferenccedilas entre solo regolito e saproacutelito 983092983092

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha 983092983093

23 Como se formam os minerais 983092983095

24 O que satildeo substituiccedilotildees isomoacuterficas 983093983090

25 Quais satildeo os elementos mais comuns nos minerais 983093983091

26 Propriedades fiacutesicas dos minerais 983093983092

27 Quais os principais tipos de rochas 983093983095

28 Examinando melhor os trecircs grupos de rochas 983093983097

29 Composiccedilatildeo quiacutemica dos minerais983094983090

983091 INTEMPERISMO DOS MINERAIS E FORMACcedilAtildeO DOS MINERAIS DE ARGILA 983094983093

31 Intemperismo fiacutesico e quiacutemico 983094983094

32 Como age o intemperismo fiacutesico 983094983097

33 Como ocorre o intemperismo quiacutemico 983095983088

34 Por que algumas rochas se intemperizam mais raacutepida e

profundamente que outras 983095983093

35 Os produtos do intemperismo 983096983090

983092 OS SOacuteLIDOS ATIVOS DO SOLO ARGILA E HUacuteMUS 983096983097

41 O que satildeo as argilas 983097983089

42 Classificaccedilatildeo das argilas 983097983090

43 De onde vecircm as cargas das argilas 983097983097

44 O que eacute (e como se forma) o huacutemus 983089983088983088

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983093 CAPACIDADE DE TROCA DE IacuteONS 983089983088983093

51 Como acontecem as trocas de caacutetions do solo 983089983088983095

52 Como quantificar a CTC de uma amostra de solo 983089983088983096

53 Fatores que determinam maior ou menor retenccedilatildeo dos caacutetions nos coloides 983089983089983088

54 Um exemplo de troca de iacuteons 983089983089983089

55 Quantificando as trocas iocircnicas 98308998308998309056 Fatores que afetam a CTC do solo 983089983089983091

57 Capacidade de troca de acircnions (CTA) 983089983089983095

58 Perspectiva 983089983089983095

983094 FIacuteSICA DO SOLO I GRANULOMETRIA DENSIDADE CONSISTEcircNCIA E AR DO SOLO 983089983090983089

61 Tamanho de partiacuteculas e sua distribuiccedilatildeo (composiccedilatildeo granulomeacutetrica) 983089983090983090

62 Estrutura e seus agregados 983089983090983095

63 Densidade (global e de partiacuteculas) e porosidade 983089983091983089

64 Consistecircncia 983089983091983092

65 O ar do solo 983089983091983093

983095 FIacuteSICA DO SOLO II RETENCcedilAtildeO E MOVIMENTO DA AacuteGUA TEMPERATURA ETC 983089983091983097

71 Estrutura e propriedades da aacutegua 983089983092983091

72 Diferenccedilas entre moleacuteculas de aacutegua retidas por coesatildeo e por adesatildeo 983089983092983094

73 Capacidade de campo 983089983092983095

74 Ponto de murcha permanente (PMP) 983089983092983097

75 Aacutegua disponiacutevel (AD) e capacidade de aacutegua disponiacutevel (CAD)983089983092983097

76 Como medir a quantidade de aacutegua contida em um solo 983089983093983091

77 Movimentos da aacutegua no solo 983089983093983093

78 Permeabilidade do solo em fluxo saturado e natildeo saturado 983089983093983094

79 Relaccedilotildees solo-aacutegua-planta 983089983093983097

710 Temperatura do solo983089983093983097

983096 QUIacuteMICA DA FASE LIacuteQUIDA DO SOLO 983089983094983093

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida do solo 983089983094983094

82 O que eacute uma soluccedilatildeo quiacutemica 983089983094983096

83 Movimento dos iacuteons da fase soacutelida para a liacutequida 983089983095983089

84 Principais acircnions cloretos sulfatos bicarbonatos e nitratos 983089983095983091

85 Principais caacutetions caacutelcio magneacutesio potaacutessio soacutedio e alumiacutenio 983089983095983092

86 Aacutecido siliacutecico compostos orgacircnicos e gases na soluccedilatildeo do solo 983089983095983092

87 Soluccedilatildeo do solo e pedogecircnese 983089983095983093

88 Influecircncia das concentraccedilotildees de oxigecircnio caacutetions e siacutelica na formaccedilatildeo das argilas 983089983095983096

89 Como retirar amostra da soluccedilatildeo do solo 983089983095983096

983097 MORFOLOGIA ORGANIZACcedilAtildeO DO SOLO COMO CORPO NATURAL 983089983096983091

91 Paisagens corpos de solos e perfis de solos 983089983096983092

92 Como descrever um solo 983089983096983095

93 Principais caracteriacutesticas morfoloacutegicas 983089983097983088

94 Denominaccedilotildees dos horizontes 983090983088983088

983089983088 ACIDEZ E ALCALINIDADE 983090983088983097

101 O que significa pH 983090983089983088

102 Por que existem solos aacutecidos e alcalinos 983090983089983090

103 Os diferentes tipos de acidez 983090983089983094

104 Efeito do tipo de caacutetion baacutesico sobre o pH 983090983089983096

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105 Poder tampatildeo dos solos 983090983089983097

106 Importacircncia da acidez do solo no crescimento das plantas 983090983090983088

107 Ajuste do pH em solos agriacutecolas 983090983090983089

108 Como calcular a quantidade de calcaacuterio necessaacuteria para neutralizar

os niacuteveis elevados de acidez 983090983090983090

109 Alcalinidade e salinidade 983090983090983091

983089983089 BIOLOGIA DO SOLO ORGANISMOS VIVOS E MATEacuteRIA ORGAcircNICA 983090983090983095

111 Tipos de organismos983090983090983096

112 Macroanimais mais comuns do solo artroacutepodes e vermes 983090983091983088

113 Microfauna (nematoides protozoaacuterios e rotiacuteferos) 983090983091983090

114 Microflora (algas bacteacuterias fungos e actinomicetos) 983090983091983091

115 Fatores que condicionam o tipo e a quantidade de micro-organismos do solo 983090983091983093

116 Efeitos dos organismos no solo 983090983091983093

117 Mateacuteria orgacircnica 983090983091983096

118 Relaccedilotildees carbononitrogecircnio 983090983092983088

983089983090 ANAacuteLISE DA FRACcedilAtildeO SOacuteLIDA DO SOLO 983090983092983093

121 Fertilidade versus produtividade do solo 983090983092983093

122 Tecnologias que devem ser utilizadas para se conhecer o solo 983090983092983097

123 Anaacutelises quiacutemicas e fiacutesicas para fins pedoloacutegicos 983090983093983089

124 Anaacutelises de solo para fins de recomendaccedilatildeo de adubaccedilotildees 983090983094983089

125 Retrospectiva e perspectiva 983090983094983095

983089983091 PROCESSOS E FATORES DE FORMACcedilAtildeO DO SOLO 983090983095983089

131 Voltando no tempo 983090983095983091

132 Principais processos de formaccedilatildeo do solo 983090983095983094

133 Fatores de formaccedilatildeo do solo 983090983096983089

134 Retrospectiva 983090983097983089

983089983092 CLASSIFICACcedilAtildeO DOS SOLOS 983090983097983091

141 Classificaccedilotildees teacutecnicas e naturais 983090983097983094

142 Atributos diferenciais dos solos 983090983097983094

143 Primeiros sistemas naturais de classificaccedilatildeo 983090983097983097

144 Sistemas modernos de classificaccedilatildeo ndash horizontes diagnoacutesticos 983091983088983089

145 Classificaccedilatildeo norte-americana 983091983088983090

146 Classificaccedilotildees da FAOUnesco 983091983088983093

147 Outros sistemas de classificaccedilatildeo de solos 983091983088983096

983089983093 O SISTEMA BRASILEIRO DE CLASSIFICACcedilAtildeO DE SOLOS (SIBCS) 983091983089983089

151 Estrutura hieraacuterquica do SiBCS 983091983089983091

152 As seis categorias do SiBCS 983091983089983092

153 Visatildeo geral dos solos brasileiros (ordens e subordens) 983091983090983090

983089983094 LEVANTAMENTO DE SOLOS 983091983092983089

161 Utilidades dos levantamentos pedoloacutegicos 983091983092983089

162 Definiccedilatildeo e modo de execuccedilatildeo de um levantamento pedoloacutegico 983091983092983091

163 Por que e como satildeo feitos os mapas de solos 983091983092983092

164 Quais os diferentes tipos de unidades de mapeamento 983091983092983096

165 Os relatoacuterios dos levantamentos de solos 983091983093983088

166 Quais satildeo os tipos de levantamentos pedoloacutegicos 983091983093983089

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167 Mapas utilitaacuterios e interpretativos 983091983093983093

168 Avanccedilos recentes nos levantamentos de solos 983091983093983094

983089983095 SOLOS DO BRASIL 983091983094983089

171 Solos da Amazocircnia 983091983094983091

172 Solos do Nordeste 983091983094983095173 Solos da Regiatildeo Centro-Oeste 983091983095983089

174 Solos da Regiatildeo Sudeste 983091983095983092

175 Solos da Regiatildeo Sul 983091983095983095

176 Panorama dos solos do Brasil em relaccedilatildeo agrave agricultura 983091983095983097

983089983096 SOLOS E CLIMAS DO MUNDO 983091983096983091

181 Solos dos troacutepicos e subtroacutepicos uacutemidos 983091983096983094

182 Solos dos troacutepicos com longa estaccedilatildeo seca 983091983096983097

183 Solos dos climas mediterracircneos 983091983097983089

184 Solos das regiotildees montanhosas983091983097983090

185 Solos das zonas aacuteridas 983091983097983091

186 Solos das zonas temperadas 983091983097983094

187 Solos da zona fria 983092983088983089

188 Solos das zonas boreais e polares 983092983088983090

189 Panorama dos recursos dos solos do mundo para a agricultura 983092983088983092

983089983097 DEGRADACcedilAtildeO E CONSERVACcedilAtildeO DOS SOLOS 983092983088983095

191 A conservaccedilatildeo dos solos 983092983088983096

192 Causas do depauperamento dos solos 983092983089983088

193 Erosatildeo dos solos 983092983089983097

194 Os meacutetodos de conservaccedilatildeo dos solos 983092983090983093

195 Capacidade de uso e planejamento conservacionista das terras 983092983091983089

196 Retrospectiva e perspectiva 983092983091983094

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 983092983091983097

Iacute NDICE REMISSIVO 983092983092983091

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I

I983150983156983154983151983140983157983271983267983151

Olaacute Seja bem-vindo(a) agraves nossas Liccedilotildees de Pedologia Mas antes de iniciaacute-las gostaria

de contar-lhe algumas histoacuterias e estoacuterias Histoacuterias de como tudo comeccedilou ndash com um

imenso Big Bang ndash e estoacuterias de como tudo pode estar terminando em uma imensa

ldquobig bagunccedilardquo

Segundo as mais modernas teorias o Big Bang foi uma espeacutecie de ldquogatilhordquo

que quando apertado fez surgir em menos de um segundo todo o Universo Cerca

de 10 bilhotildees de anos depois as primeiras formas de vida surgiram na Terra e foram

evoluindo ateacute que perto de somente 100 mil anos atraacutes surgiram a nossa espeacutecie o

Homo sapiens e suas primeiras aldeias

Vocecirc sabia que na sociedade primitiva na qual os homens comeccedilaram a formar

as primeiras tribos o conhecimento do nosso meio ambiente era compartilhado

igualmente entre eles Agora imagine vocecirc membro de uma dessas tribos agrave noitinha

reunindo-se em volta de uma fogueira com pessoas mais velhas e mais experientes

que entre outras coisas lhe contam o que aprenderam nas suas andanccedilas Como um

dos membros mais novos desse grupo vocecirc os escuta com atenccedilatildeo e depois lhes faz

perguntas para tirar algumas duacutevidas Se algo interessante lhe fosse revelado ndash como

uma aacutervore com frutos mais saborosos o local de um rio com peixes maiores ou um

solo com variados tons da cor vermelha para pintar seu corpo ou desenhar na parede

de alguma caverna ndash certamente vocecirc pediria que a novidade lhe fosse logo mostrada

Hoje as coisas mudaram as aldeias transformaram-se em grandes cidades de

populosas naccedilotildees e o conhecimento aumentou muito e se fragmentou em diversas

aacutereas Mas algo daquelas reuniotildees tribais ainda tece natildeo soacute as histoacuterias da humani-

dade como tambeacutem os avanccedilos da Ciecircncia

Quando eu era um garoto gostava de ouvir as histoacuterias contadas pelos meus

avoacutes pais tios e professores principalmente aquelas que falavam sobre a natureza

Assim estimulado pelo que eles me ensinaram eu me especializei em Pedologia ou

seja no estudo da Ciecircncia do Solo Aleacutem disso tive a oportunidade de conhecer muitas

universidades e de cavar e examinar os solos de campos e matas de muitos locais deste

nosso Brasil e do mundo afora Hoje sou mais velho e mais experiente e me sentindo

como um anciatildeo daquelas tribos primitivas sinto necessidade e obrigaccedilatildeo de compar-

tilhar com vocecirc muito do que aprendi

Acredite eu gostaria de fazecirc-lo da forma como nossos ancestrais faziam num

bom papo em volta de uma acolhedora fogueira e depois acompanhar vocecirc ao campo

para cavar e mostrar as cores e os pendores dos solos (Fig 1) Contudo como nossas

tribos e nossos territoacuterios satildeo agora muito grandes resta-me a opccedilatildeo de escrever

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14 Liccedilotildees de pedologia

a fim de compartilhar alguns dos meus conhe-

cimentos Aleacutem disso aconselho que vocecirc

sempre participe intensamente das aulas praacuteti-

cas promovidas pelos seus professores princi-

palmente aquelas que aconteceratildeo em meio agrave

natureza onde vocecirc poderaacute conhecer in loco

todos os aspectos da superfiacutecie e do interior

do solo

Meu desejo eacute que ao ler este livro vocecirc

aprenda a ver o solo natildeo soacute com os olhos e as

matildeos mas tambeacutem com o coraccedilatildeo

Desta forma usando uma linguagem

simples ndash mas sempre calcada em modernos

dados teacutecnico-cientiacuteficos ndash pouco a pouco

tentarei ajudaacute-lo a decifrar e conhecer melhor

as admiraacuteveis partes que constituem o solo

Elas estatildeo em iacutentimo contato com o ar da atmosfera as rochas da litosfera os organis-

mos da biosfera e as aacuteguas da hidrosfera ndash dos quais a nossa vida muito depende

A maioria das pessoas por exemplo soacute consegue ver das trecircs dimensotildees do

solo apenas duas comprimento e largura ndash as que formam a superfiacutecie e que estatildeo

mais proacuteximas da atmosfera Muitas vezes poreacutem deixam de ver a profundidade Por

isso insisto familiarize-se tambeacutem com esta terceira dimensatildeo do solo Vaacute ao campo

e sem medo de ldquosujarrdquo as matildeos cave escave olhe e toque as suas camadas (que em

Pedologia satildeo chamadas de ldquohorizontesrdquo)

Existem muitos solos diferentes da mesma forma como existem diferentes

climas rochas aacutervores e aacuteguas Cada solo tem seu proacuteprio arranjo de horizontes e

portanto sua proacutepria histoacuteria ndash aquela que o condicionou a ter certas funccedilotildees que

estatildeo refletidas nos seus atributos mineraloacutegicos bioloacutegicos fiacutesicos e quiacutemicos

Em nossas conversas que organizei em forma de Liccedilotildees de Pedologia iremos

contar essa histoacuteria e estudar essas funccedilotildees ndash principalmente as relacionadas com o

crescimento das plantas Aleacutem disso aprenderemos a examinar a aparecircncia dos solos

e a analisar e interpretar seus atributos

E como toda histoacuteria tem um comeccedilo que tal iniciarmos imaginando os efeitos

de um ldquobig bang rdquo criador e de um ldquobig estragordquo destruidor

Acredito que vocecirc jaacute tenha ouvido falar no Big Bang Esse ldquoinstante criadorrdquomarcado por uma gigantesca explosatildeo aconteceu haacute cerca de 20 bilhotildees de anos

quando o espaccedilo o tempo e a mateacuteria ainda natildeo existiam

Da energia dessa ldquoexplosatildeordquo surgiu toda a mateacuteria dos corpos celestes entre

os quais o nosso incandescente e resplandecente Sol e em sua volta o nosso entatildeo

tambeacutem incandescente planeta Terra que foi se esfriando e solidificando aos poucos

ateacute formar uma capa soacutelida ao seu redor As temperaturas elevadas que geravam

altas pressotildees vindas do interior do nosso planeta comeccedilaram a romper essa capa

expelindo inuacutemeros gases os quais formaram uma protoatmosfera que num primeiro

momento continha muito vapor drsquoaacutegua gaacutes carbocircnico e enxofre e depois metano

amocircnia e nitrogecircnio mas ainda quase nenhum oxigecircnio livre Com a continuaccedilatildeo do

Fig 1 Modelo de ensino da forma como nossos ancestrais

faziam o comeccedilo se daacute num bom papo em volta de uma

acolhedora fogueira (Foto Rodrigo O Zenero)

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1511 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

resfriamento dessa crosta ndash ou litosfera ndash os vapores drsquoaacutegua foram se condensando e

ocorreram muitas chuvas Tantas que acabaram formando os primeiros oceanos

Com as chuvas e os ventos as rochas dessa litosfera comeccedilaram a se decom-

por fragmentando-se e formando as primeiras areias e argilas dos antecessores dos

primeiros solos ndash os ldquoprotossolosrdquo Como na atmosfera ainda natildeo existia oxigecircnio livre

(O2) e ozocircnio (O3) a vida soacute poderia ter iniacutecio nas aacuteguas entre as areias e argilas dos

protossolos As aacuteguas se acumularam e nelas protegidas das radiaccedilotildees ultravioleta as

ldquoceacutelulas-vidasrdquo puderam se originar Primeiramente surgiram as ldquoceacutelulas-bacteacuteriasrdquo ndash

os procariontes ndash com DNA mas sem clorofila Depois ldquoceacutelulas-algas clorofiladasrdquo ndash

as espirulinas Estas entatildeo comeccedilaram com a energia dos foacutetons a sintetizar o gaacutes

oxigecircnio a partir da aacutegua gaacutes carbocircnico e outros nutrientes como fosfatos nitratos etc

Parte do oxigecircnio assim produzido sob a accedilatildeo dos raios ultravioleta decompunha-se e

formava o gaacutes ozocircnio que se acumulou como uma camada protetora na estratosfera

Desse modo as primeiras formas de vida multiplicaram-se Provavelmente

primeiro nas aacuteguas contidas nos poros que existiam ao redor das areias e argilas dos

protossolos e depois nos oceanos e mares Apoacutes alguns milhotildees de anos o O2 e o

O3 assim formados jaacute compunham boa parte da atmosfera Com a morte dos indiviacute-

duos monocelulares que cresciam na aacutegua existente entre os pequenos fragmentos

de rocha mateacuterias orgacircnicas foram incorporadas a boa parte da superfiacutecie soacutelida da

Terra Imagino que deve ter sido assim que o objeto maior de nosso estudo ndash o solo ndash

comeccedilou a nascer e crescer primeiro vieram os Neossolos depois os Cambissolos

e os Argissolos Por uacuteltimo os Latossolos (mais tarde veremos o significado desses

ldquonomes cientiacuteficosrdquo)

Como o solo estava se desenvolvendo a Terra podia sustentar formas mais

organizadas de vida incluindo muitos organismos clorofilados como as algas verdes

Depois vieram os musgos ndash brioacutefitas ndash e as samambaias - pteridoacutefitas Estas uacuteltimas

embora ainda sem sementes mas jaacute com vasos condutores de seiva usavam o solo no

qual fixavam suas raiacutezes para dele extraiacuterem aacutegua e nutrientes o que contribuiacutea de

forma significativa para o fenomenal processo da fotossiacutentese e consequentemente

para continuar a siacutentese de oxigecircnio que era ldquoturbinadardquo por outro fenocircmeno impor-

tante que mais tarde veremos em detalhe a capacidade de troca de iacuteons do solo

Assim o oxigecircnio da atmosfera aumentava agrave medida que o gaacutes carbocircnico diminuiacutea

isto porque seus aacutetomos de carbono eram sequestrados em grandes quantidades de

biomassa boa parte da qual foi enterrada e fossilizada no que hoje conhecemos como

petroacuteleo e carvatildeo mineralAssim agrave medida que os solos evoluiacuteam os vegetais tambeacutem o faziam As

plantas aleacutem de folhas clorofiladas passaram a ter frutos e sementes de acordo com

o que estaacute escrito em muitos livros sagrados inclusive na Biacuteblia ldquoE a terra produziu

erva erva dando semente conforme a sua espeacutecie e a aacutervore frutiacutefera cuja semente

estaacute nela conforme a sua espeacutecierdquo (Gn 112)

Paralelamente pouco a pouco foram surgindo espeacutecies animais que se alimen-

tavam natildeo soacute da biomassa sintetizada pelos vegetais como tambeacutem de outros animais

Primeiro vieram os invertebrados depois os vertebrados e entre estes e por uacuteltimo

o homem ndash biblicamente chamado ldquoAdatildeordquo (ldquo e formou Deus o Homem do poacute da

terrardquo Gn 27)

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16 Liccedilotildees de pedologia

Talvez vocecirc se interesse em saber que o nome ldquoAdatildeordquo vem do hebraico adamaacute

que significa ldquosolo vermelhordquo ou ldquodo barro vermelhordquo E mais foi dado a esse ser

considerado o iacutecone da criaccedilatildeo divina ldquoo domiacutenio sobre os peixes do mar e sobre as

aves dos ceacuteus e sobre o gado e sobre toda a terrardquo (Gn 126)

O Homem sapiens somente haacute alguns milhares de anos vem se multiplicando

e explorando uma natureza que levou tantos bilhotildees de anos para se formar Ou seja

agrave custa dos recursos naturais os indiviacuteduos desta nossa espeacutecie foram desordenada-

mente crescendo e para criar condiccedilotildees favoraacuteveis agrave sua vida foram modificando a

natureza derrubando aacutervores arando o solo construindo estradas etc Hoje talvez

natildeo muito ldquosapiamenterdquo a populaccedilatildeo aumenta cada vez mais e portanto consome

cada vez mais aacutegua alimentos e energia Com isso a maior parte das florestas e dos

campos vem sendo substituiacuteda por aacutereas urbanas lavouras e pastagens a fim de

atender agrave constante demanda de moradia e alimento dos quase seis bilhotildees desses

novos Homo sapiens cada vez mais famintos e exigentes em conforto Para atender

a toda essa demanda o solo que muito tempo levou para se formar vem se desgas-

tando rapidamente enquanto o gaacutes carbocircnico tambeacutem por tanto tempo captado pelas

plantas vem retornando agrave atmosfera principalmente pela queima da mateacuteria orgacircnica

dos solos do petroacuteleo e do carvatildeo

Por isso tenho dito que estamos fazendo um ldquobig estragordquo naquilo que comeccedilou

com um resplandecente ldquobig bang rdquo

Com os dejetos produzidos nas cidades as aacuteguas e o ar vecircm sendo poluiacutedos

e com o desgaste dos solos os alimentos escasseiam fazendo com que as fronteiras

agriacutecolas avancem agrave custa de desmatamentos Com a queima dos combustiacuteveis foacutesseis

e das florestas o excesso de CO2 produz o efeito estufa e aumenta a temperatura da

Terra provocando o derretimento do gelo das calotas polares a elevaccedilatildeo do niacutevel dos

oceanos e o alargamento dos desertos Uma possiacutevel consequecircncia por exemplo eacute

o desaparecimento de cidades em razatildeo das doenccedilas e accedilotildees violentas da natureza

como os furacotildees as secas e as enchentes que jaacute estatildeo sendo divulgadas pela miacutedia

Ao tomarmos conhecimento desses fatos muitos se perguntam seraacute que por causa

de tanto estrago que fizemos agrave terra que antes tatildeo bem nos alimentava agora por

vinganccedila ela nos destroacutei

Talvez uma soluccedilatildeo seja passarmos a olhar o solo segundo o que ele tem de mais

jovial e fecundo o mesmo olhar de esperanccedila com que o poeta portuguecircs Antocircnio

Gedeatildeo fala do caraacuteter promissor da juventude Desse modo poderemos perceber

esta que certamente foi uma das maiores criaccedilotildees resultantes do disparo daqueleldquobig gatilhordquo o solo

ROSA BRANCA AO PEITO

(Antocircnio Gedeatildeo Portugal 1906-1997)

Teu corpinho adolescente cheira a princiacutepio do mundo

Ainda estaacute por soprar a brisa que haacute de agitar a tua seara

Ainda estaacute por romper a seara que haacute de rasgar o teu solo fecundo

Ainda estaacute por arrotear o solo que haacute de sorver a aacutegua clara

Ainda estaacute por ascender a nuvem que haacute de chover a tua chuva

Ainda estaacute por arder o sol que haacute de evaporar a aacutegua da tua nuvem

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1711 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Em seu encontro com Eacutedipo na trageacutedia

grega de Soacutefocles (496-406 aC) uma esfinge

diz ldquoDecifra-me ou devoro-terdquo Talvez vocecirc

esteja agora me perguntando ldquoO que devo eu

decifrar para natildeo ser devorado por esse lsquobig

estragorsquordquo Poderia eu lhe responder cada um

pode fazer um pouco como por exemplo

compreender como os solos se formam e como

vecircm funcionando ao longo dos tempos pois

eacute preciso conhececirc-los para protegecirc-los e eacute

bom que isso seja feito desde a nossa infacircncia

(Fig 2)

Da mesma forma como os antigos

filoacutesofos gregos diziam que o conhecimento

por meio da educaccedilatildeo leva o homem ao

maacuteximo possiacutevel de sua perfeiccedilatildeo eu lhe digo

que o meu desejo eacute que os conhecimentos que

aqui iniciei a compartilhar com vocecirc cresccedilam

Mas tudo te espera desde o princiacutepio do mundo

a doce brisa a verde seara o solo fecundo

Tudo te espera desde o princiacutepio de tudo

a aacutegua clara a fofa nuvem o sol agudo

Tu sabes tu sabes tudo

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

que desde o princiacutepio do mundo sabem tudo

O teu cabelo sabe que haacute de crescer

e que haacute de ser louro

As tuas laacutegrimas sabem que hatildeo de correr

nas horas de choro

Os teus peitos sabem que hatildeo de estremecer

no dia do risoO teu rosto sabe que haacute de enrubescer

quando for preciso

Quando te sentires perdida

fecha os olhos e sorri

Natildeo tenhas medo da Vida

que a Vida vive por si

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

A tua inocecircncia sabe tudo

Fig 2 O ideal eacute que o conhecimento sobre o solo nos seja passado

desde a mais tenra idade (Foto Juliana Simotildees Lepsch)

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18 Liccedilotildees de pedologia

e se multipliquem tal como uma semente boa em solo fecundo Afinal aprender a

decifrar um pouco dos multicoloridos solos (Fig 3) jaacute eacute um bom passo para diminuir

os muitos estragos que estamos fazendo ao nosso belo planeta verde-azul

Fig 3 As muitas cores dos solos brasileiros Nas regiotildees de clima frio ou temperado (como o norte da Europa e das Ameacutericas)

os solos natildeo tecircm as vivas cores amareladas laranja e vermelhas muito comuns nos troacutepicos uacutemidos (Fotos I F Lepsch

e S W Buol)

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1911 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Parafraseando Milton Nascimento e Chico Buarque faccedilo a vocecirc o seguinte

convite venha comigo afagar a terra conhecer os desejos da terra pois a terra estaacute no

cio esta eacute a propiacutecia ocasiatildeo para fecundar o chatildeo

O CIO DA TERRA

(Milton Nascimento Chico Buarque)

Debulhar o trigo

Recolher cada bago do trigo

Forjar no trigo o milagre do patildeo

E se fartar de patildeo

Decepar a cana

Recolher a garapa da cana

Roubar da cana a doccedilura do mel

Se lambuzar de mel

Afagar a terra

Conhecer os desejos da terra

Cio da terra a propiacutecia estaccedilatildeo

E fecundar o chatildeo

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() graccedilas agrave conhecida posiccedilatildeo do nosso planeta em relaccedilatildeo ao Sol

graccedilas agrave sua rotaccedilatildeo e agrave sua forma esfeacuterica o clima a vegetaccedilatildeo e a vida

animal estatildeo distribuiacutedos na superfiacutecie da Terra de norte a sul em umaordem estritamente determinada () que permite a divisatildeo da esfera em

zonas polar temperada equatorial e assim por diante E uma vez que

os agentes formadores do solo estatildeo sujeitos a leis conhecidas que regem

a sua distribuiccedilatildeo seus resultados () devem estar distribuiacutedos na esfera

terrestre em zonas definidas que se situam mais ou menos (somente

com alguns desvios) paralelas aos ciacuterculos das latitudes

(Dokuchaev em Nossas estepes passado e presente 1892)

Liccedilatildeo 1

H983145983155983156983283983154983145983139983151 983141 983142983157983150983140983137983149983141983150983156983151983155 983140983137 983139983145983274983150983139983145983137 983140983151 983155983151983148983151

Vamos comeccedilar revendo um pouco a histoacuteria da Ciecircncia do Solo e do seu ramo que

mais completamente o estuda a Pedologia O desenvolvimento dos estudos do solo

pode ser entendido como passando por dois estaacutegios o primeiro muitos seacuteculos atraacutes

em que referecircncias agraves praacuteticas agriacutecolas satildeo encontradas na literatura de antigos povos

muitas vezes com um sentido religioso o segundo refere-se haacute tempos mais recentes

dos uacuteltimos dois seacuteculos fundamentado na experimentaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo do meacutetodo

cientiacutefico No processo de revisatildeo desses estaacutegios poderemos entender melhor a evolu-

ccedilatildeo dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciecircncia eacute

dinacircmico e tem passado por muitas resistecircncias a novas ideias Trata-se de uma ciecircncia

relativamente nova pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do

seacuteculo XIX a reconhecessem Veja algo sobre esse assunto no Boxe 11

ALGUMAS DEFINICcedilOtildeES IMPORTANTES

Alquimia forma da quiacutemica na Idade Meacutedia que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns

em ouro e obter o elixir da longa vida um remeacutedio que curaria todas as doenccedilas e daria vida longa agravequeles

que o ingerissem

Vasilii V Dokuchaev (1846-1903

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452 Rochas e seus minerais

de soacutelidos satildeo os poros os quais normalmente estatildeo

preenchidos com dois outros componentes um

liacutequido e outro gasoso o ar e a aacutegua

Como vocecirc pode imaginar a proporccedilatildeo de ar

e aacutegua eacute variaacutevel porque a quantidade desta uacuteltima

retida no solo varia muito em decorrecircncia das condi-

ccedilotildees climaacuteticas Em geral os poros ocupam cerca da

metade do volume de um horizonte do solo Contudo

pode haver variaccedilotildees dependendo do grau de compac-

taccedilatildeo do solo assunto que iremos estudar em detalhes

mais adiante em uma das liccedilotildees sobre fiacutesica do solo

Por enquanto vamos nos concentrar nos

minerais tentando responder a questotildees como

Qual a diferenccedila entre um elemento quiacutemico um

mineral e uma rocha

Onde e como esses materiais se originam

Como eles adquirem as atuais caracteriacutesticas

Por que uns se decompotildeem mais facilmente que

outros

Seraacute que diferentes rochas com diferentes minerais

sempre datildeo origem a diferentes solos

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha

Olhando com cuidado um pedaccedilo de rocha ndash a pedra polida de uma mesa de pia

por exemplo ndash vocecirc notaraacute que ela eacute composta de uma seacuterie de pequenas manchassemelhantes a peccedilas de um ldquoquebra-cabeccedilardquo Essas peccedilas satildeo diversos minerais quartzo

feldspato e mica no caso de ser uma rocha graniacutetica Nessa rocha esses minerais estatildeo

na forma do que chamamos agregados cristalinos os quais satildeo compostos de peque-

nos cristais de vaacuterios formatos e cores

Em Geologia define-se rocha como ldquoum agregado natural de mineraisrdquo por

sua vez um mineral eacute definido como um composto cristalino formado por aacutetomos de

elementos quiacutemicos ou mais corretamente iacuteons ndash aacutetomos ou grupo de aacutetomos com

carga eleacutetrica em razatildeo da perda ou ganho de eleacutetrons No caso de ganho o aacutetomo

adquire uma carga eleacutetrica negativa sendo denominado acircnion e no caso de perda

de eleacutetrons o aacutetomo fica carregado positivamente sendo denominado caacutetion Por

Fig 22 Esquema da composiccedilatildeo do horizonte A de um solo

quando em boas condiccedilotildees para o crescimento de

plantas cultivadas O conteuacutedo de ar e aacutegua dos poros eacute

variaacutevel no caso metade deles estaacute ocupada por aacutegua

Vocecirc considera o termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantasrdquo correto sob o ponto de vista da mineralogia

Por quecirc Modifique-o para uma forma mais correta dando atenccedilatildeo agraves diferenccedilas

entre aacutetomos iacuteons moleacuteculas e minerais

O termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantas muito comum na Ciecircncia do Solo pode ser interpretado como errocircneo

se tomarmos ldquoao peacute da letrardquo a definiccedilatildeo de mineral Plantas natildeo se alimentam de minerais mas sim de iacuteons e

compostos orgacircnicos Minerais do solo soacute existem na forma de partiacuteculas e como tais por menores que sejam

(pex argilas) natildeo conseguem ser absorvidos pelas plantas Nesse sentido o termo ldquonutriccedilatildeo inorgacircnica de

plantasrdquo seria conceitualmente mais adequado

Questatildeo1

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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983093 CAPACIDADE DE TROCA DE IacuteONS 983089983088983093

51 Como acontecem as trocas de caacutetions do solo 983089983088983095

52 Como quantificar a CTC de uma amostra de solo 983089983088983096

53 Fatores que determinam maior ou menor retenccedilatildeo dos caacutetions nos coloides 983089983089983088

54 Um exemplo de troca de iacuteons 983089983089983089

55 Quantificando as trocas iocircnicas 98308998308998309056 Fatores que afetam a CTC do solo 983089983089983091

57 Capacidade de troca de acircnions (CTA) 983089983089983095

58 Perspectiva 983089983089983095

983094 FIacuteSICA DO SOLO I GRANULOMETRIA DENSIDADE CONSISTEcircNCIA E AR DO SOLO 983089983090983089

61 Tamanho de partiacuteculas e sua distribuiccedilatildeo (composiccedilatildeo granulomeacutetrica) 983089983090983090

62 Estrutura e seus agregados 983089983090983095

63 Densidade (global e de partiacuteculas) e porosidade 983089983091983089

64 Consistecircncia 983089983091983092

65 O ar do solo 983089983091983093

983095 FIacuteSICA DO SOLO II RETENCcedilAtildeO E MOVIMENTO DA AacuteGUA TEMPERATURA ETC 983089983091983097

71 Estrutura e propriedades da aacutegua 983089983092983091

72 Diferenccedilas entre moleacuteculas de aacutegua retidas por coesatildeo e por adesatildeo 983089983092983094

73 Capacidade de campo 983089983092983095

74 Ponto de murcha permanente (PMP) 983089983092983097

75 Aacutegua disponiacutevel (AD) e capacidade de aacutegua disponiacutevel (CAD)983089983092983097

76 Como medir a quantidade de aacutegua contida em um solo 983089983093983091

77 Movimentos da aacutegua no solo 983089983093983093

78 Permeabilidade do solo em fluxo saturado e natildeo saturado 983089983093983094

79 Relaccedilotildees solo-aacutegua-planta 983089983093983097

710 Temperatura do solo983089983093983097

983096 QUIacuteMICA DA FASE LIacuteQUIDA DO SOLO 983089983094983093

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida do solo 983089983094983094

82 O que eacute uma soluccedilatildeo quiacutemica 983089983094983096

83 Movimento dos iacuteons da fase soacutelida para a liacutequida 983089983095983089

84 Principais acircnions cloretos sulfatos bicarbonatos e nitratos 983089983095983091

85 Principais caacutetions caacutelcio magneacutesio potaacutessio soacutedio e alumiacutenio 983089983095983092

86 Aacutecido siliacutecico compostos orgacircnicos e gases na soluccedilatildeo do solo 983089983095983092

87 Soluccedilatildeo do solo e pedogecircnese 983089983095983093

88 Influecircncia das concentraccedilotildees de oxigecircnio caacutetions e siacutelica na formaccedilatildeo das argilas 983089983095983096

89 Como retirar amostra da soluccedilatildeo do solo 983089983095983096

983097 MORFOLOGIA ORGANIZACcedilAtildeO DO SOLO COMO CORPO NATURAL 983089983096983091

91 Paisagens corpos de solos e perfis de solos 983089983096983092

92 Como descrever um solo 983089983096983095

93 Principais caracteriacutesticas morfoloacutegicas 983089983097983088

94 Denominaccedilotildees dos horizontes 983090983088983088

983089983088 ACIDEZ E ALCALINIDADE 983090983088983097

101 O que significa pH 983090983089983088

102 Por que existem solos aacutecidos e alcalinos 983090983089983090

103 Os diferentes tipos de acidez 983090983089983094

104 Efeito do tipo de caacutetion baacutesico sobre o pH 983090983089983096

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105 Poder tampatildeo dos solos 983090983089983097

106 Importacircncia da acidez do solo no crescimento das plantas 983090983090983088

107 Ajuste do pH em solos agriacutecolas 983090983090983089

108 Como calcular a quantidade de calcaacuterio necessaacuteria para neutralizar

os niacuteveis elevados de acidez 983090983090983090

109 Alcalinidade e salinidade 983090983090983091

983089983089 BIOLOGIA DO SOLO ORGANISMOS VIVOS E MATEacuteRIA ORGAcircNICA 983090983090983095

111 Tipos de organismos983090983090983096

112 Macroanimais mais comuns do solo artroacutepodes e vermes 983090983091983088

113 Microfauna (nematoides protozoaacuterios e rotiacuteferos) 983090983091983090

114 Microflora (algas bacteacuterias fungos e actinomicetos) 983090983091983091

115 Fatores que condicionam o tipo e a quantidade de micro-organismos do solo 983090983091983093

116 Efeitos dos organismos no solo 983090983091983093

117 Mateacuteria orgacircnica 983090983091983096

118 Relaccedilotildees carbononitrogecircnio 983090983092983088

983089983090 ANAacuteLISE DA FRACcedilAtildeO SOacuteLIDA DO SOLO 983090983092983093

121 Fertilidade versus produtividade do solo 983090983092983093

122 Tecnologias que devem ser utilizadas para se conhecer o solo 983090983092983097

123 Anaacutelises quiacutemicas e fiacutesicas para fins pedoloacutegicos 983090983093983089

124 Anaacutelises de solo para fins de recomendaccedilatildeo de adubaccedilotildees 983090983094983089

125 Retrospectiva e perspectiva 983090983094983095

983089983091 PROCESSOS E FATORES DE FORMACcedilAtildeO DO SOLO 983090983095983089

131 Voltando no tempo 983090983095983091

132 Principais processos de formaccedilatildeo do solo 983090983095983094

133 Fatores de formaccedilatildeo do solo 983090983096983089

134 Retrospectiva 983090983097983089

983089983092 CLASSIFICACcedilAtildeO DOS SOLOS 983090983097983091

141 Classificaccedilotildees teacutecnicas e naturais 983090983097983094

142 Atributos diferenciais dos solos 983090983097983094

143 Primeiros sistemas naturais de classificaccedilatildeo 983090983097983097

144 Sistemas modernos de classificaccedilatildeo ndash horizontes diagnoacutesticos 983091983088983089

145 Classificaccedilatildeo norte-americana 983091983088983090

146 Classificaccedilotildees da FAOUnesco 983091983088983093

147 Outros sistemas de classificaccedilatildeo de solos 983091983088983096

983089983093 O SISTEMA BRASILEIRO DE CLASSIFICACcedilAtildeO DE SOLOS (SIBCS) 983091983089983089

151 Estrutura hieraacuterquica do SiBCS 983091983089983091

152 As seis categorias do SiBCS 983091983089983092

153 Visatildeo geral dos solos brasileiros (ordens e subordens) 983091983090983090

983089983094 LEVANTAMENTO DE SOLOS 983091983092983089

161 Utilidades dos levantamentos pedoloacutegicos 983091983092983089

162 Definiccedilatildeo e modo de execuccedilatildeo de um levantamento pedoloacutegico 983091983092983091

163 Por que e como satildeo feitos os mapas de solos 983091983092983092

164 Quais os diferentes tipos de unidades de mapeamento 983091983092983096

165 Os relatoacuterios dos levantamentos de solos 983091983093983088

166 Quais satildeo os tipos de levantamentos pedoloacutegicos 983091983093983089

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167 Mapas utilitaacuterios e interpretativos 983091983093983093

168 Avanccedilos recentes nos levantamentos de solos 983091983093983094

983089983095 SOLOS DO BRASIL 983091983094983089

171 Solos da Amazocircnia 983091983094983091

172 Solos do Nordeste 983091983094983095173 Solos da Regiatildeo Centro-Oeste 983091983095983089

174 Solos da Regiatildeo Sudeste 983091983095983092

175 Solos da Regiatildeo Sul 983091983095983095

176 Panorama dos solos do Brasil em relaccedilatildeo agrave agricultura 983091983095983097

983089983096 SOLOS E CLIMAS DO MUNDO 983091983096983091

181 Solos dos troacutepicos e subtroacutepicos uacutemidos 983091983096983094

182 Solos dos troacutepicos com longa estaccedilatildeo seca 983091983096983097

183 Solos dos climas mediterracircneos 983091983097983089

184 Solos das regiotildees montanhosas983091983097983090

185 Solos das zonas aacuteridas 983091983097983091

186 Solos das zonas temperadas 983091983097983094

187 Solos da zona fria 983092983088983089

188 Solos das zonas boreais e polares 983092983088983090

189 Panorama dos recursos dos solos do mundo para a agricultura 983092983088983092

983089983097 DEGRADACcedilAtildeO E CONSERVACcedilAtildeO DOS SOLOS 983092983088983095

191 A conservaccedilatildeo dos solos 983092983088983096

192 Causas do depauperamento dos solos 983092983089983088

193 Erosatildeo dos solos 983092983089983097

194 Os meacutetodos de conservaccedilatildeo dos solos 983092983090983093

195 Capacidade de uso e planejamento conservacionista das terras 983092983091983089

196 Retrospectiva e perspectiva 983092983091983094

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 983092983091983097

Iacute NDICE REMISSIVO 983092983092983091

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I

I983150983156983154983151983140983157983271983267983151

Olaacute Seja bem-vindo(a) agraves nossas Liccedilotildees de Pedologia Mas antes de iniciaacute-las gostaria

de contar-lhe algumas histoacuterias e estoacuterias Histoacuterias de como tudo comeccedilou ndash com um

imenso Big Bang ndash e estoacuterias de como tudo pode estar terminando em uma imensa

ldquobig bagunccedilardquo

Segundo as mais modernas teorias o Big Bang foi uma espeacutecie de ldquogatilhordquo

que quando apertado fez surgir em menos de um segundo todo o Universo Cerca

de 10 bilhotildees de anos depois as primeiras formas de vida surgiram na Terra e foram

evoluindo ateacute que perto de somente 100 mil anos atraacutes surgiram a nossa espeacutecie o

Homo sapiens e suas primeiras aldeias

Vocecirc sabia que na sociedade primitiva na qual os homens comeccedilaram a formar

as primeiras tribos o conhecimento do nosso meio ambiente era compartilhado

igualmente entre eles Agora imagine vocecirc membro de uma dessas tribos agrave noitinha

reunindo-se em volta de uma fogueira com pessoas mais velhas e mais experientes

que entre outras coisas lhe contam o que aprenderam nas suas andanccedilas Como um

dos membros mais novos desse grupo vocecirc os escuta com atenccedilatildeo e depois lhes faz

perguntas para tirar algumas duacutevidas Se algo interessante lhe fosse revelado ndash como

uma aacutervore com frutos mais saborosos o local de um rio com peixes maiores ou um

solo com variados tons da cor vermelha para pintar seu corpo ou desenhar na parede

de alguma caverna ndash certamente vocecirc pediria que a novidade lhe fosse logo mostrada

Hoje as coisas mudaram as aldeias transformaram-se em grandes cidades de

populosas naccedilotildees e o conhecimento aumentou muito e se fragmentou em diversas

aacutereas Mas algo daquelas reuniotildees tribais ainda tece natildeo soacute as histoacuterias da humani-

dade como tambeacutem os avanccedilos da Ciecircncia

Quando eu era um garoto gostava de ouvir as histoacuterias contadas pelos meus

avoacutes pais tios e professores principalmente aquelas que falavam sobre a natureza

Assim estimulado pelo que eles me ensinaram eu me especializei em Pedologia ou

seja no estudo da Ciecircncia do Solo Aleacutem disso tive a oportunidade de conhecer muitas

universidades e de cavar e examinar os solos de campos e matas de muitos locais deste

nosso Brasil e do mundo afora Hoje sou mais velho e mais experiente e me sentindo

como um anciatildeo daquelas tribos primitivas sinto necessidade e obrigaccedilatildeo de compar-

tilhar com vocecirc muito do que aprendi

Acredite eu gostaria de fazecirc-lo da forma como nossos ancestrais faziam num

bom papo em volta de uma acolhedora fogueira e depois acompanhar vocecirc ao campo

para cavar e mostrar as cores e os pendores dos solos (Fig 1) Contudo como nossas

tribos e nossos territoacuterios satildeo agora muito grandes resta-me a opccedilatildeo de escrever

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14 Liccedilotildees de pedologia

a fim de compartilhar alguns dos meus conhe-

cimentos Aleacutem disso aconselho que vocecirc

sempre participe intensamente das aulas praacuteti-

cas promovidas pelos seus professores princi-

palmente aquelas que aconteceratildeo em meio agrave

natureza onde vocecirc poderaacute conhecer in loco

todos os aspectos da superfiacutecie e do interior

do solo

Meu desejo eacute que ao ler este livro vocecirc

aprenda a ver o solo natildeo soacute com os olhos e as

matildeos mas tambeacutem com o coraccedilatildeo

Desta forma usando uma linguagem

simples ndash mas sempre calcada em modernos

dados teacutecnico-cientiacuteficos ndash pouco a pouco

tentarei ajudaacute-lo a decifrar e conhecer melhor

as admiraacuteveis partes que constituem o solo

Elas estatildeo em iacutentimo contato com o ar da atmosfera as rochas da litosfera os organis-

mos da biosfera e as aacuteguas da hidrosfera ndash dos quais a nossa vida muito depende

A maioria das pessoas por exemplo soacute consegue ver das trecircs dimensotildees do

solo apenas duas comprimento e largura ndash as que formam a superfiacutecie e que estatildeo

mais proacuteximas da atmosfera Muitas vezes poreacutem deixam de ver a profundidade Por

isso insisto familiarize-se tambeacutem com esta terceira dimensatildeo do solo Vaacute ao campo

e sem medo de ldquosujarrdquo as matildeos cave escave olhe e toque as suas camadas (que em

Pedologia satildeo chamadas de ldquohorizontesrdquo)

Existem muitos solos diferentes da mesma forma como existem diferentes

climas rochas aacutervores e aacuteguas Cada solo tem seu proacuteprio arranjo de horizontes e

portanto sua proacutepria histoacuteria ndash aquela que o condicionou a ter certas funccedilotildees que

estatildeo refletidas nos seus atributos mineraloacutegicos bioloacutegicos fiacutesicos e quiacutemicos

Em nossas conversas que organizei em forma de Liccedilotildees de Pedologia iremos

contar essa histoacuteria e estudar essas funccedilotildees ndash principalmente as relacionadas com o

crescimento das plantas Aleacutem disso aprenderemos a examinar a aparecircncia dos solos

e a analisar e interpretar seus atributos

E como toda histoacuteria tem um comeccedilo que tal iniciarmos imaginando os efeitos

de um ldquobig bang rdquo criador e de um ldquobig estragordquo destruidor

Acredito que vocecirc jaacute tenha ouvido falar no Big Bang Esse ldquoinstante criadorrdquomarcado por uma gigantesca explosatildeo aconteceu haacute cerca de 20 bilhotildees de anos

quando o espaccedilo o tempo e a mateacuteria ainda natildeo existiam

Da energia dessa ldquoexplosatildeordquo surgiu toda a mateacuteria dos corpos celestes entre

os quais o nosso incandescente e resplandecente Sol e em sua volta o nosso entatildeo

tambeacutem incandescente planeta Terra que foi se esfriando e solidificando aos poucos

ateacute formar uma capa soacutelida ao seu redor As temperaturas elevadas que geravam

altas pressotildees vindas do interior do nosso planeta comeccedilaram a romper essa capa

expelindo inuacutemeros gases os quais formaram uma protoatmosfera que num primeiro

momento continha muito vapor drsquoaacutegua gaacutes carbocircnico e enxofre e depois metano

amocircnia e nitrogecircnio mas ainda quase nenhum oxigecircnio livre Com a continuaccedilatildeo do

Fig 1 Modelo de ensino da forma como nossos ancestrais

faziam o comeccedilo se daacute num bom papo em volta de uma

acolhedora fogueira (Foto Rodrigo O Zenero)

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1511 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

resfriamento dessa crosta ndash ou litosfera ndash os vapores drsquoaacutegua foram se condensando e

ocorreram muitas chuvas Tantas que acabaram formando os primeiros oceanos

Com as chuvas e os ventos as rochas dessa litosfera comeccedilaram a se decom-

por fragmentando-se e formando as primeiras areias e argilas dos antecessores dos

primeiros solos ndash os ldquoprotossolosrdquo Como na atmosfera ainda natildeo existia oxigecircnio livre

(O2) e ozocircnio (O3) a vida soacute poderia ter iniacutecio nas aacuteguas entre as areias e argilas dos

protossolos As aacuteguas se acumularam e nelas protegidas das radiaccedilotildees ultravioleta as

ldquoceacutelulas-vidasrdquo puderam se originar Primeiramente surgiram as ldquoceacutelulas-bacteacuteriasrdquo ndash

os procariontes ndash com DNA mas sem clorofila Depois ldquoceacutelulas-algas clorofiladasrdquo ndash

as espirulinas Estas entatildeo comeccedilaram com a energia dos foacutetons a sintetizar o gaacutes

oxigecircnio a partir da aacutegua gaacutes carbocircnico e outros nutrientes como fosfatos nitratos etc

Parte do oxigecircnio assim produzido sob a accedilatildeo dos raios ultravioleta decompunha-se e

formava o gaacutes ozocircnio que se acumulou como uma camada protetora na estratosfera

Desse modo as primeiras formas de vida multiplicaram-se Provavelmente

primeiro nas aacuteguas contidas nos poros que existiam ao redor das areias e argilas dos

protossolos e depois nos oceanos e mares Apoacutes alguns milhotildees de anos o O2 e o

O3 assim formados jaacute compunham boa parte da atmosfera Com a morte dos indiviacute-

duos monocelulares que cresciam na aacutegua existente entre os pequenos fragmentos

de rocha mateacuterias orgacircnicas foram incorporadas a boa parte da superfiacutecie soacutelida da

Terra Imagino que deve ter sido assim que o objeto maior de nosso estudo ndash o solo ndash

comeccedilou a nascer e crescer primeiro vieram os Neossolos depois os Cambissolos

e os Argissolos Por uacuteltimo os Latossolos (mais tarde veremos o significado desses

ldquonomes cientiacuteficosrdquo)

Como o solo estava se desenvolvendo a Terra podia sustentar formas mais

organizadas de vida incluindo muitos organismos clorofilados como as algas verdes

Depois vieram os musgos ndash brioacutefitas ndash e as samambaias - pteridoacutefitas Estas uacuteltimas

embora ainda sem sementes mas jaacute com vasos condutores de seiva usavam o solo no

qual fixavam suas raiacutezes para dele extraiacuterem aacutegua e nutrientes o que contribuiacutea de

forma significativa para o fenomenal processo da fotossiacutentese e consequentemente

para continuar a siacutentese de oxigecircnio que era ldquoturbinadardquo por outro fenocircmeno impor-

tante que mais tarde veremos em detalhe a capacidade de troca de iacuteons do solo

Assim o oxigecircnio da atmosfera aumentava agrave medida que o gaacutes carbocircnico diminuiacutea

isto porque seus aacutetomos de carbono eram sequestrados em grandes quantidades de

biomassa boa parte da qual foi enterrada e fossilizada no que hoje conhecemos como

petroacuteleo e carvatildeo mineralAssim agrave medida que os solos evoluiacuteam os vegetais tambeacutem o faziam As

plantas aleacutem de folhas clorofiladas passaram a ter frutos e sementes de acordo com

o que estaacute escrito em muitos livros sagrados inclusive na Biacuteblia ldquoE a terra produziu

erva erva dando semente conforme a sua espeacutecie e a aacutervore frutiacutefera cuja semente

estaacute nela conforme a sua espeacutecierdquo (Gn 112)

Paralelamente pouco a pouco foram surgindo espeacutecies animais que se alimen-

tavam natildeo soacute da biomassa sintetizada pelos vegetais como tambeacutem de outros animais

Primeiro vieram os invertebrados depois os vertebrados e entre estes e por uacuteltimo

o homem ndash biblicamente chamado ldquoAdatildeordquo (ldquo e formou Deus o Homem do poacute da

terrardquo Gn 27)

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16 Liccedilotildees de pedologia

Talvez vocecirc se interesse em saber que o nome ldquoAdatildeordquo vem do hebraico adamaacute

que significa ldquosolo vermelhordquo ou ldquodo barro vermelhordquo E mais foi dado a esse ser

considerado o iacutecone da criaccedilatildeo divina ldquoo domiacutenio sobre os peixes do mar e sobre as

aves dos ceacuteus e sobre o gado e sobre toda a terrardquo (Gn 126)

O Homem sapiens somente haacute alguns milhares de anos vem se multiplicando

e explorando uma natureza que levou tantos bilhotildees de anos para se formar Ou seja

agrave custa dos recursos naturais os indiviacuteduos desta nossa espeacutecie foram desordenada-

mente crescendo e para criar condiccedilotildees favoraacuteveis agrave sua vida foram modificando a

natureza derrubando aacutervores arando o solo construindo estradas etc Hoje talvez

natildeo muito ldquosapiamenterdquo a populaccedilatildeo aumenta cada vez mais e portanto consome

cada vez mais aacutegua alimentos e energia Com isso a maior parte das florestas e dos

campos vem sendo substituiacuteda por aacutereas urbanas lavouras e pastagens a fim de

atender agrave constante demanda de moradia e alimento dos quase seis bilhotildees desses

novos Homo sapiens cada vez mais famintos e exigentes em conforto Para atender

a toda essa demanda o solo que muito tempo levou para se formar vem se desgas-

tando rapidamente enquanto o gaacutes carbocircnico tambeacutem por tanto tempo captado pelas

plantas vem retornando agrave atmosfera principalmente pela queima da mateacuteria orgacircnica

dos solos do petroacuteleo e do carvatildeo

Por isso tenho dito que estamos fazendo um ldquobig estragordquo naquilo que comeccedilou

com um resplandecente ldquobig bang rdquo

Com os dejetos produzidos nas cidades as aacuteguas e o ar vecircm sendo poluiacutedos

e com o desgaste dos solos os alimentos escasseiam fazendo com que as fronteiras

agriacutecolas avancem agrave custa de desmatamentos Com a queima dos combustiacuteveis foacutesseis

e das florestas o excesso de CO2 produz o efeito estufa e aumenta a temperatura da

Terra provocando o derretimento do gelo das calotas polares a elevaccedilatildeo do niacutevel dos

oceanos e o alargamento dos desertos Uma possiacutevel consequecircncia por exemplo eacute

o desaparecimento de cidades em razatildeo das doenccedilas e accedilotildees violentas da natureza

como os furacotildees as secas e as enchentes que jaacute estatildeo sendo divulgadas pela miacutedia

Ao tomarmos conhecimento desses fatos muitos se perguntam seraacute que por causa

de tanto estrago que fizemos agrave terra que antes tatildeo bem nos alimentava agora por

vinganccedila ela nos destroacutei

Talvez uma soluccedilatildeo seja passarmos a olhar o solo segundo o que ele tem de mais

jovial e fecundo o mesmo olhar de esperanccedila com que o poeta portuguecircs Antocircnio

Gedeatildeo fala do caraacuteter promissor da juventude Desse modo poderemos perceber

esta que certamente foi uma das maiores criaccedilotildees resultantes do disparo daqueleldquobig gatilhordquo o solo

ROSA BRANCA AO PEITO

(Antocircnio Gedeatildeo Portugal 1906-1997)

Teu corpinho adolescente cheira a princiacutepio do mundo

Ainda estaacute por soprar a brisa que haacute de agitar a tua seara

Ainda estaacute por romper a seara que haacute de rasgar o teu solo fecundo

Ainda estaacute por arrotear o solo que haacute de sorver a aacutegua clara

Ainda estaacute por ascender a nuvem que haacute de chover a tua chuva

Ainda estaacute por arder o sol que haacute de evaporar a aacutegua da tua nuvem

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1711 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Em seu encontro com Eacutedipo na trageacutedia

grega de Soacutefocles (496-406 aC) uma esfinge

diz ldquoDecifra-me ou devoro-terdquo Talvez vocecirc

esteja agora me perguntando ldquoO que devo eu

decifrar para natildeo ser devorado por esse lsquobig

estragorsquordquo Poderia eu lhe responder cada um

pode fazer um pouco como por exemplo

compreender como os solos se formam e como

vecircm funcionando ao longo dos tempos pois

eacute preciso conhececirc-los para protegecirc-los e eacute

bom que isso seja feito desde a nossa infacircncia

(Fig 2)

Da mesma forma como os antigos

filoacutesofos gregos diziam que o conhecimento

por meio da educaccedilatildeo leva o homem ao

maacuteximo possiacutevel de sua perfeiccedilatildeo eu lhe digo

que o meu desejo eacute que os conhecimentos que

aqui iniciei a compartilhar com vocecirc cresccedilam

Mas tudo te espera desde o princiacutepio do mundo

a doce brisa a verde seara o solo fecundo

Tudo te espera desde o princiacutepio de tudo

a aacutegua clara a fofa nuvem o sol agudo

Tu sabes tu sabes tudo

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

que desde o princiacutepio do mundo sabem tudo

O teu cabelo sabe que haacute de crescer

e que haacute de ser louro

As tuas laacutegrimas sabem que hatildeo de correr

nas horas de choro

Os teus peitos sabem que hatildeo de estremecer

no dia do risoO teu rosto sabe que haacute de enrubescer

quando for preciso

Quando te sentires perdida

fecha os olhos e sorri

Natildeo tenhas medo da Vida

que a Vida vive por si

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

A tua inocecircncia sabe tudo

Fig 2 O ideal eacute que o conhecimento sobre o solo nos seja passado

desde a mais tenra idade (Foto Juliana Simotildees Lepsch)

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18 Liccedilotildees de pedologia

e se multipliquem tal como uma semente boa em solo fecundo Afinal aprender a

decifrar um pouco dos multicoloridos solos (Fig 3) jaacute eacute um bom passo para diminuir

os muitos estragos que estamos fazendo ao nosso belo planeta verde-azul

Fig 3 As muitas cores dos solos brasileiros Nas regiotildees de clima frio ou temperado (como o norte da Europa e das Ameacutericas)

os solos natildeo tecircm as vivas cores amareladas laranja e vermelhas muito comuns nos troacutepicos uacutemidos (Fotos I F Lepsch

e S W Buol)

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1911 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Parafraseando Milton Nascimento e Chico Buarque faccedilo a vocecirc o seguinte

convite venha comigo afagar a terra conhecer os desejos da terra pois a terra estaacute no

cio esta eacute a propiacutecia ocasiatildeo para fecundar o chatildeo

O CIO DA TERRA

(Milton Nascimento Chico Buarque)

Debulhar o trigo

Recolher cada bago do trigo

Forjar no trigo o milagre do patildeo

E se fartar de patildeo

Decepar a cana

Recolher a garapa da cana

Roubar da cana a doccedilura do mel

Se lambuzar de mel

Afagar a terra

Conhecer os desejos da terra

Cio da terra a propiacutecia estaccedilatildeo

E fecundar o chatildeo

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() graccedilas agrave conhecida posiccedilatildeo do nosso planeta em relaccedilatildeo ao Sol

graccedilas agrave sua rotaccedilatildeo e agrave sua forma esfeacuterica o clima a vegetaccedilatildeo e a vida

animal estatildeo distribuiacutedos na superfiacutecie da Terra de norte a sul em umaordem estritamente determinada () que permite a divisatildeo da esfera em

zonas polar temperada equatorial e assim por diante E uma vez que

os agentes formadores do solo estatildeo sujeitos a leis conhecidas que regem

a sua distribuiccedilatildeo seus resultados () devem estar distribuiacutedos na esfera

terrestre em zonas definidas que se situam mais ou menos (somente

com alguns desvios) paralelas aos ciacuterculos das latitudes

(Dokuchaev em Nossas estepes passado e presente 1892)

Liccedilatildeo 1

H983145983155983156983283983154983145983139983151 983141 983142983157983150983140983137983149983141983150983156983151983155 983140983137 983139983145983274983150983139983145983137 983140983151 983155983151983148983151

Vamos comeccedilar revendo um pouco a histoacuteria da Ciecircncia do Solo e do seu ramo que

mais completamente o estuda a Pedologia O desenvolvimento dos estudos do solo

pode ser entendido como passando por dois estaacutegios o primeiro muitos seacuteculos atraacutes

em que referecircncias agraves praacuteticas agriacutecolas satildeo encontradas na literatura de antigos povos

muitas vezes com um sentido religioso o segundo refere-se haacute tempos mais recentes

dos uacuteltimos dois seacuteculos fundamentado na experimentaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo do meacutetodo

cientiacutefico No processo de revisatildeo desses estaacutegios poderemos entender melhor a evolu-

ccedilatildeo dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciecircncia eacute

dinacircmico e tem passado por muitas resistecircncias a novas ideias Trata-se de uma ciecircncia

relativamente nova pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do

seacuteculo XIX a reconhecessem Veja algo sobre esse assunto no Boxe 11

ALGUMAS DEFINICcedilOtildeES IMPORTANTES

Alquimia forma da quiacutemica na Idade Meacutedia que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns

em ouro e obter o elixir da longa vida um remeacutedio que curaria todas as doenccedilas e daria vida longa agravequeles

que o ingerissem

Vasilii V Dokuchaev (1846-1903

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452 Rochas e seus minerais

de soacutelidos satildeo os poros os quais normalmente estatildeo

preenchidos com dois outros componentes um

liacutequido e outro gasoso o ar e a aacutegua

Como vocecirc pode imaginar a proporccedilatildeo de ar

e aacutegua eacute variaacutevel porque a quantidade desta uacuteltima

retida no solo varia muito em decorrecircncia das condi-

ccedilotildees climaacuteticas Em geral os poros ocupam cerca da

metade do volume de um horizonte do solo Contudo

pode haver variaccedilotildees dependendo do grau de compac-

taccedilatildeo do solo assunto que iremos estudar em detalhes

mais adiante em uma das liccedilotildees sobre fiacutesica do solo

Por enquanto vamos nos concentrar nos

minerais tentando responder a questotildees como

Qual a diferenccedila entre um elemento quiacutemico um

mineral e uma rocha

Onde e como esses materiais se originam

Como eles adquirem as atuais caracteriacutesticas

Por que uns se decompotildeem mais facilmente que

outros

Seraacute que diferentes rochas com diferentes minerais

sempre datildeo origem a diferentes solos

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha

Olhando com cuidado um pedaccedilo de rocha ndash a pedra polida de uma mesa de pia

por exemplo ndash vocecirc notaraacute que ela eacute composta de uma seacuterie de pequenas manchassemelhantes a peccedilas de um ldquoquebra-cabeccedilardquo Essas peccedilas satildeo diversos minerais quartzo

feldspato e mica no caso de ser uma rocha graniacutetica Nessa rocha esses minerais estatildeo

na forma do que chamamos agregados cristalinos os quais satildeo compostos de peque-

nos cristais de vaacuterios formatos e cores

Em Geologia define-se rocha como ldquoum agregado natural de mineraisrdquo por

sua vez um mineral eacute definido como um composto cristalino formado por aacutetomos de

elementos quiacutemicos ou mais corretamente iacuteons ndash aacutetomos ou grupo de aacutetomos com

carga eleacutetrica em razatildeo da perda ou ganho de eleacutetrons No caso de ganho o aacutetomo

adquire uma carga eleacutetrica negativa sendo denominado acircnion e no caso de perda

de eleacutetrons o aacutetomo fica carregado positivamente sendo denominado caacutetion Por

Fig 22 Esquema da composiccedilatildeo do horizonte A de um solo

quando em boas condiccedilotildees para o crescimento de

plantas cultivadas O conteuacutedo de ar e aacutegua dos poros eacute

variaacutevel no caso metade deles estaacute ocupada por aacutegua

Vocecirc considera o termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantasrdquo correto sob o ponto de vista da mineralogia

Por quecirc Modifique-o para uma forma mais correta dando atenccedilatildeo agraves diferenccedilas

entre aacutetomos iacuteons moleacuteculas e minerais

O termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantas muito comum na Ciecircncia do Solo pode ser interpretado como errocircneo

se tomarmos ldquoao peacute da letrardquo a definiccedilatildeo de mineral Plantas natildeo se alimentam de minerais mas sim de iacuteons e

compostos orgacircnicos Minerais do solo soacute existem na forma de partiacuteculas e como tais por menores que sejam

(pex argilas) natildeo conseguem ser absorvidos pelas plantas Nesse sentido o termo ldquonutriccedilatildeo inorgacircnica de

plantasrdquo seria conceitualmente mais adequado

Questatildeo1

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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105 Poder tampatildeo dos solos 983090983089983097

106 Importacircncia da acidez do solo no crescimento das plantas 983090983090983088

107 Ajuste do pH em solos agriacutecolas 983090983090983089

108 Como calcular a quantidade de calcaacuterio necessaacuteria para neutralizar

os niacuteveis elevados de acidez 983090983090983090

109 Alcalinidade e salinidade 983090983090983091

983089983089 BIOLOGIA DO SOLO ORGANISMOS VIVOS E MATEacuteRIA ORGAcircNICA 983090983090983095

111 Tipos de organismos983090983090983096

112 Macroanimais mais comuns do solo artroacutepodes e vermes 983090983091983088

113 Microfauna (nematoides protozoaacuterios e rotiacuteferos) 983090983091983090

114 Microflora (algas bacteacuterias fungos e actinomicetos) 983090983091983091

115 Fatores que condicionam o tipo e a quantidade de micro-organismos do solo 983090983091983093

116 Efeitos dos organismos no solo 983090983091983093

117 Mateacuteria orgacircnica 983090983091983096

118 Relaccedilotildees carbononitrogecircnio 983090983092983088

983089983090 ANAacuteLISE DA FRACcedilAtildeO SOacuteLIDA DO SOLO 983090983092983093

121 Fertilidade versus produtividade do solo 983090983092983093

122 Tecnologias que devem ser utilizadas para se conhecer o solo 983090983092983097

123 Anaacutelises quiacutemicas e fiacutesicas para fins pedoloacutegicos 983090983093983089

124 Anaacutelises de solo para fins de recomendaccedilatildeo de adubaccedilotildees 983090983094983089

125 Retrospectiva e perspectiva 983090983094983095

983089983091 PROCESSOS E FATORES DE FORMACcedilAtildeO DO SOLO 983090983095983089

131 Voltando no tempo 983090983095983091

132 Principais processos de formaccedilatildeo do solo 983090983095983094

133 Fatores de formaccedilatildeo do solo 983090983096983089

134 Retrospectiva 983090983097983089

983089983092 CLASSIFICACcedilAtildeO DOS SOLOS 983090983097983091

141 Classificaccedilotildees teacutecnicas e naturais 983090983097983094

142 Atributos diferenciais dos solos 983090983097983094

143 Primeiros sistemas naturais de classificaccedilatildeo 983090983097983097

144 Sistemas modernos de classificaccedilatildeo ndash horizontes diagnoacutesticos 983091983088983089

145 Classificaccedilatildeo norte-americana 983091983088983090

146 Classificaccedilotildees da FAOUnesco 983091983088983093

147 Outros sistemas de classificaccedilatildeo de solos 983091983088983096

983089983093 O SISTEMA BRASILEIRO DE CLASSIFICACcedilAtildeO DE SOLOS (SIBCS) 983091983089983089

151 Estrutura hieraacuterquica do SiBCS 983091983089983091

152 As seis categorias do SiBCS 983091983089983092

153 Visatildeo geral dos solos brasileiros (ordens e subordens) 983091983090983090

983089983094 LEVANTAMENTO DE SOLOS 983091983092983089

161 Utilidades dos levantamentos pedoloacutegicos 983091983092983089

162 Definiccedilatildeo e modo de execuccedilatildeo de um levantamento pedoloacutegico 983091983092983091

163 Por que e como satildeo feitos os mapas de solos 983091983092983092

164 Quais os diferentes tipos de unidades de mapeamento 983091983092983096

165 Os relatoacuterios dos levantamentos de solos 983091983093983088

166 Quais satildeo os tipos de levantamentos pedoloacutegicos 983091983093983089

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167 Mapas utilitaacuterios e interpretativos 983091983093983093

168 Avanccedilos recentes nos levantamentos de solos 983091983093983094

983089983095 SOLOS DO BRASIL 983091983094983089

171 Solos da Amazocircnia 983091983094983091

172 Solos do Nordeste 983091983094983095173 Solos da Regiatildeo Centro-Oeste 983091983095983089

174 Solos da Regiatildeo Sudeste 983091983095983092

175 Solos da Regiatildeo Sul 983091983095983095

176 Panorama dos solos do Brasil em relaccedilatildeo agrave agricultura 983091983095983097

983089983096 SOLOS E CLIMAS DO MUNDO 983091983096983091

181 Solos dos troacutepicos e subtroacutepicos uacutemidos 983091983096983094

182 Solos dos troacutepicos com longa estaccedilatildeo seca 983091983096983097

183 Solos dos climas mediterracircneos 983091983097983089

184 Solos das regiotildees montanhosas983091983097983090

185 Solos das zonas aacuteridas 983091983097983091

186 Solos das zonas temperadas 983091983097983094

187 Solos da zona fria 983092983088983089

188 Solos das zonas boreais e polares 983092983088983090

189 Panorama dos recursos dos solos do mundo para a agricultura 983092983088983092

983089983097 DEGRADACcedilAtildeO E CONSERVACcedilAtildeO DOS SOLOS 983092983088983095

191 A conservaccedilatildeo dos solos 983092983088983096

192 Causas do depauperamento dos solos 983092983089983088

193 Erosatildeo dos solos 983092983089983097

194 Os meacutetodos de conservaccedilatildeo dos solos 983092983090983093

195 Capacidade de uso e planejamento conservacionista das terras 983092983091983089

196 Retrospectiva e perspectiva 983092983091983094

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 983092983091983097

Iacute NDICE REMISSIVO 983092983092983091

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I

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Olaacute Seja bem-vindo(a) agraves nossas Liccedilotildees de Pedologia Mas antes de iniciaacute-las gostaria

de contar-lhe algumas histoacuterias e estoacuterias Histoacuterias de como tudo comeccedilou ndash com um

imenso Big Bang ndash e estoacuterias de como tudo pode estar terminando em uma imensa

ldquobig bagunccedilardquo

Segundo as mais modernas teorias o Big Bang foi uma espeacutecie de ldquogatilhordquo

que quando apertado fez surgir em menos de um segundo todo o Universo Cerca

de 10 bilhotildees de anos depois as primeiras formas de vida surgiram na Terra e foram

evoluindo ateacute que perto de somente 100 mil anos atraacutes surgiram a nossa espeacutecie o

Homo sapiens e suas primeiras aldeias

Vocecirc sabia que na sociedade primitiva na qual os homens comeccedilaram a formar

as primeiras tribos o conhecimento do nosso meio ambiente era compartilhado

igualmente entre eles Agora imagine vocecirc membro de uma dessas tribos agrave noitinha

reunindo-se em volta de uma fogueira com pessoas mais velhas e mais experientes

que entre outras coisas lhe contam o que aprenderam nas suas andanccedilas Como um

dos membros mais novos desse grupo vocecirc os escuta com atenccedilatildeo e depois lhes faz

perguntas para tirar algumas duacutevidas Se algo interessante lhe fosse revelado ndash como

uma aacutervore com frutos mais saborosos o local de um rio com peixes maiores ou um

solo com variados tons da cor vermelha para pintar seu corpo ou desenhar na parede

de alguma caverna ndash certamente vocecirc pediria que a novidade lhe fosse logo mostrada

Hoje as coisas mudaram as aldeias transformaram-se em grandes cidades de

populosas naccedilotildees e o conhecimento aumentou muito e se fragmentou em diversas

aacutereas Mas algo daquelas reuniotildees tribais ainda tece natildeo soacute as histoacuterias da humani-

dade como tambeacutem os avanccedilos da Ciecircncia

Quando eu era um garoto gostava de ouvir as histoacuterias contadas pelos meus

avoacutes pais tios e professores principalmente aquelas que falavam sobre a natureza

Assim estimulado pelo que eles me ensinaram eu me especializei em Pedologia ou

seja no estudo da Ciecircncia do Solo Aleacutem disso tive a oportunidade de conhecer muitas

universidades e de cavar e examinar os solos de campos e matas de muitos locais deste

nosso Brasil e do mundo afora Hoje sou mais velho e mais experiente e me sentindo

como um anciatildeo daquelas tribos primitivas sinto necessidade e obrigaccedilatildeo de compar-

tilhar com vocecirc muito do que aprendi

Acredite eu gostaria de fazecirc-lo da forma como nossos ancestrais faziam num

bom papo em volta de uma acolhedora fogueira e depois acompanhar vocecirc ao campo

para cavar e mostrar as cores e os pendores dos solos (Fig 1) Contudo como nossas

tribos e nossos territoacuterios satildeo agora muito grandes resta-me a opccedilatildeo de escrever

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14 Liccedilotildees de pedologia

a fim de compartilhar alguns dos meus conhe-

cimentos Aleacutem disso aconselho que vocecirc

sempre participe intensamente das aulas praacuteti-

cas promovidas pelos seus professores princi-

palmente aquelas que aconteceratildeo em meio agrave

natureza onde vocecirc poderaacute conhecer in loco

todos os aspectos da superfiacutecie e do interior

do solo

Meu desejo eacute que ao ler este livro vocecirc

aprenda a ver o solo natildeo soacute com os olhos e as

matildeos mas tambeacutem com o coraccedilatildeo

Desta forma usando uma linguagem

simples ndash mas sempre calcada em modernos

dados teacutecnico-cientiacuteficos ndash pouco a pouco

tentarei ajudaacute-lo a decifrar e conhecer melhor

as admiraacuteveis partes que constituem o solo

Elas estatildeo em iacutentimo contato com o ar da atmosfera as rochas da litosfera os organis-

mos da biosfera e as aacuteguas da hidrosfera ndash dos quais a nossa vida muito depende

A maioria das pessoas por exemplo soacute consegue ver das trecircs dimensotildees do

solo apenas duas comprimento e largura ndash as que formam a superfiacutecie e que estatildeo

mais proacuteximas da atmosfera Muitas vezes poreacutem deixam de ver a profundidade Por

isso insisto familiarize-se tambeacutem com esta terceira dimensatildeo do solo Vaacute ao campo

e sem medo de ldquosujarrdquo as matildeos cave escave olhe e toque as suas camadas (que em

Pedologia satildeo chamadas de ldquohorizontesrdquo)

Existem muitos solos diferentes da mesma forma como existem diferentes

climas rochas aacutervores e aacuteguas Cada solo tem seu proacuteprio arranjo de horizontes e

portanto sua proacutepria histoacuteria ndash aquela que o condicionou a ter certas funccedilotildees que

estatildeo refletidas nos seus atributos mineraloacutegicos bioloacutegicos fiacutesicos e quiacutemicos

Em nossas conversas que organizei em forma de Liccedilotildees de Pedologia iremos

contar essa histoacuteria e estudar essas funccedilotildees ndash principalmente as relacionadas com o

crescimento das plantas Aleacutem disso aprenderemos a examinar a aparecircncia dos solos

e a analisar e interpretar seus atributos

E como toda histoacuteria tem um comeccedilo que tal iniciarmos imaginando os efeitos

de um ldquobig bang rdquo criador e de um ldquobig estragordquo destruidor

Acredito que vocecirc jaacute tenha ouvido falar no Big Bang Esse ldquoinstante criadorrdquomarcado por uma gigantesca explosatildeo aconteceu haacute cerca de 20 bilhotildees de anos

quando o espaccedilo o tempo e a mateacuteria ainda natildeo existiam

Da energia dessa ldquoexplosatildeordquo surgiu toda a mateacuteria dos corpos celestes entre

os quais o nosso incandescente e resplandecente Sol e em sua volta o nosso entatildeo

tambeacutem incandescente planeta Terra que foi se esfriando e solidificando aos poucos

ateacute formar uma capa soacutelida ao seu redor As temperaturas elevadas que geravam

altas pressotildees vindas do interior do nosso planeta comeccedilaram a romper essa capa

expelindo inuacutemeros gases os quais formaram uma protoatmosfera que num primeiro

momento continha muito vapor drsquoaacutegua gaacutes carbocircnico e enxofre e depois metano

amocircnia e nitrogecircnio mas ainda quase nenhum oxigecircnio livre Com a continuaccedilatildeo do

Fig 1 Modelo de ensino da forma como nossos ancestrais

faziam o comeccedilo se daacute num bom papo em volta de uma

acolhedora fogueira (Foto Rodrigo O Zenero)

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1511 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

resfriamento dessa crosta ndash ou litosfera ndash os vapores drsquoaacutegua foram se condensando e

ocorreram muitas chuvas Tantas que acabaram formando os primeiros oceanos

Com as chuvas e os ventos as rochas dessa litosfera comeccedilaram a se decom-

por fragmentando-se e formando as primeiras areias e argilas dos antecessores dos

primeiros solos ndash os ldquoprotossolosrdquo Como na atmosfera ainda natildeo existia oxigecircnio livre

(O2) e ozocircnio (O3) a vida soacute poderia ter iniacutecio nas aacuteguas entre as areias e argilas dos

protossolos As aacuteguas se acumularam e nelas protegidas das radiaccedilotildees ultravioleta as

ldquoceacutelulas-vidasrdquo puderam se originar Primeiramente surgiram as ldquoceacutelulas-bacteacuteriasrdquo ndash

os procariontes ndash com DNA mas sem clorofila Depois ldquoceacutelulas-algas clorofiladasrdquo ndash

as espirulinas Estas entatildeo comeccedilaram com a energia dos foacutetons a sintetizar o gaacutes

oxigecircnio a partir da aacutegua gaacutes carbocircnico e outros nutrientes como fosfatos nitratos etc

Parte do oxigecircnio assim produzido sob a accedilatildeo dos raios ultravioleta decompunha-se e

formava o gaacutes ozocircnio que se acumulou como uma camada protetora na estratosfera

Desse modo as primeiras formas de vida multiplicaram-se Provavelmente

primeiro nas aacuteguas contidas nos poros que existiam ao redor das areias e argilas dos

protossolos e depois nos oceanos e mares Apoacutes alguns milhotildees de anos o O2 e o

O3 assim formados jaacute compunham boa parte da atmosfera Com a morte dos indiviacute-

duos monocelulares que cresciam na aacutegua existente entre os pequenos fragmentos

de rocha mateacuterias orgacircnicas foram incorporadas a boa parte da superfiacutecie soacutelida da

Terra Imagino que deve ter sido assim que o objeto maior de nosso estudo ndash o solo ndash

comeccedilou a nascer e crescer primeiro vieram os Neossolos depois os Cambissolos

e os Argissolos Por uacuteltimo os Latossolos (mais tarde veremos o significado desses

ldquonomes cientiacuteficosrdquo)

Como o solo estava se desenvolvendo a Terra podia sustentar formas mais

organizadas de vida incluindo muitos organismos clorofilados como as algas verdes

Depois vieram os musgos ndash brioacutefitas ndash e as samambaias - pteridoacutefitas Estas uacuteltimas

embora ainda sem sementes mas jaacute com vasos condutores de seiva usavam o solo no

qual fixavam suas raiacutezes para dele extraiacuterem aacutegua e nutrientes o que contribuiacutea de

forma significativa para o fenomenal processo da fotossiacutentese e consequentemente

para continuar a siacutentese de oxigecircnio que era ldquoturbinadardquo por outro fenocircmeno impor-

tante que mais tarde veremos em detalhe a capacidade de troca de iacuteons do solo

Assim o oxigecircnio da atmosfera aumentava agrave medida que o gaacutes carbocircnico diminuiacutea

isto porque seus aacutetomos de carbono eram sequestrados em grandes quantidades de

biomassa boa parte da qual foi enterrada e fossilizada no que hoje conhecemos como

petroacuteleo e carvatildeo mineralAssim agrave medida que os solos evoluiacuteam os vegetais tambeacutem o faziam As

plantas aleacutem de folhas clorofiladas passaram a ter frutos e sementes de acordo com

o que estaacute escrito em muitos livros sagrados inclusive na Biacuteblia ldquoE a terra produziu

erva erva dando semente conforme a sua espeacutecie e a aacutervore frutiacutefera cuja semente

estaacute nela conforme a sua espeacutecierdquo (Gn 112)

Paralelamente pouco a pouco foram surgindo espeacutecies animais que se alimen-

tavam natildeo soacute da biomassa sintetizada pelos vegetais como tambeacutem de outros animais

Primeiro vieram os invertebrados depois os vertebrados e entre estes e por uacuteltimo

o homem ndash biblicamente chamado ldquoAdatildeordquo (ldquo e formou Deus o Homem do poacute da

terrardquo Gn 27)

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16 Liccedilotildees de pedologia

Talvez vocecirc se interesse em saber que o nome ldquoAdatildeordquo vem do hebraico adamaacute

que significa ldquosolo vermelhordquo ou ldquodo barro vermelhordquo E mais foi dado a esse ser

considerado o iacutecone da criaccedilatildeo divina ldquoo domiacutenio sobre os peixes do mar e sobre as

aves dos ceacuteus e sobre o gado e sobre toda a terrardquo (Gn 126)

O Homem sapiens somente haacute alguns milhares de anos vem se multiplicando

e explorando uma natureza que levou tantos bilhotildees de anos para se formar Ou seja

agrave custa dos recursos naturais os indiviacuteduos desta nossa espeacutecie foram desordenada-

mente crescendo e para criar condiccedilotildees favoraacuteveis agrave sua vida foram modificando a

natureza derrubando aacutervores arando o solo construindo estradas etc Hoje talvez

natildeo muito ldquosapiamenterdquo a populaccedilatildeo aumenta cada vez mais e portanto consome

cada vez mais aacutegua alimentos e energia Com isso a maior parte das florestas e dos

campos vem sendo substituiacuteda por aacutereas urbanas lavouras e pastagens a fim de

atender agrave constante demanda de moradia e alimento dos quase seis bilhotildees desses

novos Homo sapiens cada vez mais famintos e exigentes em conforto Para atender

a toda essa demanda o solo que muito tempo levou para se formar vem se desgas-

tando rapidamente enquanto o gaacutes carbocircnico tambeacutem por tanto tempo captado pelas

plantas vem retornando agrave atmosfera principalmente pela queima da mateacuteria orgacircnica

dos solos do petroacuteleo e do carvatildeo

Por isso tenho dito que estamos fazendo um ldquobig estragordquo naquilo que comeccedilou

com um resplandecente ldquobig bang rdquo

Com os dejetos produzidos nas cidades as aacuteguas e o ar vecircm sendo poluiacutedos

e com o desgaste dos solos os alimentos escasseiam fazendo com que as fronteiras

agriacutecolas avancem agrave custa de desmatamentos Com a queima dos combustiacuteveis foacutesseis

e das florestas o excesso de CO2 produz o efeito estufa e aumenta a temperatura da

Terra provocando o derretimento do gelo das calotas polares a elevaccedilatildeo do niacutevel dos

oceanos e o alargamento dos desertos Uma possiacutevel consequecircncia por exemplo eacute

o desaparecimento de cidades em razatildeo das doenccedilas e accedilotildees violentas da natureza

como os furacotildees as secas e as enchentes que jaacute estatildeo sendo divulgadas pela miacutedia

Ao tomarmos conhecimento desses fatos muitos se perguntam seraacute que por causa

de tanto estrago que fizemos agrave terra que antes tatildeo bem nos alimentava agora por

vinganccedila ela nos destroacutei

Talvez uma soluccedilatildeo seja passarmos a olhar o solo segundo o que ele tem de mais

jovial e fecundo o mesmo olhar de esperanccedila com que o poeta portuguecircs Antocircnio

Gedeatildeo fala do caraacuteter promissor da juventude Desse modo poderemos perceber

esta que certamente foi uma das maiores criaccedilotildees resultantes do disparo daqueleldquobig gatilhordquo o solo

ROSA BRANCA AO PEITO

(Antocircnio Gedeatildeo Portugal 1906-1997)

Teu corpinho adolescente cheira a princiacutepio do mundo

Ainda estaacute por soprar a brisa que haacute de agitar a tua seara

Ainda estaacute por romper a seara que haacute de rasgar o teu solo fecundo

Ainda estaacute por arrotear o solo que haacute de sorver a aacutegua clara

Ainda estaacute por ascender a nuvem que haacute de chover a tua chuva

Ainda estaacute por arder o sol que haacute de evaporar a aacutegua da tua nuvem

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1711 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Em seu encontro com Eacutedipo na trageacutedia

grega de Soacutefocles (496-406 aC) uma esfinge

diz ldquoDecifra-me ou devoro-terdquo Talvez vocecirc

esteja agora me perguntando ldquoO que devo eu

decifrar para natildeo ser devorado por esse lsquobig

estragorsquordquo Poderia eu lhe responder cada um

pode fazer um pouco como por exemplo

compreender como os solos se formam e como

vecircm funcionando ao longo dos tempos pois

eacute preciso conhececirc-los para protegecirc-los e eacute

bom que isso seja feito desde a nossa infacircncia

(Fig 2)

Da mesma forma como os antigos

filoacutesofos gregos diziam que o conhecimento

por meio da educaccedilatildeo leva o homem ao

maacuteximo possiacutevel de sua perfeiccedilatildeo eu lhe digo

que o meu desejo eacute que os conhecimentos que

aqui iniciei a compartilhar com vocecirc cresccedilam

Mas tudo te espera desde o princiacutepio do mundo

a doce brisa a verde seara o solo fecundo

Tudo te espera desde o princiacutepio de tudo

a aacutegua clara a fofa nuvem o sol agudo

Tu sabes tu sabes tudo

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

que desde o princiacutepio do mundo sabem tudo

O teu cabelo sabe que haacute de crescer

e que haacute de ser louro

As tuas laacutegrimas sabem que hatildeo de correr

nas horas de choro

Os teus peitos sabem que hatildeo de estremecer

no dia do risoO teu rosto sabe que haacute de enrubescer

quando for preciso

Quando te sentires perdida

fecha os olhos e sorri

Natildeo tenhas medo da Vida

que a Vida vive por si

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

A tua inocecircncia sabe tudo

Fig 2 O ideal eacute que o conhecimento sobre o solo nos seja passado

desde a mais tenra idade (Foto Juliana Simotildees Lepsch)

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18 Liccedilotildees de pedologia

e se multipliquem tal como uma semente boa em solo fecundo Afinal aprender a

decifrar um pouco dos multicoloridos solos (Fig 3) jaacute eacute um bom passo para diminuir

os muitos estragos que estamos fazendo ao nosso belo planeta verde-azul

Fig 3 As muitas cores dos solos brasileiros Nas regiotildees de clima frio ou temperado (como o norte da Europa e das Ameacutericas)

os solos natildeo tecircm as vivas cores amareladas laranja e vermelhas muito comuns nos troacutepicos uacutemidos (Fotos I F Lepsch

e S W Buol)

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1911 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Parafraseando Milton Nascimento e Chico Buarque faccedilo a vocecirc o seguinte

convite venha comigo afagar a terra conhecer os desejos da terra pois a terra estaacute no

cio esta eacute a propiacutecia ocasiatildeo para fecundar o chatildeo

O CIO DA TERRA

(Milton Nascimento Chico Buarque)

Debulhar o trigo

Recolher cada bago do trigo

Forjar no trigo o milagre do patildeo

E se fartar de patildeo

Decepar a cana

Recolher a garapa da cana

Roubar da cana a doccedilura do mel

Se lambuzar de mel

Afagar a terra

Conhecer os desejos da terra

Cio da terra a propiacutecia estaccedilatildeo

E fecundar o chatildeo

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() graccedilas agrave conhecida posiccedilatildeo do nosso planeta em relaccedilatildeo ao Sol

graccedilas agrave sua rotaccedilatildeo e agrave sua forma esfeacuterica o clima a vegetaccedilatildeo e a vida

animal estatildeo distribuiacutedos na superfiacutecie da Terra de norte a sul em umaordem estritamente determinada () que permite a divisatildeo da esfera em

zonas polar temperada equatorial e assim por diante E uma vez que

os agentes formadores do solo estatildeo sujeitos a leis conhecidas que regem

a sua distribuiccedilatildeo seus resultados () devem estar distribuiacutedos na esfera

terrestre em zonas definidas que se situam mais ou menos (somente

com alguns desvios) paralelas aos ciacuterculos das latitudes

(Dokuchaev em Nossas estepes passado e presente 1892)

Liccedilatildeo 1

H983145983155983156983283983154983145983139983151 983141 983142983157983150983140983137983149983141983150983156983151983155 983140983137 983139983145983274983150983139983145983137 983140983151 983155983151983148983151

Vamos comeccedilar revendo um pouco a histoacuteria da Ciecircncia do Solo e do seu ramo que

mais completamente o estuda a Pedologia O desenvolvimento dos estudos do solo

pode ser entendido como passando por dois estaacutegios o primeiro muitos seacuteculos atraacutes

em que referecircncias agraves praacuteticas agriacutecolas satildeo encontradas na literatura de antigos povos

muitas vezes com um sentido religioso o segundo refere-se haacute tempos mais recentes

dos uacuteltimos dois seacuteculos fundamentado na experimentaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo do meacutetodo

cientiacutefico No processo de revisatildeo desses estaacutegios poderemos entender melhor a evolu-

ccedilatildeo dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciecircncia eacute

dinacircmico e tem passado por muitas resistecircncias a novas ideias Trata-se de uma ciecircncia

relativamente nova pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do

seacuteculo XIX a reconhecessem Veja algo sobre esse assunto no Boxe 11

ALGUMAS DEFINICcedilOtildeES IMPORTANTES

Alquimia forma da quiacutemica na Idade Meacutedia que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns

em ouro e obter o elixir da longa vida um remeacutedio que curaria todas as doenccedilas e daria vida longa agravequeles

que o ingerissem

Vasilii V Dokuchaev (1846-1903

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452 Rochas e seus minerais

de soacutelidos satildeo os poros os quais normalmente estatildeo

preenchidos com dois outros componentes um

liacutequido e outro gasoso o ar e a aacutegua

Como vocecirc pode imaginar a proporccedilatildeo de ar

e aacutegua eacute variaacutevel porque a quantidade desta uacuteltima

retida no solo varia muito em decorrecircncia das condi-

ccedilotildees climaacuteticas Em geral os poros ocupam cerca da

metade do volume de um horizonte do solo Contudo

pode haver variaccedilotildees dependendo do grau de compac-

taccedilatildeo do solo assunto que iremos estudar em detalhes

mais adiante em uma das liccedilotildees sobre fiacutesica do solo

Por enquanto vamos nos concentrar nos

minerais tentando responder a questotildees como

Qual a diferenccedila entre um elemento quiacutemico um

mineral e uma rocha

Onde e como esses materiais se originam

Como eles adquirem as atuais caracteriacutesticas

Por que uns se decompotildeem mais facilmente que

outros

Seraacute que diferentes rochas com diferentes minerais

sempre datildeo origem a diferentes solos

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha

Olhando com cuidado um pedaccedilo de rocha ndash a pedra polida de uma mesa de pia

por exemplo ndash vocecirc notaraacute que ela eacute composta de uma seacuterie de pequenas manchassemelhantes a peccedilas de um ldquoquebra-cabeccedilardquo Essas peccedilas satildeo diversos minerais quartzo

feldspato e mica no caso de ser uma rocha graniacutetica Nessa rocha esses minerais estatildeo

na forma do que chamamos agregados cristalinos os quais satildeo compostos de peque-

nos cristais de vaacuterios formatos e cores

Em Geologia define-se rocha como ldquoum agregado natural de mineraisrdquo por

sua vez um mineral eacute definido como um composto cristalino formado por aacutetomos de

elementos quiacutemicos ou mais corretamente iacuteons ndash aacutetomos ou grupo de aacutetomos com

carga eleacutetrica em razatildeo da perda ou ganho de eleacutetrons No caso de ganho o aacutetomo

adquire uma carga eleacutetrica negativa sendo denominado acircnion e no caso de perda

de eleacutetrons o aacutetomo fica carregado positivamente sendo denominado caacutetion Por

Fig 22 Esquema da composiccedilatildeo do horizonte A de um solo

quando em boas condiccedilotildees para o crescimento de

plantas cultivadas O conteuacutedo de ar e aacutegua dos poros eacute

variaacutevel no caso metade deles estaacute ocupada por aacutegua

Vocecirc considera o termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantasrdquo correto sob o ponto de vista da mineralogia

Por quecirc Modifique-o para uma forma mais correta dando atenccedilatildeo agraves diferenccedilas

entre aacutetomos iacuteons moleacuteculas e minerais

O termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantas muito comum na Ciecircncia do Solo pode ser interpretado como errocircneo

se tomarmos ldquoao peacute da letrardquo a definiccedilatildeo de mineral Plantas natildeo se alimentam de minerais mas sim de iacuteons e

compostos orgacircnicos Minerais do solo soacute existem na forma de partiacuteculas e como tais por menores que sejam

(pex argilas) natildeo conseguem ser absorvidos pelas plantas Nesse sentido o termo ldquonutriccedilatildeo inorgacircnica de

plantasrdquo seria conceitualmente mais adequado

Questatildeo1

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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167 Mapas utilitaacuterios e interpretativos 983091983093983093

168 Avanccedilos recentes nos levantamentos de solos 983091983093983094

983089983095 SOLOS DO BRASIL 983091983094983089

171 Solos da Amazocircnia 983091983094983091

172 Solos do Nordeste 983091983094983095173 Solos da Regiatildeo Centro-Oeste 983091983095983089

174 Solos da Regiatildeo Sudeste 983091983095983092

175 Solos da Regiatildeo Sul 983091983095983095

176 Panorama dos solos do Brasil em relaccedilatildeo agrave agricultura 983091983095983097

983089983096 SOLOS E CLIMAS DO MUNDO 983091983096983091

181 Solos dos troacutepicos e subtroacutepicos uacutemidos 983091983096983094

182 Solos dos troacutepicos com longa estaccedilatildeo seca 983091983096983097

183 Solos dos climas mediterracircneos 983091983097983089

184 Solos das regiotildees montanhosas983091983097983090

185 Solos das zonas aacuteridas 983091983097983091

186 Solos das zonas temperadas 983091983097983094

187 Solos da zona fria 983092983088983089

188 Solos das zonas boreais e polares 983092983088983090

189 Panorama dos recursos dos solos do mundo para a agricultura 983092983088983092

983089983097 DEGRADACcedilAtildeO E CONSERVACcedilAtildeO DOS SOLOS 983092983088983095

191 A conservaccedilatildeo dos solos 983092983088983096

192 Causas do depauperamento dos solos 983092983089983088

193 Erosatildeo dos solos 983092983089983097

194 Os meacutetodos de conservaccedilatildeo dos solos 983092983090983093

195 Capacidade de uso e planejamento conservacionista das terras 983092983091983089

196 Retrospectiva e perspectiva 983092983091983094

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 983092983091983097

Iacute NDICE REMISSIVO 983092983092983091

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I

I983150983156983154983151983140983157983271983267983151

Olaacute Seja bem-vindo(a) agraves nossas Liccedilotildees de Pedologia Mas antes de iniciaacute-las gostaria

de contar-lhe algumas histoacuterias e estoacuterias Histoacuterias de como tudo comeccedilou ndash com um

imenso Big Bang ndash e estoacuterias de como tudo pode estar terminando em uma imensa

ldquobig bagunccedilardquo

Segundo as mais modernas teorias o Big Bang foi uma espeacutecie de ldquogatilhordquo

que quando apertado fez surgir em menos de um segundo todo o Universo Cerca

de 10 bilhotildees de anos depois as primeiras formas de vida surgiram na Terra e foram

evoluindo ateacute que perto de somente 100 mil anos atraacutes surgiram a nossa espeacutecie o

Homo sapiens e suas primeiras aldeias

Vocecirc sabia que na sociedade primitiva na qual os homens comeccedilaram a formar

as primeiras tribos o conhecimento do nosso meio ambiente era compartilhado

igualmente entre eles Agora imagine vocecirc membro de uma dessas tribos agrave noitinha

reunindo-se em volta de uma fogueira com pessoas mais velhas e mais experientes

que entre outras coisas lhe contam o que aprenderam nas suas andanccedilas Como um

dos membros mais novos desse grupo vocecirc os escuta com atenccedilatildeo e depois lhes faz

perguntas para tirar algumas duacutevidas Se algo interessante lhe fosse revelado ndash como

uma aacutervore com frutos mais saborosos o local de um rio com peixes maiores ou um

solo com variados tons da cor vermelha para pintar seu corpo ou desenhar na parede

de alguma caverna ndash certamente vocecirc pediria que a novidade lhe fosse logo mostrada

Hoje as coisas mudaram as aldeias transformaram-se em grandes cidades de

populosas naccedilotildees e o conhecimento aumentou muito e se fragmentou em diversas

aacutereas Mas algo daquelas reuniotildees tribais ainda tece natildeo soacute as histoacuterias da humani-

dade como tambeacutem os avanccedilos da Ciecircncia

Quando eu era um garoto gostava de ouvir as histoacuterias contadas pelos meus

avoacutes pais tios e professores principalmente aquelas que falavam sobre a natureza

Assim estimulado pelo que eles me ensinaram eu me especializei em Pedologia ou

seja no estudo da Ciecircncia do Solo Aleacutem disso tive a oportunidade de conhecer muitas

universidades e de cavar e examinar os solos de campos e matas de muitos locais deste

nosso Brasil e do mundo afora Hoje sou mais velho e mais experiente e me sentindo

como um anciatildeo daquelas tribos primitivas sinto necessidade e obrigaccedilatildeo de compar-

tilhar com vocecirc muito do que aprendi

Acredite eu gostaria de fazecirc-lo da forma como nossos ancestrais faziam num

bom papo em volta de uma acolhedora fogueira e depois acompanhar vocecirc ao campo

para cavar e mostrar as cores e os pendores dos solos (Fig 1) Contudo como nossas

tribos e nossos territoacuterios satildeo agora muito grandes resta-me a opccedilatildeo de escrever

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14 Liccedilotildees de pedologia

a fim de compartilhar alguns dos meus conhe-

cimentos Aleacutem disso aconselho que vocecirc

sempre participe intensamente das aulas praacuteti-

cas promovidas pelos seus professores princi-

palmente aquelas que aconteceratildeo em meio agrave

natureza onde vocecirc poderaacute conhecer in loco

todos os aspectos da superfiacutecie e do interior

do solo

Meu desejo eacute que ao ler este livro vocecirc

aprenda a ver o solo natildeo soacute com os olhos e as

matildeos mas tambeacutem com o coraccedilatildeo

Desta forma usando uma linguagem

simples ndash mas sempre calcada em modernos

dados teacutecnico-cientiacuteficos ndash pouco a pouco

tentarei ajudaacute-lo a decifrar e conhecer melhor

as admiraacuteveis partes que constituem o solo

Elas estatildeo em iacutentimo contato com o ar da atmosfera as rochas da litosfera os organis-

mos da biosfera e as aacuteguas da hidrosfera ndash dos quais a nossa vida muito depende

A maioria das pessoas por exemplo soacute consegue ver das trecircs dimensotildees do

solo apenas duas comprimento e largura ndash as que formam a superfiacutecie e que estatildeo

mais proacuteximas da atmosfera Muitas vezes poreacutem deixam de ver a profundidade Por

isso insisto familiarize-se tambeacutem com esta terceira dimensatildeo do solo Vaacute ao campo

e sem medo de ldquosujarrdquo as matildeos cave escave olhe e toque as suas camadas (que em

Pedologia satildeo chamadas de ldquohorizontesrdquo)

Existem muitos solos diferentes da mesma forma como existem diferentes

climas rochas aacutervores e aacuteguas Cada solo tem seu proacuteprio arranjo de horizontes e

portanto sua proacutepria histoacuteria ndash aquela que o condicionou a ter certas funccedilotildees que

estatildeo refletidas nos seus atributos mineraloacutegicos bioloacutegicos fiacutesicos e quiacutemicos

Em nossas conversas que organizei em forma de Liccedilotildees de Pedologia iremos

contar essa histoacuteria e estudar essas funccedilotildees ndash principalmente as relacionadas com o

crescimento das plantas Aleacutem disso aprenderemos a examinar a aparecircncia dos solos

e a analisar e interpretar seus atributos

E como toda histoacuteria tem um comeccedilo que tal iniciarmos imaginando os efeitos

de um ldquobig bang rdquo criador e de um ldquobig estragordquo destruidor

Acredito que vocecirc jaacute tenha ouvido falar no Big Bang Esse ldquoinstante criadorrdquomarcado por uma gigantesca explosatildeo aconteceu haacute cerca de 20 bilhotildees de anos

quando o espaccedilo o tempo e a mateacuteria ainda natildeo existiam

Da energia dessa ldquoexplosatildeordquo surgiu toda a mateacuteria dos corpos celestes entre

os quais o nosso incandescente e resplandecente Sol e em sua volta o nosso entatildeo

tambeacutem incandescente planeta Terra que foi se esfriando e solidificando aos poucos

ateacute formar uma capa soacutelida ao seu redor As temperaturas elevadas que geravam

altas pressotildees vindas do interior do nosso planeta comeccedilaram a romper essa capa

expelindo inuacutemeros gases os quais formaram uma protoatmosfera que num primeiro

momento continha muito vapor drsquoaacutegua gaacutes carbocircnico e enxofre e depois metano

amocircnia e nitrogecircnio mas ainda quase nenhum oxigecircnio livre Com a continuaccedilatildeo do

Fig 1 Modelo de ensino da forma como nossos ancestrais

faziam o comeccedilo se daacute num bom papo em volta de uma

acolhedora fogueira (Foto Rodrigo O Zenero)

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1511 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

resfriamento dessa crosta ndash ou litosfera ndash os vapores drsquoaacutegua foram se condensando e

ocorreram muitas chuvas Tantas que acabaram formando os primeiros oceanos

Com as chuvas e os ventos as rochas dessa litosfera comeccedilaram a se decom-

por fragmentando-se e formando as primeiras areias e argilas dos antecessores dos

primeiros solos ndash os ldquoprotossolosrdquo Como na atmosfera ainda natildeo existia oxigecircnio livre

(O2) e ozocircnio (O3) a vida soacute poderia ter iniacutecio nas aacuteguas entre as areias e argilas dos

protossolos As aacuteguas se acumularam e nelas protegidas das radiaccedilotildees ultravioleta as

ldquoceacutelulas-vidasrdquo puderam se originar Primeiramente surgiram as ldquoceacutelulas-bacteacuteriasrdquo ndash

os procariontes ndash com DNA mas sem clorofila Depois ldquoceacutelulas-algas clorofiladasrdquo ndash

as espirulinas Estas entatildeo comeccedilaram com a energia dos foacutetons a sintetizar o gaacutes

oxigecircnio a partir da aacutegua gaacutes carbocircnico e outros nutrientes como fosfatos nitratos etc

Parte do oxigecircnio assim produzido sob a accedilatildeo dos raios ultravioleta decompunha-se e

formava o gaacutes ozocircnio que se acumulou como uma camada protetora na estratosfera

Desse modo as primeiras formas de vida multiplicaram-se Provavelmente

primeiro nas aacuteguas contidas nos poros que existiam ao redor das areias e argilas dos

protossolos e depois nos oceanos e mares Apoacutes alguns milhotildees de anos o O2 e o

O3 assim formados jaacute compunham boa parte da atmosfera Com a morte dos indiviacute-

duos monocelulares que cresciam na aacutegua existente entre os pequenos fragmentos

de rocha mateacuterias orgacircnicas foram incorporadas a boa parte da superfiacutecie soacutelida da

Terra Imagino que deve ter sido assim que o objeto maior de nosso estudo ndash o solo ndash

comeccedilou a nascer e crescer primeiro vieram os Neossolos depois os Cambissolos

e os Argissolos Por uacuteltimo os Latossolos (mais tarde veremos o significado desses

ldquonomes cientiacuteficosrdquo)

Como o solo estava se desenvolvendo a Terra podia sustentar formas mais

organizadas de vida incluindo muitos organismos clorofilados como as algas verdes

Depois vieram os musgos ndash brioacutefitas ndash e as samambaias - pteridoacutefitas Estas uacuteltimas

embora ainda sem sementes mas jaacute com vasos condutores de seiva usavam o solo no

qual fixavam suas raiacutezes para dele extraiacuterem aacutegua e nutrientes o que contribuiacutea de

forma significativa para o fenomenal processo da fotossiacutentese e consequentemente

para continuar a siacutentese de oxigecircnio que era ldquoturbinadardquo por outro fenocircmeno impor-

tante que mais tarde veremos em detalhe a capacidade de troca de iacuteons do solo

Assim o oxigecircnio da atmosfera aumentava agrave medida que o gaacutes carbocircnico diminuiacutea

isto porque seus aacutetomos de carbono eram sequestrados em grandes quantidades de

biomassa boa parte da qual foi enterrada e fossilizada no que hoje conhecemos como

petroacuteleo e carvatildeo mineralAssim agrave medida que os solos evoluiacuteam os vegetais tambeacutem o faziam As

plantas aleacutem de folhas clorofiladas passaram a ter frutos e sementes de acordo com

o que estaacute escrito em muitos livros sagrados inclusive na Biacuteblia ldquoE a terra produziu

erva erva dando semente conforme a sua espeacutecie e a aacutervore frutiacutefera cuja semente

estaacute nela conforme a sua espeacutecierdquo (Gn 112)

Paralelamente pouco a pouco foram surgindo espeacutecies animais que se alimen-

tavam natildeo soacute da biomassa sintetizada pelos vegetais como tambeacutem de outros animais

Primeiro vieram os invertebrados depois os vertebrados e entre estes e por uacuteltimo

o homem ndash biblicamente chamado ldquoAdatildeordquo (ldquo e formou Deus o Homem do poacute da

terrardquo Gn 27)

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16 Liccedilotildees de pedologia

Talvez vocecirc se interesse em saber que o nome ldquoAdatildeordquo vem do hebraico adamaacute

que significa ldquosolo vermelhordquo ou ldquodo barro vermelhordquo E mais foi dado a esse ser

considerado o iacutecone da criaccedilatildeo divina ldquoo domiacutenio sobre os peixes do mar e sobre as

aves dos ceacuteus e sobre o gado e sobre toda a terrardquo (Gn 126)

O Homem sapiens somente haacute alguns milhares de anos vem se multiplicando

e explorando uma natureza que levou tantos bilhotildees de anos para se formar Ou seja

agrave custa dos recursos naturais os indiviacuteduos desta nossa espeacutecie foram desordenada-

mente crescendo e para criar condiccedilotildees favoraacuteveis agrave sua vida foram modificando a

natureza derrubando aacutervores arando o solo construindo estradas etc Hoje talvez

natildeo muito ldquosapiamenterdquo a populaccedilatildeo aumenta cada vez mais e portanto consome

cada vez mais aacutegua alimentos e energia Com isso a maior parte das florestas e dos

campos vem sendo substituiacuteda por aacutereas urbanas lavouras e pastagens a fim de

atender agrave constante demanda de moradia e alimento dos quase seis bilhotildees desses

novos Homo sapiens cada vez mais famintos e exigentes em conforto Para atender

a toda essa demanda o solo que muito tempo levou para se formar vem se desgas-

tando rapidamente enquanto o gaacutes carbocircnico tambeacutem por tanto tempo captado pelas

plantas vem retornando agrave atmosfera principalmente pela queima da mateacuteria orgacircnica

dos solos do petroacuteleo e do carvatildeo

Por isso tenho dito que estamos fazendo um ldquobig estragordquo naquilo que comeccedilou

com um resplandecente ldquobig bang rdquo

Com os dejetos produzidos nas cidades as aacuteguas e o ar vecircm sendo poluiacutedos

e com o desgaste dos solos os alimentos escasseiam fazendo com que as fronteiras

agriacutecolas avancem agrave custa de desmatamentos Com a queima dos combustiacuteveis foacutesseis

e das florestas o excesso de CO2 produz o efeito estufa e aumenta a temperatura da

Terra provocando o derretimento do gelo das calotas polares a elevaccedilatildeo do niacutevel dos

oceanos e o alargamento dos desertos Uma possiacutevel consequecircncia por exemplo eacute

o desaparecimento de cidades em razatildeo das doenccedilas e accedilotildees violentas da natureza

como os furacotildees as secas e as enchentes que jaacute estatildeo sendo divulgadas pela miacutedia

Ao tomarmos conhecimento desses fatos muitos se perguntam seraacute que por causa

de tanto estrago que fizemos agrave terra que antes tatildeo bem nos alimentava agora por

vinganccedila ela nos destroacutei

Talvez uma soluccedilatildeo seja passarmos a olhar o solo segundo o que ele tem de mais

jovial e fecundo o mesmo olhar de esperanccedila com que o poeta portuguecircs Antocircnio

Gedeatildeo fala do caraacuteter promissor da juventude Desse modo poderemos perceber

esta que certamente foi uma das maiores criaccedilotildees resultantes do disparo daqueleldquobig gatilhordquo o solo

ROSA BRANCA AO PEITO

(Antocircnio Gedeatildeo Portugal 1906-1997)

Teu corpinho adolescente cheira a princiacutepio do mundo

Ainda estaacute por soprar a brisa que haacute de agitar a tua seara

Ainda estaacute por romper a seara que haacute de rasgar o teu solo fecundo

Ainda estaacute por arrotear o solo que haacute de sorver a aacutegua clara

Ainda estaacute por ascender a nuvem que haacute de chover a tua chuva

Ainda estaacute por arder o sol que haacute de evaporar a aacutegua da tua nuvem

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1711 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Em seu encontro com Eacutedipo na trageacutedia

grega de Soacutefocles (496-406 aC) uma esfinge

diz ldquoDecifra-me ou devoro-terdquo Talvez vocecirc

esteja agora me perguntando ldquoO que devo eu

decifrar para natildeo ser devorado por esse lsquobig

estragorsquordquo Poderia eu lhe responder cada um

pode fazer um pouco como por exemplo

compreender como os solos se formam e como

vecircm funcionando ao longo dos tempos pois

eacute preciso conhececirc-los para protegecirc-los e eacute

bom que isso seja feito desde a nossa infacircncia

(Fig 2)

Da mesma forma como os antigos

filoacutesofos gregos diziam que o conhecimento

por meio da educaccedilatildeo leva o homem ao

maacuteximo possiacutevel de sua perfeiccedilatildeo eu lhe digo

que o meu desejo eacute que os conhecimentos que

aqui iniciei a compartilhar com vocecirc cresccedilam

Mas tudo te espera desde o princiacutepio do mundo

a doce brisa a verde seara o solo fecundo

Tudo te espera desde o princiacutepio de tudo

a aacutegua clara a fofa nuvem o sol agudo

Tu sabes tu sabes tudo

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

que desde o princiacutepio do mundo sabem tudo

O teu cabelo sabe que haacute de crescer

e que haacute de ser louro

As tuas laacutegrimas sabem que hatildeo de correr

nas horas de choro

Os teus peitos sabem que hatildeo de estremecer

no dia do risoO teu rosto sabe que haacute de enrubescer

quando for preciso

Quando te sentires perdida

fecha os olhos e sorri

Natildeo tenhas medo da Vida

que a Vida vive por si

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

A tua inocecircncia sabe tudo

Fig 2 O ideal eacute que o conhecimento sobre o solo nos seja passado

desde a mais tenra idade (Foto Juliana Simotildees Lepsch)

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18 Liccedilotildees de pedologia

e se multipliquem tal como uma semente boa em solo fecundo Afinal aprender a

decifrar um pouco dos multicoloridos solos (Fig 3) jaacute eacute um bom passo para diminuir

os muitos estragos que estamos fazendo ao nosso belo planeta verde-azul

Fig 3 As muitas cores dos solos brasileiros Nas regiotildees de clima frio ou temperado (como o norte da Europa e das Ameacutericas)

os solos natildeo tecircm as vivas cores amareladas laranja e vermelhas muito comuns nos troacutepicos uacutemidos (Fotos I F Lepsch

e S W Buol)

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1911 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Parafraseando Milton Nascimento e Chico Buarque faccedilo a vocecirc o seguinte

convite venha comigo afagar a terra conhecer os desejos da terra pois a terra estaacute no

cio esta eacute a propiacutecia ocasiatildeo para fecundar o chatildeo

O CIO DA TERRA

(Milton Nascimento Chico Buarque)

Debulhar o trigo

Recolher cada bago do trigo

Forjar no trigo o milagre do patildeo

E se fartar de patildeo

Decepar a cana

Recolher a garapa da cana

Roubar da cana a doccedilura do mel

Se lambuzar de mel

Afagar a terra

Conhecer os desejos da terra

Cio da terra a propiacutecia estaccedilatildeo

E fecundar o chatildeo

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() graccedilas agrave conhecida posiccedilatildeo do nosso planeta em relaccedilatildeo ao Sol

graccedilas agrave sua rotaccedilatildeo e agrave sua forma esfeacuterica o clima a vegetaccedilatildeo e a vida

animal estatildeo distribuiacutedos na superfiacutecie da Terra de norte a sul em umaordem estritamente determinada () que permite a divisatildeo da esfera em

zonas polar temperada equatorial e assim por diante E uma vez que

os agentes formadores do solo estatildeo sujeitos a leis conhecidas que regem

a sua distribuiccedilatildeo seus resultados () devem estar distribuiacutedos na esfera

terrestre em zonas definidas que se situam mais ou menos (somente

com alguns desvios) paralelas aos ciacuterculos das latitudes

(Dokuchaev em Nossas estepes passado e presente 1892)

Liccedilatildeo 1

H983145983155983156983283983154983145983139983151 983141 983142983157983150983140983137983149983141983150983156983151983155 983140983137 983139983145983274983150983139983145983137 983140983151 983155983151983148983151

Vamos comeccedilar revendo um pouco a histoacuteria da Ciecircncia do Solo e do seu ramo que

mais completamente o estuda a Pedologia O desenvolvimento dos estudos do solo

pode ser entendido como passando por dois estaacutegios o primeiro muitos seacuteculos atraacutes

em que referecircncias agraves praacuteticas agriacutecolas satildeo encontradas na literatura de antigos povos

muitas vezes com um sentido religioso o segundo refere-se haacute tempos mais recentes

dos uacuteltimos dois seacuteculos fundamentado na experimentaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo do meacutetodo

cientiacutefico No processo de revisatildeo desses estaacutegios poderemos entender melhor a evolu-

ccedilatildeo dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciecircncia eacute

dinacircmico e tem passado por muitas resistecircncias a novas ideias Trata-se de uma ciecircncia

relativamente nova pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do

seacuteculo XIX a reconhecessem Veja algo sobre esse assunto no Boxe 11

ALGUMAS DEFINICcedilOtildeES IMPORTANTES

Alquimia forma da quiacutemica na Idade Meacutedia que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns

em ouro e obter o elixir da longa vida um remeacutedio que curaria todas as doenccedilas e daria vida longa agravequeles

que o ingerissem

Vasilii V Dokuchaev (1846-1903

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452 Rochas e seus minerais

de soacutelidos satildeo os poros os quais normalmente estatildeo

preenchidos com dois outros componentes um

liacutequido e outro gasoso o ar e a aacutegua

Como vocecirc pode imaginar a proporccedilatildeo de ar

e aacutegua eacute variaacutevel porque a quantidade desta uacuteltima

retida no solo varia muito em decorrecircncia das condi-

ccedilotildees climaacuteticas Em geral os poros ocupam cerca da

metade do volume de um horizonte do solo Contudo

pode haver variaccedilotildees dependendo do grau de compac-

taccedilatildeo do solo assunto que iremos estudar em detalhes

mais adiante em uma das liccedilotildees sobre fiacutesica do solo

Por enquanto vamos nos concentrar nos

minerais tentando responder a questotildees como

Qual a diferenccedila entre um elemento quiacutemico um

mineral e uma rocha

Onde e como esses materiais se originam

Como eles adquirem as atuais caracteriacutesticas

Por que uns se decompotildeem mais facilmente que

outros

Seraacute que diferentes rochas com diferentes minerais

sempre datildeo origem a diferentes solos

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha

Olhando com cuidado um pedaccedilo de rocha ndash a pedra polida de uma mesa de pia

por exemplo ndash vocecirc notaraacute que ela eacute composta de uma seacuterie de pequenas manchassemelhantes a peccedilas de um ldquoquebra-cabeccedilardquo Essas peccedilas satildeo diversos minerais quartzo

feldspato e mica no caso de ser uma rocha graniacutetica Nessa rocha esses minerais estatildeo

na forma do que chamamos agregados cristalinos os quais satildeo compostos de peque-

nos cristais de vaacuterios formatos e cores

Em Geologia define-se rocha como ldquoum agregado natural de mineraisrdquo por

sua vez um mineral eacute definido como um composto cristalino formado por aacutetomos de

elementos quiacutemicos ou mais corretamente iacuteons ndash aacutetomos ou grupo de aacutetomos com

carga eleacutetrica em razatildeo da perda ou ganho de eleacutetrons No caso de ganho o aacutetomo

adquire uma carga eleacutetrica negativa sendo denominado acircnion e no caso de perda

de eleacutetrons o aacutetomo fica carregado positivamente sendo denominado caacutetion Por

Fig 22 Esquema da composiccedilatildeo do horizonte A de um solo

quando em boas condiccedilotildees para o crescimento de

plantas cultivadas O conteuacutedo de ar e aacutegua dos poros eacute

variaacutevel no caso metade deles estaacute ocupada por aacutegua

Vocecirc considera o termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantasrdquo correto sob o ponto de vista da mineralogia

Por quecirc Modifique-o para uma forma mais correta dando atenccedilatildeo agraves diferenccedilas

entre aacutetomos iacuteons moleacuteculas e minerais

O termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantas muito comum na Ciecircncia do Solo pode ser interpretado como errocircneo

se tomarmos ldquoao peacute da letrardquo a definiccedilatildeo de mineral Plantas natildeo se alimentam de minerais mas sim de iacuteons e

compostos orgacircnicos Minerais do solo soacute existem na forma de partiacuteculas e como tais por menores que sejam

(pex argilas) natildeo conseguem ser absorvidos pelas plantas Nesse sentido o termo ldquonutriccedilatildeo inorgacircnica de

plantasrdquo seria conceitualmente mais adequado

Questatildeo1

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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I

I983150983156983154983151983140983157983271983267983151

Olaacute Seja bem-vindo(a) agraves nossas Liccedilotildees de Pedologia Mas antes de iniciaacute-las gostaria

de contar-lhe algumas histoacuterias e estoacuterias Histoacuterias de como tudo comeccedilou ndash com um

imenso Big Bang ndash e estoacuterias de como tudo pode estar terminando em uma imensa

ldquobig bagunccedilardquo

Segundo as mais modernas teorias o Big Bang foi uma espeacutecie de ldquogatilhordquo

que quando apertado fez surgir em menos de um segundo todo o Universo Cerca

de 10 bilhotildees de anos depois as primeiras formas de vida surgiram na Terra e foram

evoluindo ateacute que perto de somente 100 mil anos atraacutes surgiram a nossa espeacutecie o

Homo sapiens e suas primeiras aldeias

Vocecirc sabia que na sociedade primitiva na qual os homens comeccedilaram a formar

as primeiras tribos o conhecimento do nosso meio ambiente era compartilhado

igualmente entre eles Agora imagine vocecirc membro de uma dessas tribos agrave noitinha

reunindo-se em volta de uma fogueira com pessoas mais velhas e mais experientes

que entre outras coisas lhe contam o que aprenderam nas suas andanccedilas Como um

dos membros mais novos desse grupo vocecirc os escuta com atenccedilatildeo e depois lhes faz

perguntas para tirar algumas duacutevidas Se algo interessante lhe fosse revelado ndash como

uma aacutervore com frutos mais saborosos o local de um rio com peixes maiores ou um

solo com variados tons da cor vermelha para pintar seu corpo ou desenhar na parede

de alguma caverna ndash certamente vocecirc pediria que a novidade lhe fosse logo mostrada

Hoje as coisas mudaram as aldeias transformaram-se em grandes cidades de

populosas naccedilotildees e o conhecimento aumentou muito e se fragmentou em diversas

aacutereas Mas algo daquelas reuniotildees tribais ainda tece natildeo soacute as histoacuterias da humani-

dade como tambeacutem os avanccedilos da Ciecircncia

Quando eu era um garoto gostava de ouvir as histoacuterias contadas pelos meus

avoacutes pais tios e professores principalmente aquelas que falavam sobre a natureza

Assim estimulado pelo que eles me ensinaram eu me especializei em Pedologia ou

seja no estudo da Ciecircncia do Solo Aleacutem disso tive a oportunidade de conhecer muitas

universidades e de cavar e examinar os solos de campos e matas de muitos locais deste

nosso Brasil e do mundo afora Hoje sou mais velho e mais experiente e me sentindo

como um anciatildeo daquelas tribos primitivas sinto necessidade e obrigaccedilatildeo de compar-

tilhar com vocecirc muito do que aprendi

Acredite eu gostaria de fazecirc-lo da forma como nossos ancestrais faziam num

bom papo em volta de uma acolhedora fogueira e depois acompanhar vocecirc ao campo

para cavar e mostrar as cores e os pendores dos solos (Fig 1) Contudo como nossas

tribos e nossos territoacuterios satildeo agora muito grandes resta-me a opccedilatildeo de escrever

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14 Liccedilotildees de pedologia

a fim de compartilhar alguns dos meus conhe-

cimentos Aleacutem disso aconselho que vocecirc

sempre participe intensamente das aulas praacuteti-

cas promovidas pelos seus professores princi-

palmente aquelas que aconteceratildeo em meio agrave

natureza onde vocecirc poderaacute conhecer in loco

todos os aspectos da superfiacutecie e do interior

do solo

Meu desejo eacute que ao ler este livro vocecirc

aprenda a ver o solo natildeo soacute com os olhos e as

matildeos mas tambeacutem com o coraccedilatildeo

Desta forma usando uma linguagem

simples ndash mas sempre calcada em modernos

dados teacutecnico-cientiacuteficos ndash pouco a pouco

tentarei ajudaacute-lo a decifrar e conhecer melhor

as admiraacuteveis partes que constituem o solo

Elas estatildeo em iacutentimo contato com o ar da atmosfera as rochas da litosfera os organis-

mos da biosfera e as aacuteguas da hidrosfera ndash dos quais a nossa vida muito depende

A maioria das pessoas por exemplo soacute consegue ver das trecircs dimensotildees do

solo apenas duas comprimento e largura ndash as que formam a superfiacutecie e que estatildeo

mais proacuteximas da atmosfera Muitas vezes poreacutem deixam de ver a profundidade Por

isso insisto familiarize-se tambeacutem com esta terceira dimensatildeo do solo Vaacute ao campo

e sem medo de ldquosujarrdquo as matildeos cave escave olhe e toque as suas camadas (que em

Pedologia satildeo chamadas de ldquohorizontesrdquo)

Existem muitos solos diferentes da mesma forma como existem diferentes

climas rochas aacutervores e aacuteguas Cada solo tem seu proacuteprio arranjo de horizontes e

portanto sua proacutepria histoacuteria ndash aquela que o condicionou a ter certas funccedilotildees que

estatildeo refletidas nos seus atributos mineraloacutegicos bioloacutegicos fiacutesicos e quiacutemicos

Em nossas conversas que organizei em forma de Liccedilotildees de Pedologia iremos

contar essa histoacuteria e estudar essas funccedilotildees ndash principalmente as relacionadas com o

crescimento das plantas Aleacutem disso aprenderemos a examinar a aparecircncia dos solos

e a analisar e interpretar seus atributos

E como toda histoacuteria tem um comeccedilo que tal iniciarmos imaginando os efeitos

de um ldquobig bang rdquo criador e de um ldquobig estragordquo destruidor

Acredito que vocecirc jaacute tenha ouvido falar no Big Bang Esse ldquoinstante criadorrdquomarcado por uma gigantesca explosatildeo aconteceu haacute cerca de 20 bilhotildees de anos

quando o espaccedilo o tempo e a mateacuteria ainda natildeo existiam

Da energia dessa ldquoexplosatildeordquo surgiu toda a mateacuteria dos corpos celestes entre

os quais o nosso incandescente e resplandecente Sol e em sua volta o nosso entatildeo

tambeacutem incandescente planeta Terra que foi se esfriando e solidificando aos poucos

ateacute formar uma capa soacutelida ao seu redor As temperaturas elevadas que geravam

altas pressotildees vindas do interior do nosso planeta comeccedilaram a romper essa capa

expelindo inuacutemeros gases os quais formaram uma protoatmosfera que num primeiro

momento continha muito vapor drsquoaacutegua gaacutes carbocircnico e enxofre e depois metano

amocircnia e nitrogecircnio mas ainda quase nenhum oxigecircnio livre Com a continuaccedilatildeo do

Fig 1 Modelo de ensino da forma como nossos ancestrais

faziam o comeccedilo se daacute num bom papo em volta de uma

acolhedora fogueira (Foto Rodrigo O Zenero)

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1511 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

resfriamento dessa crosta ndash ou litosfera ndash os vapores drsquoaacutegua foram se condensando e

ocorreram muitas chuvas Tantas que acabaram formando os primeiros oceanos

Com as chuvas e os ventos as rochas dessa litosfera comeccedilaram a se decom-

por fragmentando-se e formando as primeiras areias e argilas dos antecessores dos

primeiros solos ndash os ldquoprotossolosrdquo Como na atmosfera ainda natildeo existia oxigecircnio livre

(O2) e ozocircnio (O3) a vida soacute poderia ter iniacutecio nas aacuteguas entre as areias e argilas dos

protossolos As aacuteguas se acumularam e nelas protegidas das radiaccedilotildees ultravioleta as

ldquoceacutelulas-vidasrdquo puderam se originar Primeiramente surgiram as ldquoceacutelulas-bacteacuteriasrdquo ndash

os procariontes ndash com DNA mas sem clorofila Depois ldquoceacutelulas-algas clorofiladasrdquo ndash

as espirulinas Estas entatildeo comeccedilaram com a energia dos foacutetons a sintetizar o gaacutes

oxigecircnio a partir da aacutegua gaacutes carbocircnico e outros nutrientes como fosfatos nitratos etc

Parte do oxigecircnio assim produzido sob a accedilatildeo dos raios ultravioleta decompunha-se e

formava o gaacutes ozocircnio que se acumulou como uma camada protetora na estratosfera

Desse modo as primeiras formas de vida multiplicaram-se Provavelmente

primeiro nas aacuteguas contidas nos poros que existiam ao redor das areias e argilas dos

protossolos e depois nos oceanos e mares Apoacutes alguns milhotildees de anos o O2 e o

O3 assim formados jaacute compunham boa parte da atmosfera Com a morte dos indiviacute-

duos monocelulares que cresciam na aacutegua existente entre os pequenos fragmentos

de rocha mateacuterias orgacircnicas foram incorporadas a boa parte da superfiacutecie soacutelida da

Terra Imagino que deve ter sido assim que o objeto maior de nosso estudo ndash o solo ndash

comeccedilou a nascer e crescer primeiro vieram os Neossolos depois os Cambissolos

e os Argissolos Por uacuteltimo os Latossolos (mais tarde veremos o significado desses

ldquonomes cientiacuteficosrdquo)

Como o solo estava se desenvolvendo a Terra podia sustentar formas mais

organizadas de vida incluindo muitos organismos clorofilados como as algas verdes

Depois vieram os musgos ndash brioacutefitas ndash e as samambaias - pteridoacutefitas Estas uacuteltimas

embora ainda sem sementes mas jaacute com vasos condutores de seiva usavam o solo no

qual fixavam suas raiacutezes para dele extraiacuterem aacutegua e nutrientes o que contribuiacutea de

forma significativa para o fenomenal processo da fotossiacutentese e consequentemente

para continuar a siacutentese de oxigecircnio que era ldquoturbinadardquo por outro fenocircmeno impor-

tante que mais tarde veremos em detalhe a capacidade de troca de iacuteons do solo

Assim o oxigecircnio da atmosfera aumentava agrave medida que o gaacutes carbocircnico diminuiacutea

isto porque seus aacutetomos de carbono eram sequestrados em grandes quantidades de

biomassa boa parte da qual foi enterrada e fossilizada no que hoje conhecemos como

petroacuteleo e carvatildeo mineralAssim agrave medida que os solos evoluiacuteam os vegetais tambeacutem o faziam As

plantas aleacutem de folhas clorofiladas passaram a ter frutos e sementes de acordo com

o que estaacute escrito em muitos livros sagrados inclusive na Biacuteblia ldquoE a terra produziu

erva erva dando semente conforme a sua espeacutecie e a aacutervore frutiacutefera cuja semente

estaacute nela conforme a sua espeacutecierdquo (Gn 112)

Paralelamente pouco a pouco foram surgindo espeacutecies animais que se alimen-

tavam natildeo soacute da biomassa sintetizada pelos vegetais como tambeacutem de outros animais

Primeiro vieram os invertebrados depois os vertebrados e entre estes e por uacuteltimo

o homem ndash biblicamente chamado ldquoAdatildeordquo (ldquo e formou Deus o Homem do poacute da

terrardquo Gn 27)

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16 Liccedilotildees de pedologia

Talvez vocecirc se interesse em saber que o nome ldquoAdatildeordquo vem do hebraico adamaacute

que significa ldquosolo vermelhordquo ou ldquodo barro vermelhordquo E mais foi dado a esse ser

considerado o iacutecone da criaccedilatildeo divina ldquoo domiacutenio sobre os peixes do mar e sobre as

aves dos ceacuteus e sobre o gado e sobre toda a terrardquo (Gn 126)

O Homem sapiens somente haacute alguns milhares de anos vem se multiplicando

e explorando uma natureza que levou tantos bilhotildees de anos para se formar Ou seja

agrave custa dos recursos naturais os indiviacuteduos desta nossa espeacutecie foram desordenada-

mente crescendo e para criar condiccedilotildees favoraacuteveis agrave sua vida foram modificando a

natureza derrubando aacutervores arando o solo construindo estradas etc Hoje talvez

natildeo muito ldquosapiamenterdquo a populaccedilatildeo aumenta cada vez mais e portanto consome

cada vez mais aacutegua alimentos e energia Com isso a maior parte das florestas e dos

campos vem sendo substituiacuteda por aacutereas urbanas lavouras e pastagens a fim de

atender agrave constante demanda de moradia e alimento dos quase seis bilhotildees desses

novos Homo sapiens cada vez mais famintos e exigentes em conforto Para atender

a toda essa demanda o solo que muito tempo levou para se formar vem se desgas-

tando rapidamente enquanto o gaacutes carbocircnico tambeacutem por tanto tempo captado pelas

plantas vem retornando agrave atmosfera principalmente pela queima da mateacuteria orgacircnica

dos solos do petroacuteleo e do carvatildeo

Por isso tenho dito que estamos fazendo um ldquobig estragordquo naquilo que comeccedilou

com um resplandecente ldquobig bang rdquo

Com os dejetos produzidos nas cidades as aacuteguas e o ar vecircm sendo poluiacutedos

e com o desgaste dos solos os alimentos escasseiam fazendo com que as fronteiras

agriacutecolas avancem agrave custa de desmatamentos Com a queima dos combustiacuteveis foacutesseis

e das florestas o excesso de CO2 produz o efeito estufa e aumenta a temperatura da

Terra provocando o derretimento do gelo das calotas polares a elevaccedilatildeo do niacutevel dos

oceanos e o alargamento dos desertos Uma possiacutevel consequecircncia por exemplo eacute

o desaparecimento de cidades em razatildeo das doenccedilas e accedilotildees violentas da natureza

como os furacotildees as secas e as enchentes que jaacute estatildeo sendo divulgadas pela miacutedia

Ao tomarmos conhecimento desses fatos muitos se perguntam seraacute que por causa

de tanto estrago que fizemos agrave terra que antes tatildeo bem nos alimentava agora por

vinganccedila ela nos destroacutei

Talvez uma soluccedilatildeo seja passarmos a olhar o solo segundo o que ele tem de mais

jovial e fecundo o mesmo olhar de esperanccedila com que o poeta portuguecircs Antocircnio

Gedeatildeo fala do caraacuteter promissor da juventude Desse modo poderemos perceber

esta que certamente foi uma das maiores criaccedilotildees resultantes do disparo daqueleldquobig gatilhordquo o solo

ROSA BRANCA AO PEITO

(Antocircnio Gedeatildeo Portugal 1906-1997)

Teu corpinho adolescente cheira a princiacutepio do mundo

Ainda estaacute por soprar a brisa que haacute de agitar a tua seara

Ainda estaacute por romper a seara que haacute de rasgar o teu solo fecundo

Ainda estaacute por arrotear o solo que haacute de sorver a aacutegua clara

Ainda estaacute por ascender a nuvem que haacute de chover a tua chuva

Ainda estaacute por arder o sol que haacute de evaporar a aacutegua da tua nuvem

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1711 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Em seu encontro com Eacutedipo na trageacutedia

grega de Soacutefocles (496-406 aC) uma esfinge

diz ldquoDecifra-me ou devoro-terdquo Talvez vocecirc

esteja agora me perguntando ldquoO que devo eu

decifrar para natildeo ser devorado por esse lsquobig

estragorsquordquo Poderia eu lhe responder cada um

pode fazer um pouco como por exemplo

compreender como os solos se formam e como

vecircm funcionando ao longo dos tempos pois

eacute preciso conhececirc-los para protegecirc-los e eacute

bom que isso seja feito desde a nossa infacircncia

(Fig 2)

Da mesma forma como os antigos

filoacutesofos gregos diziam que o conhecimento

por meio da educaccedilatildeo leva o homem ao

maacuteximo possiacutevel de sua perfeiccedilatildeo eu lhe digo

que o meu desejo eacute que os conhecimentos que

aqui iniciei a compartilhar com vocecirc cresccedilam

Mas tudo te espera desde o princiacutepio do mundo

a doce brisa a verde seara o solo fecundo

Tudo te espera desde o princiacutepio de tudo

a aacutegua clara a fofa nuvem o sol agudo

Tu sabes tu sabes tudo

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

que desde o princiacutepio do mundo sabem tudo

O teu cabelo sabe que haacute de crescer

e que haacute de ser louro

As tuas laacutegrimas sabem que hatildeo de correr

nas horas de choro

Os teus peitos sabem que hatildeo de estremecer

no dia do risoO teu rosto sabe que haacute de enrubescer

quando for preciso

Quando te sentires perdida

fecha os olhos e sorri

Natildeo tenhas medo da Vida

que a Vida vive por si

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

A tua inocecircncia sabe tudo

Fig 2 O ideal eacute que o conhecimento sobre o solo nos seja passado

desde a mais tenra idade (Foto Juliana Simotildees Lepsch)

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18 Liccedilotildees de pedologia

e se multipliquem tal como uma semente boa em solo fecundo Afinal aprender a

decifrar um pouco dos multicoloridos solos (Fig 3) jaacute eacute um bom passo para diminuir

os muitos estragos que estamos fazendo ao nosso belo planeta verde-azul

Fig 3 As muitas cores dos solos brasileiros Nas regiotildees de clima frio ou temperado (como o norte da Europa e das Ameacutericas)

os solos natildeo tecircm as vivas cores amareladas laranja e vermelhas muito comuns nos troacutepicos uacutemidos (Fotos I F Lepsch

e S W Buol)

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1911 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Parafraseando Milton Nascimento e Chico Buarque faccedilo a vocecirc o seguinte

convite venha comigo afagar a terra conhecer os desejos da terra pois a terra estaacute no

cio esta eacute a propiacutecia ocasiatildeo para fecundar o chatildeo

O CIO DA TERRA

(Milton Nascimento Chico Buarque)

Debulhar o trigo

Recolher cada bago do trigo

Forjar no trigo o milagre do patildeo

E se fartar de patildeo

Decepar a cana

Recolher a garapa da cana

Roubar da cana a doccedilura do mel

Se lambuzar de mel

Afagar a terra

Conhecer os desejos da terra

Cio da terra a propiacutecia estaccedilatildeo

E fecundar o chatildeo

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() graccedilas agrave conhecida posiccedilatildeo do nosso planeta em relaccedilatildeo ao Sol

graccedilas agrave sua rotaccedilatildeo e agrave sua forma esfeacuterica o clima a vegetaccedilatildeo e a vida

animal estatildeo distribuiacutedos na superfiacutecie da Terra de norte a sul em umaordem estritamente determinada () que permite a divisatildeo da esfera em

zonas polar temperada equatorial e assim por diante E uma vez que

os agentes formadores do solo estatildeo sujeitos a leis conhecidas que regem

a sua distribuiccedilatildeo seus resultados () devem estar distribuiacutedos na esfera

terrestre em zonas definidas que se situam mais ou menos (somente

com alguns desvios) paralelas aos ciacuterculos das latitudes

(Dokuchaev em Nossas estepes passado e presente 1892)

Liccedilatildeo 1

H983145983155983156983283983154983145983139983151 983141 983142983157983150983140983137983149983141983150983156983151983155 983140983137 983139983145983274983150983139983145983137 983140983151 983155983151983148983151

Vamos comeccedilar revendo um pouco a histoacuteria da Ciecircncia do Solo e do seu ramo que

mais completamente o estuda a Pedologia O desenvolvimento dos estudos do solo

pode ser entendido como passando por dois estaacutegios o primeiro muitos seacuteculos atraacutes

em que referecircncias agraves praacuteticas agriacutecolas satildeo encontradas na literatura de antigos povos

muitas vezes com um sentido religioso o segundo refere-se haacute tempos mais recentes

dos uacuteltimos dois seacuteculos fundamentado na experimentaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo do meacutetodo

cientiacutefico No processo de revisatildeo desses estaacutegios poderemos entender melhor a evolu-

ccedilatildeo dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciecircncia eacute

dinacircmico e tem passado por muitas resistecircncias a novas ideias Trata-se de uma ciecircncia

relativamente nova pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do

seacuteculo XIX a reconhecessem Veja algo sobre esse assunto no Boxe 11

ALGUMAS DEFINICcedilOtildeES IMPORTANTES

Alquimia forma da quiacutemica na Idade Meacutedia que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns

em ouro e obter o elixir da longa vida um remeacutedio que curaria todas as doenccedilas e daria vida longa agravequeles

que o ingerissem

Vasilii V Dokuchaev (1846-1903

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452 Rochas e seus minerais

de soacutelidos satildeo os poros os quais normalmente estatildeo

preenchidos com dois outros componentes um

liacutequido e outro gasoso o ar e a aacutegua

Como vocecirc pode imaginar a proporccedilatildeo de ar

e aacutegua eacute variaacutevel porque a quantidade desta uacuteltima

retida no solo varia muito em decorrecircncia das condi-

ccedilotildees climaacuteticas Em geral os poros ocupam cerca da

metade do volume de um horizonte do solo Contudo

pode haver variaccedilotildees dependendo do grau de compac-

taccedilatildeo do solo assunto que iremos estudar em detalhes

mais adiante em uma das liccedilotildees sobre fiacutesica do solo

Por enquanto vamos nos concentrar nos

minerais tentando responder a questotildees como

Qual a diferenccedila entre um elemento quiacutemico um

mineral e uma rocha

Onde e como esses materiais se originam

Como eles adquirem as atuais caracteriacutesticas

Por que uns se decompotildeem mais facilmente que

outros

Seraacute que diferentes rochas com diferentes minerais

sempre datildeo origem a diferentes solos

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha

Olhando com cuidado um pedaccedilo de rocha ndash a pedra polida de uma mesa de pia

por exemplo ndash vocecirc notaraacute que ela eacute composta de uma seacuterie de pequenas manchassemelhantes a peccedilas de um ldquoquebra-cabeccedilardquo Essas peccedilas satildeo diversos minerais quartzo

feldspato e mica no caso de ser uma rocha graniacutetica Nessa rocha esses minerais estatildeo

na forma do que chamamos agregados cristalinos os quais satildeo compostos de peque-

nos cristais de vaacuterios formatos e cores

Em Geologia define-se rocha como ldquoum agregado natural de mineraisrdquo por

sua vez um mineral eacute definido como um composto cristalino formado por aacutetomos de

elementos quiacutemicos ou mais corretamente iacuteons ndash aacutetomos ou grupo de aacutetomos com

carga eleacutetrica em razatildeo da perda ou ganho de eleacutetrons No caso de ganho o aacutetomo

adquire uma carga eleacutetrica negativa sendo denominado acircnion e no caso de perda

de eleacutetrons o aacutetomo fica carregado positivamente sendo denominado caacutetion Por

Fig 22 Esquema da composiccedilatildeo do horizonte A de um solo

quando em boas condiccedilotildees para o crescimento de

plantas cultivadas O conteuacutedo de ar e aacutegua dos poros eacute

variaacutevel no caso metade deles estaacute ocupada por aacutegua

Vocecirc considera o termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantasrdquo correto sob o ponto de vista da mineralogia

Por quecirc Modifique-o para uma forma mais correta dando atenccedilatildeo agraves diferenccedilas

entre aacutetomos iacuteons moleacuteculas e minerais

O termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantas muito comum na Ciecircncia do Solo pode ser interpretado como errocircneo

se tomarmos ldquoao peacute da letrardquo a definiccedilatildeo de mineral Plantas natildeo se alimentam de minerais mas sim de iacuteons e

compostos orgacircnicos Minerais do solo soacute existem na forma de partiacuteculas e como tais por menores que sejam

(pex argilas) natildeo conseguem ser absorvidos pelas plantas Nesse sentido o termo ldquonutriccedilatildeo inorgacircnica de

plantasrdquo seria conceitualmente mais adequado

Questatildeo1

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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14 Liccedilotildees de pedologia

a fim de compartilhar alguns dos meus conhe-

cimentos Aleacutem disso aconselho que vocecirc

sempre participe intensamente das aulas praacuteti-

cas promovidas pelos seus professores princi-

palmente aquelas que aconteceratildeo em meio agrave

natureza onde vocecirc poderaacute conhecer in loco

todos os aspectos da superfiacutecie e do interior

do solo

Meu desejo eacute que ao ler este livro vocecirc

aprenda a ver o solo natildeo soacute com os olhos e as

matildeos mas tambeacutem com o coraccedilatildeo

Desta forma usando uma linguagem

simples ndash mas sempre calcada em modernos

dados teacutecnico-cientiacuteficos ndash pouco a pouco

tentarei ajudaacute-lo a decifrar e conhecer melhor

as admiraacuteveis partes que constituem o solo

Elas estatildeo em iacutentimo contato com o ar da atmosfera as rochas da litosfera os organis-

mos da biosfera e as aacuteguas da hidrosfera ndash dos quais a nossa vida muito depende

A maioria das pessoas por exemplo soacute consegue ver das trecircs dimensotildees do

solo apenas duas comprimento e largura ndash as que formam a superfiacutecie e que estatildeo

mais proacuteximas da atmosfera Muitas vezes poreacutem deixam de ver a profundidade Por

isso insisto familiarize-se tambeacutem com esta terceira dimensatildeo do solo Vaacute ao campo

e sem medo de ldquosujarrdquo as matildeos cave escave olhe e toque as suas camadas (que em

Pedologia satildeo chamadas de ldquohorizontesrdquo)

Existem muitos solos diferentes da mesma forma como existem diferentes

climas rochas aacutervores e aacuteguas Cada solo tem seu proacuteprio arranjo de horizontes e

portanto sua proacutepria histoacuteria ndash aquela que o condicionou a ter certas funccedilotildees que

estatildeo refletidas nos seus atributos mineraloacutegicos bioloacutegicos fiacutesicos e quiacutemicos

Em nossas conversas que organizei em forma de Liccedilotildees de Pedologia iremos

contar essa histoacuteria e estudar essas funccedilotildees ndash principalmente as relacionadas com o

crescimento das plantas Aleacutem disso aprenderemos a examinar a aparecircncia dos solos

e a analisar e interpretar seus atributos

E como toda histoacuteria tem um comeccedilo que tal iniciarmos imaginando os efeitos

de um ldquobig bang rdquo criador e de um ldquobig estragordquo destruidor

Acredito que vocecirc jaacute tenha ouvido falar no Big Bang Esse ldquoinstante criadorrdquomarcado por uma gigantesca explosatildeo aconteceu haacute cerca de 20 bilhotildees de anos

quando o espaccedilo o tempo e a mateacuteria ainda natildeo existiam

Da energia dessa ldquoexplosatildeordquo surgiu toda a mateacuteria dos corpos celestes entre

os quais o nosso incandescente e resplandecente Sol e em sua volta o nosso entatildeo

tambeacutem incandescente planeta Terra que foi se esfriando e solidificando aos poucos

ateacute formar uma capa soacutelida ao seu redor As temperaturas elevadas que geravam

altas pressotildees vindas do interior do nosso planeta comeccedilaram a romper essa capa

expelindo inuacutemeros gases os quais formaram uma protoatmosfera que num primeiro

momento continha muito vapor drsquoaacutegua gaacutes carbocircnico e enxofre e depois metano

amocircnia e nitrogecircnio mas ainda quase nenhum oxigecircnio livre Com a continuaccedilatildeo do

Fig 1 Modelo de ensino da forma como nossos ancestrais

faziam o comeccedilo se daacute num bom papo em volta de uma

acolhedora fogueira (Foto Rodrigo O Zenero)

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1511 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

resfriamento dessa crosta ndash ou litosfera ndash os vapores drsquoaacutegua foram se condensando e

ocorreram muitas chuvas Tantas que acabaram formando os primeiros oceanos

Com as chuvas e os ventos as rochas dessa litosfera comeccedilaram a se decom-

por fragmentando-se e formando as primeiras areias e argilas dos antecessores dos

primeiros solos ndash os ldquoprotossolosrdquo Como na atmosfera ainda natildeo existia oxigecircnio livre

(O2) e ozocircnio (O3) a vida soacute poderia ter iniacutecio nas aacuteguas entre as areias e argilas dos

protossolos As aacuteguas se acumularam e nelas protegidas das radiaccedilotildees ultravioleta as

ldquoceacutelulas-vidasrdquo puderam se originar Primeiramente surgiram as ldquoceacutelulas-bacteacuteriasrdquo ndash

os procariontes ndash com DNA mas sem clorofila Depois ldquoceacutelulas-algas clorofiladasrdquo ndash

as espirulinas Estas entatildeo comeccedilaram com a energia dos foacutetons a sintetizar o gaacutes

oxigecircnio a partir da aacutegua gaacutes carbocircnico e outros nutrientes como fosfatos nitratos etc

Parte do oxigecircnio assim produzido sob a accedilatildeo dos raios ultravioleta decompunha-se e

formava o gaacutes ozocircnio que se acumulou como uma camada protetora na estratosfera

Desse modo as primeiras formas de vida multiplicaram-se Provavelmente

primeiro nas aacuteguas contidas nos poros que existiam ao redor das areias e argilas dos

protossolos e depois nos oceanos e mares Apoacutes alguns milhotildees de anos o O2 e o

O3 assim formados jaacute compunham boa parte da atmosfera Com a morte dos indiviacute-

duos monocelulares que cresciam na aacutegua existente entre os pequenos fragmentos

de rocha mateacuterias orgacircnicas foram incorporadas a boa parte da superfiacutecie soacutelida da

Terra Imagino que deve ter sido assim que o objeto maior de nosso estudo ndash o solo ndash

comeccedilou a nascer e crescer primeiro vieram os Neossolos depois os Cambissolos

e os Argissolos Por uacuteltimo os Latossolos (mais tarde veremos o significado desses

ldquonomes cientiacuteficosrdquo)

Como o solo estava se desenvolvendo a Terra podia sustentar formas mais

organizadas de vida incluindo muitos organismos clorofilados como as algas verdes

Depois vieram os musgos ndash brioacutefitas ndash e as samambaias - pteridoacutefitas Estas uacuteltimas

embora ainda sem sementes mas jaacute com vasos condutores de seiva usavam o solo no

qual fixavam suas raiacutezes para dele extraiacuterem aacutegua e nutrientes o que contribuiacutea de

forma significativa para o fenomenal processo da fotossiacutentese e consequentemente

para continuar a siacutentese de oxigecircnio que era ldquoturbinadardquo por outro fenocircmeno impor-

tante que mais tarde veremos em detalhe a capacidade de troca de iacuteons do solo

Assim o oxigecircnio da atmosfera aumentava agrave medida que o gaacutes carbocircnico diminuiacutea

isto porque seus aacutetomos de carbono eram sequestrados em grandes quantidades de

biomassa boa parte da qual foi enterrada e fossilizada no que hoje conhecemos como

petroacuteleo e carvatildeo mineralAssim agrave medida que os solos evoluiacuteam os vegetais tambeacutem o faziam As

plantas aleacutem de folhas clorofiladas passaram a ter frutos e sementes de acordo com

o que estaacute escrito em muitos livros sagrados inclusive na Biacuteblia ldquoE a terra produziu

erva erva dando semente conforme a sua espeacutecie e a aacutervore frutiacutefera cuja semente

estaacute nela conforme a sua espeacutecierdquo (Gn 112)

Paralelamente pouco a pouco foram surgindo espeacutecies animais que se alimen-

tavam natildeo soacute da biomassa sintetizada pelos vegetais como tambeacutem de outros animais

Primeiro vieram os invertebrados depois os vertebrados e entre estes e por uacuteltimo

o homem ndash biblicamente chamado ldquoAdatildeordquo (ldquo e formou Deus o Homem do poacute da

terrardquo Gn 27)

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16 Liccedilotildees de pedologia

Talvez vocecirc se interesse em saber que o nome ldquoAdatildeordquo vem do hebraico adamaacute

que significa ldquosolo vermelhordquo ou ldquodo barro vermelhordquo E mais foi dado a esse ser

considerado o iacutecone da criaccedilatildeo divina ldquoo domiacutenio sobre os peixes do mar e sobre as

aves dos ceacuteus e sobre o gado e sobre toda a terrardquo (Gn 126)

O Homem sapiens somente haacute alguns milhares de anos vem se multiplicando

e explorando uma natureza que levou tantos bilhotildees de anos para se formar Ou seja

agrave custa dos recursos naturais os indiviacuteduos desta nossa espeacutecie foram desordenada-

mente crescendo e para criar condiccedilotildees favoraacuteveis agrave sua vida foram modificando a

natureza derrubando aacutervores arando o solo construindo estradas etc Hoje talvez

natildeo muito ldquosapiamenterdquo a populaccedilatildeo aumenta cada vez mais e portanto consome

cada vez mais aacutegua alimentos e energia Com isso a maior parte das florestas e dos

campos vem sendo substituiacuteda por aacutereas urbanas lavouras e pastagens a fim de

atender agrave constante demanda de moradia e alimento dos quase seis bilhotildees desses

novos Homo sapiens cada vez mais famintos e exigentes em conforto Para atender

a toda essa demanda o solo que muito tempo levou para se formar vem se desgas-

tando rapidamente enquanto o gaacutes carbocircnico tambeacutem por tanto tempo captado pelas

plantas vem retornando agrave atmosfera principalmente pela queima da mateacuteria orgacircnica

dos solos do petroacuteleo e do carvatildeo

Por isso tenho dito que estamos fazendo um ldquobig estragordquo naquilo que comeccedilou

com um resplandecente ldquobig bang rdquo

Com os dejetos produzidos nas cidades as aacuteguas e o ar vecircm sendo poluiacutedos

e com o desgaste dos solos os alimentos escasseiam fazendo com que as fronteiras

agriacutecolas avancem agrave custa de desmatamentos Com a queima dos combustiacuteveis foacutesseis

e das florestas o excesso de CO2 produz o efeito estufa e aumenta a temperatura da

Terra provocando o derretimento do gelo das calotas polares a elevaccedilatildeo do niacutevel dos

oceanos e o alargamento dos desertos Uma possiacutevel consequecircncia por exemplo eacute

o desaparecimento de cidades em razatildeo das doenccedilas e accedilotildees violentas da natureza

como os furacotildees as secas e as enchentes que jaacute estatildeo sendo divulgadas pela miacutedia

Ao tomarmos conhecimento desses fatos muitos se perguntam seraacute que por causa

de tanto estrago que fizemos agrave terra que antes tatildeo bem nos alimentava agora por

vinganccedila ela nos destroacutei

Talvez uma soluccedilatildeo seja passarmos a olhar o solo segundo o que ele tem de mais

jovial e fecundo o mesmo olhar de esperanccedila com que o poeta portuguecircs Antocircnio

Gedeatildeo fala do caraacuteter promissor da juventude Desse modo poderemos perceber

esta que certamente foi uma das maiores criaccedilotildees resultantes do disparo daqueleldquobig gatilhordquo o solo

ROSA BRANCA AO PEITO

(Antocircnio Gedeatildeo Portugal 1906-1997)

Teu corpinho adolescente cheira a princiacutepio do mundo

Ainda estaacute por soprar a brisa que haacute de agitar a tua seara

Ainda estaacute por romper a seara que haacute de rasgar o teu solo fecundo

Ainda estaacute por arrotear o solo que haacute de sorver a aacutegua clara

Ainda estaacute por ascender a nuvem que haacute de chover a tua chuva

Ainda estaacute por arder o sol que haacute de evaporar a aacutegua da tua nuvem

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1711 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Em seu encontro com Eacutedipo na trageacutedia

grega de Soacutefocles (496-406 aC) uma esfinge

diz ldquoDecifra-me ou devoro-terdquo Talvez vocecirc

esteja agora me perguntando ldquoO que devo eu

decifrar para natildeo ser devorado por esse lsquobig

estragorsquordquo Poderia eu lhe responder cada um

pode fazer um pouco como por exemplo

compreender como os solos se formam e como

vecircm funcionando ao longo dos tempos pois

eacute preciso conhececirc-los para protegecirc-los e eacute

bom que isso seja feito desde a nossa infacircncia

(Fig 2)

Da mesma forma como os antigos

filoacutesofos gregos diziam que o conhecimento

por meio da educaccedilatildeo leva o homem ao

maacuteximo possiacutevel de sua perfeiccedilatildeo eu lhe digo

que o meu desejo eacute que os conhecimentos que

aqui iniciei a compartilhar com vocecirc cresccedilam

Mas tudo te espera desde o princiacutepio do mundo

a doce brisa a verde seara o solo fecundo

Tudo te espera desde o princiacutepio de tudo

a aacutegua clara a fofa nuvem o sol agudo

Tu sabes tu sabes tudo

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

que desde o princiacutepio do mundo sabem tudo

O teu cabelo sabe que haacute de crescer

e que haacute de ser louro

As tuas laacutegrimas sabem que hatildeo de correr

nas horas de choro

Os teus peitos sabem que hatildeo de estremecer

no dia do risoO teu rosto sabe que haacute de enrubescer

quando for preciso

Quando te sentires perdida

fecha os olhos e sorri

Natildeo tenhas medo da Vida

que a Vida vive por si

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

A tua inocecircncia sabe tudo

Fig 2 O ideal eacute que o conhecimento sobre o solo nos seja passado

desde a mais tenra idade (Foto Juliana Simotildees Lepsch)

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18 Liccedilotildees de pedologia

e se multipliquem tal como uma semente boa em solo fecundo Afinal aprender a

decifrar um pouco dos multicoloridos solos (Fig 3) jaacute eacute um bom passo para diminuir

os muitos estragos que estamos fazendo ao nosso belo planeta verde-azul

Fig 3 As muitas cores dos solos brasileiros Nas regiotildees de clima frio ou temperado (como o norte da Europa e das Ameacutericas)

os solos natildeo tecircm as vivas cores amareladas laranja e vermelhas muito comuns nos troacutepicos uacutemidos (Fotos I F Lepsch

e S W Buol)

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1911 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Parafraseando Milton Nascimento e Chico Buarque faccedilo a vocecirc o seguinte

convite venha comigo afagar a terra conhecer os desejos da terra pois a terra estaacute no

cio esta eacute a propiacutecia ocasiatildeo para fecundar o chatildeo

O CIO DA TERRA

(Milton Nascimento Chico Buarque)

Debulhar o trigo

Recolher cada bago do trigo

Forjar no trigo o milagre do patildeo

E se fartar de patildeo

Decepar a cana

Recolher a garapa da cana

Roubar da cana a doccedilura do mel

Se lambuzar de mel

Afagar a terra

Conhecer os desejos da terra

Cio da terra a propiacutecia estaccedilatildeo

E fecundar o chatildeo

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() graccedilas agrave conhecida posiccedilatildeo do nosso planeta em relaccedilatildeo ao Sol

graccedilas agrave sua rotaccedilatildeo e agrave sua forma esfeacuterica o clima a vegetaccedilatildeo e a vida

animal estatildeo distribuiacutedos na superfiacutecie da Terra de norte a sul em umaordem estritamente determinada () que permite a divisatildeo da esfera em

zonas polar temperada equatorial e assim por diante E uma vez que

os agentes formadores do solo estatildeo sujeitos a leis conhecidas que regem

a sua distribuiccedilatildeo seus resultados () devem estar distribuiacutedos na esfera

terrestre em zonas definidas que se situam mais ou menos (somente

com alguns desvios) paralelas aos ciacuterculos das latitudes

(Dokuchaev em Nossas estepes passado e presente 1892)

Liccedilatildeo 1

H983145983155983156983283983154983145983139983151 983141 983142983157983150983140983137983149983141983150983156983151983155 983140983137 983139983145983274983150983139983145983137 983140983151 983155983151983148983151

Vamos comeccedilar revendo um pouco a histoacuteria da Ciecircncia do Solo e do seu ramo que

mais completamente o estuda a Pedologia O desenvolvimento dos estudos do solo

pode ser entendido como passando por dois estaacutegios o primeiro muitos seacuteculos atraacutes

em que referecircncias agraves praacuteticas agriacutecolas satildeo encontradas na literatura de antigos povos

muitas vezes com um sentido religioso o segundo refere-se haacute tempos mais recentes

dos uacuteltimos dois seacuteculos fundamentado na experimentaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo do meacutetodo

cientiacutefico No processo de revisatildeo desses estaacutegios poderemos entender melhor a evolu-

ccedilatildeo dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciecircncia eacute

dinacircmico e tem passado por muitas resistecircncias a novas ideias Trata-se de uma ciecircncia

relativamente nova pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do

seacuteculo XIX a reconhecessem Veja algo sobre esse assunto no Boxe 11

ALGUMAS DEFINICcedilOtildeES IMPORTANTES

Alquimia forma da quiacutemica na Idade Meacutedia que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns

em ouro e obter o elixir da longa vida um remeacutedio que curaria todas as doenccedilas e daria vida longa agravequeles

que o ingerissem

Vasilii V Dokuchaev (1846-1903

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452 Rochas e seus minerais

de soacutelidos satildeo os poros os quais normalmente estatildeo

preenchidos com dois outros componentes um

liacutequido e outro gasoso o ar e a aacutegua

Como vocecirc pode imaginar a proporccedilatildeo de ar

e aacutegua eacute variaacutevel porque a quantidade desta uacuteltima

retida no solo varia muito em decorrecircncia das condi-

ccedilotildees climaacuteticas Em geral os poros ocupam cerca da

metade do volume de um horizonte do solo Contudo

pode haver variaccedilotildees dependendo do grau de compac-

taccedilatildeo do solo assunto que iremos estudar em detalhes

mais adiante em uma das liccedilotildees sobre fiacutesica do solo

Por enquanto vamos nos concentrar nos

minerais tentando responder a questotildees como

Qual a diferenccedila entre um elemento quiacutemico um

mineral e uma rocha

Onde e como esses materiais se originam

Como eles adquirem as atuais caracteriacutesticas

Por que uns se decompotildeem mais facilmente que

outros

Seraacute que diferentes rochas com diferentes minerais

sempre datildeo origem a diferentes solos

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha

Olhando com cuidado um pedaccedilo de rocha ndash a pedra polida de uma mesa de pia

por exemplo ndash vocecirc notaraacute que ela eacute composta de uma seacuterie de pequenas manchassemelhantes a peccedilas de um ldquoquebra-cabeccedilardquo Essas peccedilas satildeo diversos minerais quartzo

feldspato e mica no caso de ser uma rocha graniacutetica Nessa rocha esses minerais estatildeo

na forma do que chamamos agregados cristalinos os quais satildeo compostos de peque-

nos cristais de vaacuterios formatos e cores

Em Geologia define-se rocha como ldquoum agregado natural de mineraisrdquo por

sua vez um mineral eacute definido como um composto cristalino formado por aacutetomos de

elementos quiacutemicos ou mais corretamente iacuteons ndash aacutetomos ou grupo de aacutetomos com

carga eleacutetrica em razatildeo da perda ou ganho de eleacutetrons No caso de ganho o aacutetomo

adquire uma carga eleacutetrica negativa sendo denominado acircnion e no caso de perda

de eleacutetrons o aacutetomo fica carregado positivamente sendo denominado caacutetion Por

Fig 22 Esquema da composiccedilatildeo do horizonte A de um solo

quando em boas condiccedilotildees para o crescimento de

plantas cultivadas O conteuacutedo de ar e aacutegua dos poros eacute

variaacutevel no caso metade deles estaacute ocupada por aacutegua

Vocecirc considera o termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantasrdquo correto sob o ponto de vista da mineralogia

Por quecirc Modifique-o para uma forma mais correta dando atenccedilatildeo agraves diferenccedilas

entre aacutetomos iacuteons moleacuteculas e minerais

O termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantas muito comum na Ciecircncia do Solo pode ser interpretado como errocircneo

se tomarmos ldquoao peacute da letrardquo a definiccedilatildeo de mineral Plantas natildeo se alimentam de minerais mas sim de iacuteons e

compostos orgacircnicos Minerais do solo soacute existem na forma de partiacuteculas e como tais por menores que sejam

(pex argilas) natildeo conseguem ser absorvidos pelas plantas Nesse sentido o termo ldquonutriccedilatildeo inorgacircnica de

plantasrdquo seria conceitualmente mais adequado

Questatildeo1

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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1511 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

resfriamento dessa crosta ndash ou litosfera ndash os vapores drsquoaacutegua foram se condensando e

ocorreram muitas chuvas Tantas que acabaram formando os primeiros oceanos

Com as chuvas e os ventos as rochas dessa litosfera comeccedilaram a se decom-

por fragmentando-se e formando as primeiras areias e argilas dos antecessores dos

primeiros solos ndash os ldquoprotossolosrdquo Como na atmosfera ainda natildeo existia oxigecircnio livre

(O2) e ozocircnio (O3) a vida soacute poderia ter iniacutecio nas aacuteguas entre as areias e argilas dos

protossolos As aacuteguas se acumularam e nelas protegidas das radiaccedilotildees ultravioleta as

ldquoceacutelulas-vidasrdquo puderam se originar Primeiramente surgiram as ldquoceacutelulas-bacteacuteriasrdquo ndash

os procariontes ndash com DNA mas sem clorofila Depois ldquoceacutelulas-algas clorofiladasrdquo ndash

as espirulinas Estas entatildeo comeccedilaram com a energia dos foacutetons a sintetizar o gaacutes

oxigecircnio a partir da aacutegua gaacutes carbocircnico e outros nutrientes como fosfatos nitratos etc

Parte do oxigecircnio assim produzido sob a accedilatildeo dos raios ultravioleta decompunha-se e

formava o gaacutes ozocircnio que se acumulou como uma camada protetora na estratosfera

Desse modo as primeiras formas de vida multiplicaram-se Provavelmente

primeiro nas aacuteguas contidas nos poros que existiam ao redor das areias e argilas dos

protossolos e depois nos oceanos e mares Apoacutes alguns milhotildees de anos o O2 e o

O3 assim formados jaacute compunham boa parte da atmosfera Com a morte dos indiviacute-

duos monocelulares que cresciam na aacutegua existente entre os pequenos fragmentos

de rocha mateacuterias orgacircnicas foram incorporadas a boa parte da superfiacutecie soacutelida da

Terra Imagino que deve ter sido assim que o objeto maior de nosso estudo ndash o solo ndash

comeccedilou a nascer e crescer primeiro vieram os Neossolos depois os Cambissolos

e os Argissolos Por uacuteltimo os Latossolos (mais tarde veremos o significado desses

ldquonomes cientiacuteficosrdquo)

Como o solo estava se desenvolvendo a Terra podia sustentar formas mais

organizadas de vida incluindo muitos organismos clorofilados como as algas verdes

Depois vieram os musgos ndash brioacutefitas ndash e as samambaias - pteridoacutefitas Estas uacuteltimas

embora ainda sem sementes mas jaacute com vasos condutores de seiva usavam o solo no

qual fixavam suas raiacutezes para dele extraiacuterem aacutegua e nutrientes o que contribuiacutea de

forma significativa para o fenomenal processo da fotossiacutentese e consequentemente

para continuar a siacutentese de oxigecircnio que era ldquoturbinadardquo por outro fenocircmeno impor-

tante que mais tarde veremos em detalhe a capacidade de troca de iacuteons do solo

Assim o oxigecircnio da atmosfera aumentava agrave medida que o gaacutes carbocircnico diminuiacutea

isto porque seus aacutetomos de carbono eram sequestrados em grandes quantidades de

biomassa boa parte da qual foi enterrada e fossilizada no que hoje conhecemos como

petroacuteleo e carvatildeo mineralAssim agrave medida que os solos evoluiacuteam os vegetais tambeacutem o faziam As

plantas aleacutem de folhas clorofiladas passaram a ter frutos e sementes de acordo com

o que estaacute escrito em muitos livros sagrados inclusive na Biacuteblia ldquoE a terra produziu

erva erva dando semente conforme a sua espeacutecie e a aacutervore frutiacutefera cuja semente

estaacute nela conforme a sua espeacutecierdquo (Gn 112)

Paralelamente pouco a pouco foram surgindo espeacutecies animais que se alimen-

tavam natildeo soacute da biomassa sintetizada pelos vegetais como tambeacutem de outros animais

Primeiro vieram os invertebrados depois os vertebrados e entre estes e por uacuteltimo

o homem ndash biblicamente chamado ldquoAdatildeordquo (ldquo e formou Deus o Homem do poacute da

terrardquo Gn 27)

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16 Liccedilotildees de pedologia

Talvez vocecirc se interesse em saber que o nome ldquoAdatildeordquo vem do hebraico adamaacute

que significa ldquosolo vermelhordquo ou ldquodo barro vermelhordquo E mais foi dado a esse ser

considerado o iacutecone da criaccedilatildeo divina ldquoo domiacutenio sobre os peixes do mar e sobre as

aves dos ceacuteus e sobre o gado e sobre toda a terrardquo (Gn 126)

O Homem sapiens somente haacute alguns milhares de anos vem se multiplicando

e explorando uma natureza que levou tantos bilhotildees de anos para se formar Ou seja

agrave custa dos recursos naturais os indiviacuteduos desta nossa espeacutecie foram desordenada-

mente crescendo e para criar condiccedilotildees favoraacuteveis agrave sua vida foram modificando a

natureza derrubando aacutervores arando o solo construindo estradas etc Hoje talvez

natildeo muito ldquosapiamenterdquo a populaccedilatildeo aumenta cada vez mais e portanto consome

cada vez mais aacutegua alimentos e energia Com isso a maior parte das florestas e dos

campos vem sendo substituiacuteda por aacutereas urbanas lavouras e pastagens a fim de

atender agrave constante demanda de moradia e alimento dos quase seis bilhotildees desses

novos Homo sapiens cada vez mais famintos e exigentes em conforto Para atender

a toda essa demanda o solo que muito tempo levou para se formar vem se desgas-

tando rapidamente enquanto o gaacutes carbocircnico tambeacutem por tanto tempo captado pelas

plantas vem retornando agrave atmosfera principalmente pela queima da mateacuteria orgacircnica

dos solos do petroacuteleo e do carvatildeo

Por isso tenho dito que estamos fazendo um ldquobig estragordquo naquilo que comeccedilou

com um resplandecente ldquobig bang rdquo

Com os dejetos produzidos nas cidades as aacuteguas e o ar vecircm sendo poluiacutedos

e com o desgaste dos solos os alimentos escasseiam fazendo com que as fronteiras

agriacutecolas avancem agrave custa de desmatamentos Com a queima dos combustiacuteveis foacutesseis

e das florestas o excesso de CO2 produz o efeito estufa e aumenta a temperatura da

Terra provocando o derretimento do gelo das calotas polares a elevaccedilatildeo do niacutevel dos

oceanos e o alargamento dos desertos Uma possiacutevel consequecircncia por exemplo eacute

o desaparecimento de cidades em razatildeo das doenccedilas e accedilotildees violentas da natureza

como os furacotildees as secas e as enchentes que jaacute estatildeo sendo divulgadas pela miacutedia

Ao tomarmos conhecimento desses fatos muitos se perguntam seraacute que por causa

de tanto estrago que fizemos agrave terra que antes tatildeo bem nos alimentava agora por

vinganccedila ela nos destroacutei

Talvez uma soluccedilatildeo seja passarmos a olhar o solo segundo o que ele tem de mais

jovial e fecundo o mesmo olhar de esperanccedila com que o poeta portuguecircs Antocircnio

Gedeatildeo fala do caraacuteter promissor da juventude Desse modo poderemos perceber

esta que certamente foi uma das maiores criaccedilotildees resultantes do disparo daqueleldquobig gatilhordquo o solo

ROSA BRANCA AO PEITO

(Antocircnio Gedeatildeo Portugal 1906-1997)

Teu corpinho adolescente cheira a princiacutepio do mundo

Ainda estaacute por soprar a brisa que haacute de agitar a tua seara

Ainda estaacute por romper a seara que haacute de rasgar o teu solo fecundo

Ainda estaacute por arrotear o solo que haacute de sorver a aacutegua clara

Ainda estaacute por ascender a nuvem que haacute de chover a tua chuva

Ainda estaacute por arder o sol que haacute de evaporar a aacutegua da tua nuvem

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1711 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Em seu encontro com Eacutedipo na trageacutedia

grega de Soacutefocles (496-406 aC) uma esfinge

diz ldquoDecifra-me ou devoro-terdquo Talvez vocecirc

esteja agora me perguntando ldquoO que devo eu

decifrar para natildeo ser devorado por esse lsquobig

estragorsquordquo Poderia eu lhe responder cada um

pode fazer um pouco como por exemplo

compreender como os solos se formam e como

vecircm funcionando ao longo dos tempos pois

eacute preciso conhececirc-los para protegecirc-los e eacute

bom que isso seja feito desde a nossa infacircncia

(Fig 2)

Da mesma forma como os antigos

filoacutesofos gregos diziam que o conhecimento

por meio da educaccedilatildeo leva o homem ao

maacuteximo possiacutevel de sua perfeiccedilatildeo eu lhe digo

que o meu desejo eacute que os conhecimentos que

aqui iniciei a compartilhar com vocecirc cresccedilam

Mas tudo te espera desde o princiacutepio do mundo

a doce brisa a verde seara o solo fecundo

Tudo te espera desde o princiacutepio de tudo

a aacutegua clara a fofa nuvem o sol agudo

Tu sabes tu sabes tudo

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

que desde o princiacutepio do mundo sabem tudo

O teu cabelo sabe que haacute de crescer

e que haacute de ser louro

As tuas laacutegrimas sabem que hatildeo de correr

nas horas de choro

Os teus peitos sabem que hatildeo de estremecer

no dia do risoO teu rosto sabe que haacute de enrubescer

quando for preciso

Quando te sentires perdida

fecha os olhos e sorri

Natildeo tenhas medo da Vida

que a Vida vive por si

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

A tua inocecircncia sabe tudo

Fig 2 O ideal eacute que o conhecimento sobre o solo nos seja passado

desde a mais tenra idade (Foto Juliana Simotildees Lepsch)

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18 Liccedilotildees de pedologia

e se multipliquem tal como uma semente boa em solo fecundo Afinal aprender a

decifrar um pouco dos multicoloridos solos (Fig 3) jaacute eacute um bom passo para diminuir

os muitos estragos que estamos fazendo ao nosso belo planeta verde-azul

Fig 3 As muitas cores dos solos brasileiros Nas regiotildees de clima frio ou temperado (como o norte da Europa e das Ameacutericas)

os solos natildeo tecircm as vivas cores amareladas laranja e vermelhas muito comuns nos troacutepicos uacutemidos (Fotos I F Lepsch

e S W Buol)

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1911 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Parafraseando Milton Nascimento e Chico Buarque faccedilo a vocecirc o seguinte

convite venha comigo afagar a terra conhecer os desejos da terra pois a terra estaacute no

cio esta eacute a propiacutecia ocasiatildeo para fecundar o chatildeo

O CIO DA TERRA

(Milton Nascimento Chico Buarque)

Debulhar o trigo

Recolher cada bago do trigo

Forjar no trigo o milagre do patildeo

E se fartar de patildeo

Decepar a cana

Recolher a garapa da cana

Roubar da cana a doccedilura do mel

Se lambuzar de mel

Afagar a terra

Conhecer os desejos da terra

Cio da terra a propiacutecia estaccedilatildeo

E fecundar o chatildeo

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() graccedilas agrave conhecida posiccedilatildeo do nosso planeta em relaccedilatildeo ao Sol

graccedilas agrave sua rotaccedilatildeo e agrave sua forma esfeacuterica o clima a vegetaccedilatildeo e a vida

animal estatildeo distribuiacutedos na superfiacutecie da Terra de norte a sul em umaordem estritamente determinada () que permite a divisatildeo da esfera em

zonas polar temperada equatorial e assim por diante E uma vez que

os agentes formadores do solo estatildeo sujeitos a leis conhecidas que regem

a sua distribuiccedilatildeo seus resultados () devem estar distribuiacutedos na esfera

terrestre em zonas definidas que se situam mais ou menos (somente

com alguns desvios) paralelas aos ciacuterculos das latitudes

(Dokuchaev em Nossas estepes passado e presente 1892)

Liccedilatildeo 1

H983145983155983156983283983154983145983139983151 983141 983142983157983150983140983137983149983141983150983156983151983155 983140983137 983139983145983274983150983139983145983137 983140983151 983155983151983148983151

Vamos comeccedilar revendo um pouco a histoacuteria da Ciecircncia do Solo e do seu ramo que

mais completamente o estuda a Pedologia O desenvolvimento dos estudos do solo

pode ser entendido como passando por dois estaacutegios o primeiro muitos seacuteculos atraacutes

em que referecircncias agraves praacuteticas agriacutecolas satildeo encontradas na literatura de antigos povos

muitas vezes com um sentido religioso o segundo refere-se haacute tempos mais recentes

dos uacuteltimos dois seacuteculos fundamentado na experimentaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo do meacutetodo

cientiacutefico No processo de revisatildeo desses estaacutegios poderemos entender melhor a evolu-

ccedilatildeo dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciecircncia eacute

dinacircmico e tem passado por muitas resistecircncias a novas ideias Trata-se de uma ciecircncia

relativamente nova pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do

seacuteculo XIX a reconhecessem Veja algo sobre esse assunto no Boxe 11

ALGUMAS DEFINICcedilOtildeES IMPORTANTES

Alquimia forma da quiacutemica na Idade Meacutedia que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns

em ouro e obter o elixir da longa vida um remeacutedio que curaria todas as doenccedilas e daria vida longa agravequeles

que o ingerissem

Vasilii V Dokuchaev (1846-1903

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452 Rochas e seus minerais

de soacutelidos satildeo os poros os quais normalmente estatildeo

preenchidos com dois outros componentes um

liacutequido e outro gasoso o ar e a aacutegua

Como vocecirc pode imaginar a proporccedilatildeo de ar

e aacutegua eacute variaacutevel porque a quantidade desta uacuteltima

retida no solo varia muito em decorrecircncia das condi-

ccedilotildees climaacuteticas Em geral os poros ocupam cerca da

metade do volume de um horizonte do solo Contudo

pode haver variaccedilotildees dependendo do grau de compac-

taccedilatildeo do solo assunto que iremos estudar em detalhes

mais adiante em uma das liccedilotildees sobre fiacutesica do solo

Por enquanto vamos nos concentrar nos

minerais tentando responder a questotildees como

Qual a diferenccedila entre um elemento quiacutemico um

mineral e uma rocha

Onde e como esses materiais se originam

Como eles adquirem as atuais caracteriacutesticas

Por que uns se decompotildeem mais facilmente que

outros

Seraacute que diferentes rochas com diferentes minerais

sempre datildeo origem a diferentes solos

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha

Olhando com cuidado um pedaccedilo de rocha ndash a pedra polida de uma mesa de pia

por exemplo ndash vocecirc notaraacute que ela eacute composta de uma seacuterie de pequenas manchassemelhantes a peccedilas de um ldquoquebra-cabeccedilardquo Essas peccedilas satildeo diversos minerais quartzo

feldspato e mica no caso de ser uma rocha graniacutetica Nessa rocha esses minerais estatildeo

na forma do que chamamos agregados cristalinos os quais satildeo compostos de peque-

nos cristais de vaacuterios formatos e cores

Em Geologia define-se rocha como ldquoum agregado natural de mineraisrdquo por

sua vez um mineral eacute definido como um composto cristalino formado por aacutetomos de

elementos quiacutemicos ou mais corretamente iacuteons ndash aacutetomos ou grupo de aacutetomos com

carga eleacutetrica em razatildeo da perda ou ganho de eleacutetrons No caso de ganho o aacutetomo

adquire uma carga eleacutetrica negativa sendo denominado acircnion e no caso de perda

de eleacutetrons o aacutetomo fica carregado positivamente sendo denominado caacutetion Por

Fig 22 Esquema da composiccedilatildeo do horizonte A de um solo

quando em boas condiccedilotildees para o crescimento de

plantas cultivadas O conteuacutedo de ar e aacutegua dos poros eacute

variaacutevel no caso metade deles estaacute ocupada por aacutegua

Vocecirc considera o termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantasrdquo correto sob o ponto de vista da mineralogia

Por quecirc Modifique-o para uma forma mais correta dando atenccedilatildeo agraves diferenccedilas

entre aacutetomos iacuteons moleacuteculas e minerais

O termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantas muito comum na Ciecircncia do Solo pode ser interpretado como errocircneo

se tomarmos ldquoao peacute da letrardquo a definiccedilatildeo de mineral Plantas natildeo se alimentam de minerais mas sim de iacuteons e

compostos orgacircnicos Minerais do solo soacute existem na forma de partiacuteculas e como tais por menores que sejam

(pex argilas) natildeo conseguem ser absorvidos pelas plantas Nesse sentido o termo ldquonutriccedilatildeo inorgacircnica de

plantasrdquo seria conceitualmente mais adequado

Questatildeo1

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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16 Liccedilotildees de pedologia

Talvez vocecirc se interesse em saber que o nome ldquoAdatildeordquo vem do hebraico adamaacute

que significa ldquosolo vermelhordquo ou ldquodo barro vermelhordquo E mais foi dado a esse ser

considerado o iacutecone da criaccedilatildeo divina ldquoo domiacutenio sobre os peixes do mar e sobre as

aves dos ceacuteus e sobre o gado e sobre toda a terrardquo (Gn 126)

O Homem sapiens somente haacute alguns milhares de anos vem se multiplicando

e explorando uma natureza que levou tantos bilhotildees de anos para se formar Ou seja

agrave custa dos recursos naturais os indiviacuteduos desta nossa espeacutecie foram desordenada-

mente crescendo e para criar condiccedilotildees favoraacuteveis agrave sua vida foram modificando a

natureza derrubando aacutervores arando o solo construindo estradas etc Hoje talvez

natildeo muito ldquosapiamenterdquo a populaccedilatildeo aumenta cada vez mais e portanto consome

cada vez mais aacutegua alimentos e energia Com isso a maior parte das florestas e dos

campos vem sendo substituiacuteda por aacutereas urbanas lavouras e pastagens a fim de

atender agrave constante demanda de moradia e alimento dos quase seis bilhotildees desses

novos Homo sapiens cada vez mais famintos e exigentes em conforto Para atender

a toda essa demanda o solo que muito tempo levou para se formar vem se desgas-

tando rapidamente enquanto o gaacutes carbocircnico tambeacutem por tanto tempo captado pelas

plantas vem retornando agrave atmosfera principalmente pela queima da mateacuteria orgacircnica

dos solos do petroacuteleo e do carvatildeo

Por isso tenho dito que estamos fazendo um ldquobig estragordquo naquilo que comeccedilou

com um resplandecente ldquobig bang rdquo

Com os dejetos produzidos nas cidades as aacuteguas e o ar vecircm sendo poluiacutedos

e com o desgaste dos solos os alimentos escasseiam fazendo com que as fronteiras

agriacutecolas avancem agrave custa de desmatamentos Com a queima dos combustiacuteveis foacutesseis

e das florestas o excesso de CO2 produz o efeito estufa e aumenta a temperatura da

Terra provocando o derretimento do gelo das calotas polares a elevaccedilatildeo do niacutevel dos

oceanos e o alargamento dos desertos Uma possiacutevel consequecircncia por exemplo eacute

o desaparecimento de cidades em razatildeo das doenccedilas e accedilotildees violentas da natureza

como os furacotildees as secas e as enchentes que jaacute estatildeo sendo divulgadas pela miacutedia

Ao tomarmos conhecimento desses fatos muitos se perguntam seraacute que por causa

de tanto estrago que fizemos agrave terra que antes tatildeo bem nos alimentava agora por

vinganccedila ela nos destroacutei

Talvez uma soluccedilatildeo seja passarmos a olhar o solo segundo o que ele tem de mais

jovial e fecundo o mesmo olhar de esperanccedila com que o poeta portuguecircs Antocircnio

Gedeatildeo fala do caraacuteter promissor da juventude Desse modo poderemos perceber

esta que certamente foi uma das maiores criaccedilotildees resultantes do disparo daqueleldquobig gatilhordquo o solo

ROSA BRANCA AO PEITO

(Antocircnio Gedeatildeo Portugal 1906-1997)

Teu corpinho adolescente cheira a princiacutepio do mundo

Ainda estaacute por soprar a brisa que haacute de agitar a tua seara

Ainda estaacute por romper a seara que haacute de rasgar o teu solo fecundo

Ainda estaacute por arrotear o solo que haacute de sorver a aacutegua clara

Ainda estaacute por ascender a nuvem que haacute de chover a tua chuva

Ainda estaacute por arder o sol que haacute de evaporar a aacutegua da tua nuvem

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1711 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Em seu encontro com Eacutedipo na trageacutedia

grega de Soacutefocles (496-406 aC) uma esfinge

diz ldquoDecifra-me ou devoro-terdquo Talvez vocecirc

esteja agora me perguntando ldquoO que devo eu

decifrar para natildeo ser devorado por esse lsquobig

estragorsquordquo Poderia eu lhe responder cada um

pode fazer um pouco como por exemplo

compreender como os solos se formam e como

vecircm funcionando ao longo dos tempos pois

eacute preciso conhececirc-los para protegecirc-los e eacute

bom que isso seja feito desde a nossa infacircncia

(Fig 2)

Da mesma forma como os antigos

filoacutesofos gregos diziam que o conhecimento

por meio da educaccedilatildeo leva o homem ao

maacuteximo possiacutevel de sua perfeiccedilatildeo eu lhe digo

que o meu desejo eacute que os conhecimentos que

aqui iniciei a compartilhar com vocecirc cresccedilam

Mas tudo te espera desde o princiacutepio do mundo

a doce brisa a verde seara o solo fecundo

Tudo te espera desde o princiacutepio de tudo

a aacutegua clara a fofa nuvem o sol agudo

Tu sabes tu sabes tudo

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

que desde o princiacutepio do mundo sabem tudo

O teu cabelo sabe que haacute de crescer

e que haacute de ser louro

As tuas laacutegrimas sabem que hatildeo de correr

nas horas de choro

Os teus peitos sabem que hatildeo de estremecer

no dia do risoO teu rosto sabe que haacute de enrubescer

quando for preciso

Quando te sentires perdida

fecha os olhos e sorri

Natildeo tenhas medo da Vida

que a Vida vive por si

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

A tua inocecircncia sabe tudo

Fig 2 O ideal eacute que o conhecimento sobre o solo nos seja passado

desde a mais tenra idade (Foto Juliana Simotildees Lepsch)

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18 Liccedilotildees de pedologia

e se multipliquem tal como uma semente boa em solo fecundo Afinal aprender a

decifrar um pouco dos multicoloridos solos (Fig 3) jaacute eacute um bom passo para diminuir

os muitos estragos que estamos fazendo ao nosso belo planeta verde-azul

Fig 3 As muitas cores dos solos brasileiros Nas regiotildees de clima frio ou temperado (como o norte da Europa e das Ameacutericas)

os solos natildeo tecircm as vivas cores amareladas laranja e vermelhas muito comuns nos troacutepicos uacutemidos (Fotos I F Lepsch

e S W Buol)

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1911 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Parafraseando Milton Nascimento e Chico Buarque faccedilo a vocecirc o seguinte

convite venha comigo afagar a terra conhecer os desejos da terra pois a terra estaacute no

cio esta eacute a propiacutecia ocasiatildeo para fecundar o chatildeo

O CIO DA TERRA

(Milton Nascimento Chico Buarque)

Debulhar o trigo

Recolher cada bago do trigo

Forjar no trigo o milagre do patildeo

E se fartar de patildeo

Decepar a cana

Recolher a garapa da cana

Roubar da cana a doccedilura do mel

Se lambuzar de mel

Afagar a terra

Conhecer os desejos da terra

Cio da terra a propiacutecia estaccedilatildeo

E fecundar o chatildeo

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() graccedilas agrave conhecida posiccedilatildeo do nosso planeta em relaccedilatildeo ao Sol

graccedilas agrave sua rotaccedilatildeo e agrave sua forma esfeacuterica o clima a vegetaccedilatildeo e a vida

animal estatildeo distribuiacutedos na superfiacutecie da Terra de norte a sul em umaordem estritamente determinada () que permite a divisatildeo da esfera em

zonas polar temperada equatorial e assim por diante E uma vez que

os agentes formadores do solo estatildeo sujeitos a leis conhecidas que regem

a sua distribuiccedilatildeo seus resultados () devem estar distribuiacutedos na esfera

terrestre em zonas definidas que se situam mais ou menos (somente

com alguns desvios) paralelas aos ciacuterculos das latitudes

(Dokuchaev em Nossas estepes passado e presente 1892)

Liccedilatildeo 1

H983145983155983156983283983154983145983139983151 983141 983142983157983150983140983137983149983141983150983156983151983155 983140983137 983139983145983274983150983139983145983137 983140983151 983155983151983148983151

Vamos comeccedilar revendo um pouco a histoacuteria da Ciecircncia do Solo e do seu ramo que

mais completamente o estuda a Pedologia O desenvolvimento dos estudos do solo

pode ser entendido como passando por dois estaacutegios o primeiro muitos seacuteculos atraacutes

em que referecircncias agraves praacuteticas agriacutecolas satildeo encontradas na literatura de antigos povos

muitas vezes com um sentido religioso o segundo refere-se haacute tempos mais recentes

dos uacuteltimos dois seacuteculos fundamentado na experimentaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo do meacutetodo

cientiacutefico No processo de revisatildeo desses estaacutegios poderemos entender melhor a evolu-

ccedilatildeo dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciecircncia eacute

dinacircmico e tem passado por muitas resistecircncias a novas ideias Trata-se de uma ciecircncia

relativamente nova pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do

seacuteculo XIX a reconhecessem Veja algo sobre esse assunto no Boxe 11

ALGUMAS DEFINICcedilOtildeES IMPORTANTES

Alquimia forma da quiacutemica na Idade Meacutedia que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns

em ouro e obter o elixir da longa vida um remeacutedio que curaria todas as doenccedilas e daria vida longa agravequeles

que o ingerissem

Vasilii V Dokuchaev (1846-1903

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452 Rochas e seus minerais

de soacutelidos satildeo os poros os quais normalmente estatildeo

preenchidos com dois outros componentes um

liacutequido e outro gasoso o ar e a aacutegua

Como vocecirc pode imaginar a proporccedilatildeo de ar

e aacutegua eacute variaacutevel porque a quantidade desta uacuteltima

retida no solo varia muito em decorrecircncia das condi-

ccedilotildees climaacuteticas Em geral os poros ocupam cerca da

metade do volume de um horizonte do solo Contudo

pode haver variaccedilotildees dependendo do grau de compac-

taccedilatildeo do solo assunto que iremos estudar em detalhes

mais adiante em uma das liccedilotildees sobre fiacutesica do solo

Por enquanto vamos nos concentrar nos

minerais tentando responder a questotildees como

Qual a diferenccedila entre um elemento quiacutemico um

mineral e uma rocha

Onde e como esses materiais se originam

Como eles adquirem as atuais caracteriacutesticas

Por que uns se decompotildeem mais facilmente que

outros

Seraacute que diferentes rochas com diferentes minerais

sempre datildeo origem a diferentes solos

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha

Olhando com cuidado um pedaccedilo de rocha ndash a pedra polida de uma mesa de pia

por exemplo ndash vocecirc notaraacute que ela eacute composta de uma seacuterie de pequenas manchassemelhantes a peccedilas de um ldquoquebra-cabeccedilardquo Essas peccedilas satildeo diversos minerais quartzo

feldspato e mica no caso de ser uma rocha graniacutetica Nessa rocha esses minerais estatildeo

na forma do que chamamos agregados cristalinos os quais satildeo compostos de peque-

nos cristais de vaacuterios formatos e cores

Em Geologia define-se rocha como ldquoum agregado natural de mineraisrdquo por

sua vez um mineral eacute definido como um composto cristalino formado por aacutetomos de

elementos quiacutemicos ou mais corretamente iacuteons ndash aacutetomos ou grupo de aacutetomos com

carga eleacutetrica em razatildeo da perda ou ganho de eleacutetrons No caso de ganho o aacutetomo

adquire uma carga eleacutetrica negativa sendo denominado acircnion e no caso de perda

de eleacutetrons o aacutetomo fica carregado positivamente sendo denominado caacutetion Por

Fig 22 Esquema da composiccedilatildeo do horizonte A de um solo

quando em boas condiccedilotildees para o crescimento de

plantas cultivadas O conteuacutedo de ar e aacutegua dos poros eacute

variaacutevel no caso metade deles estaacute ocupada por aacutegua

Vocecirc considera o termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantasrdquo correto sob o ponto de vista da mineralogia

Por quecirc Modifique-o para uma forma mais correta dando atenccedilatildeo agraves diferenccedilas

entre aacutetomos iacuteons moleacuteculas e minerais

O termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantas muito comum na Ciecircncia do Solo pode ser interpretado como errocircneo

se tomarmos ldquoao peacute da letrardquo a definiccedilatildeo de mineral Plantas natildeo se alimentam de minerais mas sim de iacuteons e

compostos orgacircnicos Minerais do solo soacute existem na forma de partiacuteculas e como tais por menores que sejam

(pex argilas) natildeo conseguem ser absorvidos pelas plantas Nesse sentido o termo ldquonutriccedilatildeo inorgacircnica de

plantasrdquo seria conceitualmente mais adequado

Questatildeo1

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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1711 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Em seu encontro com Eacutedipo na trageacutedia

grega de Soacutefocles (496-406 aC) uma esfinge

diz ldquoDecifra-me ou devoro-terdquo Talvez vocecirc

esteja agora me perguntando ldquoO que devo eu

decifrar para natildeo ser devorado por esse lsquobig

estragorsquordquo Poderia eu lhe responder cada um

pode fazer um pouco como por exemplo

compreender como os solos se formam e como

vecircm funcionando ao longo dos tempos pois

eacute preciso conhececirc-los para protegecirc-los e eacute

bom que isso seja feito desde a nossa infacircncia

(Fig 2)

Da mesma forma como os antigos

filoacutesofos gregos diziam que o conhecimento

por meio da educaccedilatildeo leva o homem ao

maacuteximo possiacutevel de sua perfeiccedilatildeo eu lhe digo

que o meu desejo eacute que os conhecimentos que

aqui iniciei a compartilhar com vocecirc cresccedilam

Mas tudo te espera desde o princiacutepio do mundo

a doce brisa a verde seara o solo fecundo

Tudo te espera desde o princiacutepio de tudo

a aacutegua clara a fofa nuvem o sol agudo

Tu sabes tu sabes tudo

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

que desde o princiacutepio do mundo sabem tudo

O teu cabelo sabe que haacute de crescer

e que haacute de ser louro

As tuas laacutegrimas sabem que hatildeo de correr

nas horas de choro

Os teus peitos sabem que hatildeo de estremecer

no dia do risoO teu rosto sabe que haacute de enrubescer

quando for preciso

Quando te sentires perdida

fecha os olhos e sorri

Natildeo tenhas medo da Vida

que a Vida vive por si

Tu eacutes como a doce brisa a verde seara e o solo fecundo

que sabem tudo desde o princiacutepio do mundo

Tu eacutes como a aacutegua clara a fofa nuvem e o sol agudo

A tua inocecircncia sabe tudo

Fig 2 O ideal eacute que o conhecimento sobre o solo nos seja passado

desde a mais tenra idade (Foto Juliana Simotildees Lepsch)

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18 Liccedilotildees de pedologia

e se multipliquem tal como uma semente boa em solo fecundo Afinal aprender a

decifrar um pouco dos multicoloridos solos (Fig 3) jaacute eacute um bom passo para diminuir

os muitos estragos que estamos fazendo ao nosso belo planeta verde-azul

Fig 3 As muitas cores dos solos brasileiros Nas regiotildees de clima frio ou temperado (como o norte da Europa e das Ameacutericas)

os solos natildeo tecircm as vivas cores amareladas laranja e vermelhas muito comuns nos troacutepicos uacutemidos (Fotos I F Lepsch

e S W Buol)

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1911 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Parafraseando Milton Nascimento e Chico Buarque faccedilo a vocecirc o seguinte

convite venha comigo afagar a terra conhecer os desejos da terra pois a terra estaacute no

cio esta eacute a propiacutecia ocasiatildeo para fecundar o chatildeo

O CIO DA TERRA

(Milton Nascimento Chico Buarque)

Debulhar o trigo

Recolher cada bago do trigo

Forjar no trigo o milagre do patildeo

E se fartar de patildeo

Decepar a cana

Recolher a garapa da cana

Roubar da cana a doccedilura do mel

Se lambuzar de mel

Afagar a terra

Conhecer os desejos da terra

Cio da terra a propiacutecia estaccedilatildeo

E fecundar o chatildeo

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() graccedilas agrave conhecida posiccedilatildeo do nosso planeta em relaccedilatildeo ao Sol

graccedilas agrave sua rotaccedilatildeo e agrave sua forma esfeacuterica o clima a vegetaccedilatildeo e a vida

animal estatildeo distribuiacutedos na superfiacutecie da Terra de norte a sul em umaordem estritamente determinada () que permite a divisatildeo da esfera em

zonas polar temperada equatorial e assim por diante E uma vez que

os agentes formadores do solo estatildeo sujeitos a leis conhecidas que regem

a sua distribuiccedilatildeo seus resultados () devem estar distribuiacutedos na esfera

terrestre em zonas definidas que se situam mais ou menos (somente

com alguns desvios) paralelas aos ciacuterculos das latitudes

(Dokuchaev em Nossas estepes passado e presente 1892)

Liccedilatildeo 1

H983145983155983156983283983154983145983139983151 983141 983142983157983150983140983137983149983141983150983156983151983155 983140983137 983139983145983274983150983139983145983137 983140983151 983155983151983148983151

Vamos comeccedilar revendo um pouco a histoacuteria da Ciecircncia do Solo e do seu ramo que

mais completamente o estuda a Pedologia O desenvolvimento dos estudos do solo

pode ser entendido como passando por dois estaacutegios o primeiro muitos seacuteculos atraacutes

em que referecircncias agraves praacuteticas agriacutecolas satildeo encontradas na literatura de antigos povos

muitas vezes com um sentido religioso o segundo refere-se haacute tempos mais recentes

dos uacuteltimos dois seacuteculos fundamentado na experimentaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo do meacutetodo

cientiacutefico No processo de revisatildeo desses estaacutegios poderemos entender melhor a evolu-

ccedilatildeo dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciecircncia eacute

dinacircmico e tem passado por muitas resistecircncias a novas ideias Trata-se de uma ciecircncia

relativamente nova pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do

seacuteculo XIX a reconhecessem Veja algo sobre esse assunto no Boxe 11

ALGUMAS DEFINICcedilOtildeES IMPORTANTES

Alquimia forma da quiacutemica na Idade Meacutedia que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns

em ouro e obter o elixir da longa vida um remeacutedio que curaria todas as doenccedilas e daria vida longa agravequeles

que o ingerissem

Vasilii V Dokuchaev (1846-1903

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452 Rochas e seus minerais

de soacutelidos satildeo os poros os quais normalmente estatildeo

preenchidos com dois outros componentes um

liacutequido e outro gasoso o ar e a aacutegua

Como vocecirc pode imaginar a proporccedilatildeo de ar

e aacutegua eacute variaacutevel porque a quantidade desta uacuteltima

retida no solo varia muito em decorrecircncia das condi-

ccedilotildees climaacuteticas Em geral os poros ocupam cerca da

metade do volume de um horizonte do solo Contudo

pode haver variaccedilotildees dependendo do grau de compac-

taccedilatildeo do solo assunto que iremos estudar em detalhes

mais adiante em uma das liccedilotildees sobre fiacutesica do solo

Por enquanto vamos nos concentrar nos

minerais tentando responder a questotildees como

Qual a diferenccedila entre um elemento quiacutemico um

mineral e uma rocha

Onde e como esses materiais se originam

Como eles adquirem as atuais caracteriacutesticas

Por que uns se decompotildeem mais facilmente que

outros

Seraacute que diferentes rochas com diferentes minerais

sempre datildeo origem a diferentes solos

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha

Olhando com cuidado um pedaccedilo de rocha ndash a pedra polida de uma mesa de pia

por exemplo ndash vocecirc notaraacute que ela eacute composta de uma seacuterie de pequenas manchassemelhantes a peccedilas de um ldquoquebra-cabeccedilardquo Essas peccedilas satildeo diversos minerais quartzo

feldspato e mica no caso de ser uma rocha graniacutetica Nessa rocha esses minerais estatildeo

na forma do que chamamos agregados cristalinos os quais satildeo compostos de peque-

nos cristais de vaacuterios formatos e cores

Em Geologia define-se rocha como ldquoum agregado natural de mineraisrdquo por

sua vez um mineral eacute definido como um composto cristalino formado por aacutetomos de

elementos quiacutemicos ou mais corretamente iacuteons ndash aacutetomos ou grupo de aacutetomos com

carga eleacutetrica em razatildeo da perda ou ganho de eleacutetrons No caso de ganho o aacutetomo

adquire uma carga eleacutetrica negativa sendo denominado acircnion e no caso de perda

de eleacutetrons o aacutetomo fica carregado positivamente sendo denominado caacutetion Por

Fig 22 Esquema da composiccedilatildeo do horizonte A de um solo

quando em boas condiccedilotildees para o crescimento de

plantas cultivadas O conteuacutedo de ar e aacutegua dos poros eacute

variaacutevel no caso metade deles estaacute ocupada por aacutegua

Vocecirc considera o termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantasrdquo correto sob o ponto de vista da mineralogia

Por quecirc Modifique-o para uma forma mais correta dando atenccedilatildeo agraves diferenccedilas

entre aacutetomos iacuteons moleacuteculas e minerais

O termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantas muito comum na Ciecircncia do Solo pode ser interpretado como errocircneo

se tomarmos ldquoao peacute da letrardquo a definiccedilatildeo de mineral Plantas natildeo se alimentam de minerais mas sim de iacuteons e

compostos orgacircnicos Minerais do solo soacute existem na forma de partiacuteculas e como tais por menores que sejam

(pex argilas) natildeo conseguem ser absorvidos pelas plantas Nesse sentido o termo ldquonutriccedilatildeo inorgacircnica de

plantasrdquo seria conceitualmente mais adequado

Questatildeo1

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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18 Liccedilotildees de pedologia

e se multipliquem tal como uma semente boa em solo fecundo Afinal aprender a

decifrar um pouco dos multicoloridos solos (Fig 3) jaacute eacute um bom passo para diminuir

os muitos estragos que estamos fazendo ao nosso belo planeta verde-azul

Fig 3 As muitas cores dos solos brasileiros Nas regiotildees de clima frio ou temperado (como o norte da Europa e das Ameacutericas)

os solos natildeo tecircm as vivas cores amareladas laranja e vermelhas muito comuns nos troacutepicos uacutemidos (Fotos I F Lepsch

e S W Buol)

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1911 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Parafraseando Milton Nascimento e Chico Buarque faccedilo a vocecirc o seguinte

convite venha comigo afagar a terra conhecer os desejos da terra pois a terra estaacute no

cio esta eacute a propiacutecia ocasiatildeo para fecundar o chatildeo

O CIO DA TERRA

(Milton Nascimento Chico Buarque)

Debulhar o trigo

Recolher cada bago do trigo

Forjar no trigo o milagre do patildeo

E se fartar de patildeo

Decepar a cana

Recolher a garapa da cana

Roubar da cana a doccedilura do mel

Se lambuzar de mel

Afagar a terra

Conhecer os desejos da terra

Cio da terra a propiacutecia estaccedilatildeo

E fecundar o chatildeo

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() graccedilas agrave conhecida posiccedilatildeo do nosso planeta em relaccedilatildeo ao Sol

graccedilas agrave sua rotaccedilatildeo e agrave sua forma esfeacuterica o clima a vegetaccedilatildeo e a vida

animal estatildeo distribuiacutedos na superfiacutecie da Terra de norte a sul em umaordem estritamente determinada () que permite a divisatildeo da esfera em

zonas polar temperada equatorial e assim por diante E uma vez que

os agentes formadores do solo estatildeo sujeitos a leis conhecidas que regem

a sua distribuiccedilatildeo seus resultados () devem estar distribuiacutedos na esfera

terrestre em zonas definidas que se situam mais ou menos (somente

com alguns desvios) paralelas aos ciacuterculos das latitudes

(Dokuchaev em Nossas estepes passado e presente 1892)

Liccedilatildeo 1

H983145983155983156983283983154983145983139983151 983141 983142983157983150983140983137983149983141983150983156983151983155 983140983137 983139983145983274983150983139983145983137 983140983151 983155983151983148983151

Vamos comeccedilar revendo um pouco a histoacuteria da Ciecircncia do Solo e do seu ramo que

mais completamente o estuda a Pedologia O desenvolvimento dos estudos do solo

pode ser entendido como passando por dois estaacutegios o primeiro muitos seacuteculos atraacutes

em que referecircncias agraves praacuteticas agriacutecolas satildeo encontradas na literatura de antigos povos

muitas vezes com um sentido religioso o segundo refere-se haacute tempos mais recentes

dos uacuteltimos dois seacuteculos fundamentado na experimentaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo do meacutetodo

cientiacutefico No processo de revisatildeo desses estaacutegios poderemos entender melhor a evolu-

ccedilatildeo dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciecircncia eacute

dinacircmico e tem passado por muitas resistecircncias a novas ideias Trata-se de uma ciecircncia

relativamente nova pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do

seacuteculo XIX a reconhecessem Veja algo sobre esse assunto no Boxe 11

ALGUMAS DEFINICcedilOtildeES IMPORTANTES

Alquimia forma da quiacutemica na Idade Meacutedia que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns

em ouro e obter o elixir da longa vida um remeacutedio que curaria todas as doenccedilas e daria vida longa agravequeles

que o ingerissem

Vasilii V Dokuchaev (1846-1903

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452 Rochas e seus minerais

de soacutelidos satildeo os poros os quais normalmente estatildeo

preenchidos com dois outros componentes um

liacutequido e outro gasoso o ar e a aacutegua

Como vocecirc pode imaginar a proporccedilatildeo de ar

e aacutegua eacute variaacutevel porque a quantidade desta uacuteltima

retida no solo varia muito em decorrecircncia das condi-

ccedilotildees climaacuteticas Em geral os poros ocupam cerca da

metade do volume de um horizonte do solo Contudo

pode haver variaccedilotildees dependendo do grau de compac-

taccedilatildeo do solo assunto que iremos estudar em detalhes

mais adiante em uma das liccedilotildees sobre fiacutesica do solo

Por enquanto vamos nos concentrar nos

minerais tentando responder a questotildees como

Qual a diferenccedila entre um elemento quiacutemico um

mineral e uma rocha

Onde e como esses materiais se originam

Como eles adquirem as atuais caracteriacutesticas

Por que uns se decompotildeem mais facilmente que

outros

Seraacute que diferentes rochas com diferentes minerais

sempre datildeo origem a diferentes solos

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha

Olhando com cuidado um pedaccedilo de rocha ndash a pedra polida de uma mesa de pia

por exemplo ndash vocecirc notaraacute que ela eacute composta de uma seacuterie de pequenas manchassemelhantes a peccedilas de um ldquoquebra-cabeccedilardquo Essas peccedilas satildeo diversos minerais quartzo

feldspato e mica no caso de ser uma rocha graniacutetica Nessa rocha esses minerais estatildeo

na forma do que chamamos agregados cristalinos os quais satildeo compostos de peque-

nos cristais de vaacuterios formatos e cores

Em Geologia define-se rocha como ldquoum agregado natural de mineraisrdquo por

sua vez um mineral eacute definido como um composto cristalino formado por aacutetomos de

elementos quiacutemicos ou mais corretamente iacuteons ndash aacutetomos ou grupo de aacutetomos com

carga eleacutetrica em razatildeo da perda ou ganho de eleacutetrons No caso de ganho o aacutetomo

adquire uma carga eleacutetrica negativa sendo denominado acircnion e no caso de perda

de eleacutetrons o aacutetomo fica carregado positivamente sendo denominado caacutetion Por

Fig 22 Esquema da composiccedilatildeo do horizonte A de um solo

quando em boas condiccedilotildees para o crescimento de

plantas cultivadas O conteuacutedo de ar e aacutegua dos poros eacute

variaacutevel no caso metade deles estaacute ocupada por aacutegua

Vocecirc considera o termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantasrdquo correto sob o ponto de vista da mineralogia

Por quecirc Modifique-o para uma forma mais correta dando atenccedilatildeo agraves diferenccedilas

entre aacutetomos iacuteons moleacuteculas e minerais

O termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantas muito comum na Ciecircncia do Solo pode ser interpretado como errocircneo

se tomarmos ldquoao peacute da letrardquo a definiccedilatildeo de mineral Plantas natildeo se alimentam de minerais mas sim de iacuteons e

compostos orgacircnicos Minerais do solo soacute existem na forma de partiacuteculas e como tais por menores que sejam

(pex argilas) natildeo conseguem ser absorvidos pelas plantas Nesse sentido o termo ldquonutriccedilatildeo inorgacircnica de

plantasrdquo seria conceitualmente mais adequado

Questatildeo1

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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1911 Biologia do solo organismos vivos e mateacuteria orgacircnica

Parafraseando Milton Nascimento e Chico Buarque faccedilo a vocecirc o seguinte

convite venha comigo afagar a terra conhecer os desejos da terra pois a terra estaacute no

cio esta eacute a propiacutecia ocasiatildeo para fecundar o chatildeo

O CIO DA TERRA

(Milton Nascimento Chico Buarque)

Debulhar o trigo

Recolher cada bago do trigo

Forjar no trigo o milagre do patildeo

E se fartar de patildeo

Decepar a cana

Recolher a garapa da cana

Roubar da cana a doccedilura do mel

Se lambuzar de mel

Afagar a terra

Conhecer os desejos da terra

Cio da terra a propiacutecia estaccedilatildeo

E fecundar o chatildeo

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() graccedilas agrave conhecida posiccedilatildeo do nosso planeta em relaccedilatildeo ao Sol

graccedilas agrave sua rotaccedilatildeo e agrave sua forma esfeacuterica o clima a vegetaccedilatildeo e a vida

animal estatildeo distribuiacutedos na superfiacutecie da Terra de norte a sul em umaordem estritamente determinada () que permite a divisatildeo da esfera em

zonas polar temperada equatorial e assim por diante E uma vez que

os agentes formadores do solo estatildeo sujeitos a leis conhecidas que regem

a sua distribuiccedilatildeo seus resultados () devem estar distribuiacutedos na esfera

terrestre em zonas definidas que se situam mais ou menos (somente

com alguns desvios) paralelas aos ciacuterculos das latitudes

(Dokuchaev em Nossas estepes passado e presente 1892)

Liccedilatildeo 1

H983145983155983156983283983154983145983139983151 983141 983142983157983150983140983137983149983141983150983156983151983155 983140983137 983139983145983274983150983139983145983137 983140983151 983155983151983148983151

Vamos comeccedilar revendo um pouco a histoacuteria da Ciecircncia do Solo e do seu ramo que

mais completamente o estuda a Pedologia O desenvolvimento dos estudos do solo

pode ser entendido como passando por dois estaacutegios o primeiro muitos seacuteculos atraacutes

em que referecircncias agraves praacuteticas agriacutecolas satildeo encontradas na literatura de antigos povos

muitas vezes com um sentido religioso o segundo refere-se haacute tempos mais recentes

dos uacuteltimos dois seacuteculos fundamentado na experimentaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo do meacutetodo

cientiacutefico No processo de revisatildeo desses estaacutegios poderemos entender melhor a evolu-

ccedilatildeo dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciecircncia eacute

dinacircmico e tem passado por muitas resistecircncias a novas ideias Trata-se de uma ciecircncia

relativamente nova pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do

seacuteculo XIX a reconhecessem Veja algo sobre esse assunto no Boxe 11

ALGUMAS DEFINICcedilOtildeES IMPORTANTES

Alquimia forma da quiacutemica na Idade Meacutedia que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns

em ouro e obter o elixir da longa vida um remeacutedio que curaria todas as doenccedilas e daria vida longa agravequeles

que o ingerissem

Vasilii V Dokuchaev (1846-1903

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452 Rochas e seus minerais

de soacutelidos satildeo os poros os quais normalmente estatildeo

preenchidos com dois outros componentes um

liacutequido e outro gasoso o ar e a aacutegua

Como vocecirc pode imaginar a proporccedilatildeo de ar

e aacutegua eacute variaacutevel porque a quantidade desta uacuteltima

retida no solo varia muito em decorrecircncia das condi-

ccedilotildees climaacuteticas Em geral os poros ocupam cerca da

metade do volume de um horizonte do solo Contudo

pode haver variaccedilotildees dependendo do grau de compac-

taccedilatildeo do solo assunto que iremos estudar em detalhes

mais adiante em uma das liccedilotildees sobre fiacutesica do solo

Por enquanto vamos nos concentrar nos

minerais tentando responder a questotildees como

Qual a diferenccedila entre um elemento quiacutemico um

mineral e uma rocha

Onde e como esses materiais se originam

Como eles adquirem as atuais caracteriacutesticas

Por que uns se decompotildeem mais facilmente que

outros

Seraacute que diferentes rochas com diferentes minerais

sempre datildeo origem a diferentes solos

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha

Olhando com cuidado um pedaccedilo de rocha ndash a pedra polida de uma mesa de pia

por exemplo ndash vocecirc notaraacute que ela eacute composta de uma seacuterie de pequenas manchassemelhantes a peccedilas de um ldquoquebra-cabeccedilardquo Essas peccedilas satildeo diversos minerais quartzo

feldspato e mica no caso de ser uma rocha graniacutetica Nessa rocha esses minerais estatildeo

na forma do que chamamos agregados cristalinos os quais satildeo compostos de peque-

nos cristais de vaacuterios formatos e cores

Em Geologia define-se rocha como ldquoum agregado natural de mineraisrdquo por

sua vez um mineral eacute definido como um composto cristalino formado por aacutetomos de

elementos quiacutemicos ou mais corretamente iacuteons ndash aacutetomos ou grupo de aacutetomos com

carga eleacutetrica em razatildeo da perda ou ganho de eleacutetrons No caso de ganho o aacutetomo

adquire uma carga eleacutetrica negativa sendo denominado acircnion e no caso de perda

de eleacutetrons o aacutetomo fica carregado positivamente sendo denominado caacutetion Por

Fig 22 Esquema da composiccedilatildeo do horizonte A de um solo

quando em boas condiccedilotildees para o crescimento de

plantas cultivadas O conteuacutedo de ar e aacutegua dos poros eacute

variaacutevel no caso metade deles estaacute ocupada por aacutegua

Vocecirc considera o termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantasrdquo correto sob o ponto de vista da mineralogia

Por quecirc Modifique-o para uma forma mais correta dando atenccedilatildeo agraves diferenccedilas

entre aacutetomos iacuteons moleacuteculas e minerais

O termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantas muito comum na Ciecircncia do Solo pode ser interpretado como errocircneo

se tomarmos ldquoao peacute da letrardquo a definiccedilatildeo de mineral Plantas natildeo se alimentam de minerais mas sim de iacuteons e

compostos orgacircnicos Minerais do solo soacute existem na forma de partiacuteculas e como tais por menores que sejam

(pex argilas) natildeo conseguem ser absorvidos pelas plantas Nesse sentido o termo ldquonutriccedilatildeo inorgacircnica de

plantasrdquo seria conceitualmente mais adequado

Questatildeo1

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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() graccedilas agrave conhecida posiccedilatildeo do nosso planeta em relaccedilatildeo ao Sol

graccedilas agrave sua rotaccedilatildeo e agrave sua forma esfeacuterica o clima a vegetaccedilatildeo e a vida

animal estatildeo distribuiacutedos na superfiacutecie da Terra de norte a sul em umaordem estritamente determinada () que permite a divisatildeo da esfera em

zonas polar temperada equatorial e assim por diante E uma vez que

os agentes formadores do solo estatildeo sujeitos a leis conhecidas que regem

a sua distribuiccedilatildeo seus resultados () devem estar distribuiacutedos na esfera

terrestre em zonas definidas que se situam mais ou menos (somente

com alguns desvios) paralelas aos ciacuterculos das latitudes

(Dokuchaev em Nossas estepes passado e presente 1892)

Liccedilatildeo 1

H983145983155983156983283983154983145983139983151 983141 983142983157983150983140983137983149983141983150983156983151983155 983140983137 983139983145983274983150983139983145983137 983140983151 983155983151983148983151

Vamos comeccedilar revendo um pouco a histoacuteria da Ciecircncia do Solo e do seu ramo que

mais completamente o estuda a Pedologia O desenvolvimento dos estudos do solo

pode ser entendido como passando por dois estaacutegios o primeiro muitos seacuteculos atraacutes

em que referecircncias agraves praacuteticas agriacutecolas satildeo encontradas na literatura de antigos povos

muitas vezes com um sentido religioso o segundo refere-se haacute tempos mais recentes

dos uacuteltimos dois seacuteculos fundamentado na experimentaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo do meacutetodo

cientiacutefico No processo de revisatildeo desses estaacutegios poderemos entender melhor a evolu-

ccedilatildeo dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciecircncia eacute

dinacircmico e tem passado por muitas resistecircncias a novas ideias Trata-se de uma ciecircncia

relativamente nova pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do

seacuteculo XIX a reconhecessem Veja algo sobre esse assunto no Boxe 11

ALGUMAS DEFINICcedilOtildeES IMPORTANTES

Alquimia forma da quiacutemica na Idade Meacutedia que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns

em ouro e obter o elixir da longa vida um remeacutedio que curaria todas as doenccedilas e daria vida longa agravequeles

que o ingerissem

Vasilii V Dokuchaev (1846-1903

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452 Rochas e seus minerais

de soacutelidos satildeo os poros os quais normalmente estatildeo

preenchidos com dois outros componentes um

liacutequido e outro gasoso o ar e a aacutegua

Como vocecirc pode imaginar a proporccedilatildeo de ar

e aacutegua eacute variaacutevel porque a quantidade desta uacuteltima

retida no solo varia muito em decorrecircncia das condi-

ccedilotildees climaacuteticas Em geral os poros ocupam cerca da

metade do volume de um horizonte do solo Contudo

pode haver variaccedilotildees dependendo do grau de compac-

taccedilatildeo do solo assunto que iremos estudar em detalhes

mais adiante em uma das liccedilotildees sobre fiacutesica do solo

Por enquanto vamos nos concentrar nos

minerais tentando responder a questotildees como

Qual a diferenccedila entre um elemento quiacutemico um

mineral e uma rocha

Onde e como esses materiais se originam

Como eles adquirem as atuais caracteriacutesticas

Por que uns se decompotildeem mais facilmente que

outros

Seraacute que diferentes rochas com diferentes minerais

sempre datildeo origem a diferentes solos

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha

Olhando com cuidado um pedaccedilo de rocha ndash a pedra polida de uma mesa de pia

por exemplo ndash vocecirc notaraacute que ela eacute composta de uma seacuterie de pequenas manchassemelhantes a peccedilas de um ldquoquebra-cabeccedilardquo Essas peccedilas satildeo diversos minerais quartzo

feldspato e mica no caso de ser uma rocha graniacutetica Nessa rocha esses minerais estatildeo

na forma do que chamamos agregados cristalinos os quais satildeo compostos de peque-

nos cristais de vaacuterios formatos e cores

Em Geologia define-se rocha como ldquoum agregado natural de mineraisrdquo por

sua vez um mineral eacute definido como um composto cristalino formado por aacutetomos de

elementos quiacutemicos ou mais corretamente iacuteons ndash aacutetomos ou grupo de aacutetomos com

carga eleacutetrica em razatildeo da perda ou ganho de eleacutetrons No caso de ganho o aacutetomo

adquire uma carga eleacutetrica negativa sendo denominado acircnion e no caso de perda

de eleacutetrons o aacutetomo fica carregado positivamente sendo denominado caacutetion Por

Fig 22 Esquema da composiccedilatildeo do horizonte A de um solo

quando em boas condiccedilotildees para o crescimento de

plantas cultivadas O conteuacutedo de ar e aacutegua dos poros eacute

variaacutevel no caso metade deles estaacute ocupada por aacutegua

Vocecirc considera o termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantasrdquo correto sob o ponto de vista da mineralogia

Por quecirc Modifique-o para uma forma mais correta dando atenccedilatildeo agraves diferenccedilas

entre aacutetomos iacuteons moleacuteculas e minerais

O termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantas muito comum na Ciecircncia do Solo pode ser interpretado como errocircneo

se tomarmos ldquoao peacute da letrardquo a definiccedilatildeo de mineral Plantas natildeo se alimentam de minerais mas sim de iacuteons e

compostos orgacircnicos Minerais do solo soacute existem na forma de partiacuteculas e como tais por menores que sejam

(pex argilas) natildeo conseguem ser absorvidos pelas plantas Nesse sentido o termo ldquonutriccedilatildeo inorgacircnica de

plantasrdquo seria conceitualmente mais adequado

Questatildeo1

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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() graccedilas agrave conhecida posiccedilatildeo do nosso planeta em relaccedilatildeo ao Sol

graccedilas agrave sua rotaccedilatildeo e agrave sua forma esfeacuterica o clima a vegetaccedilatildeo e a vida

animal estatildeo distribuiacutedos na superfiacutecie da Terra de norte a sul em umaordem estritamente determinada () que permite a divisatildeo da esfera em

zonas polar temperada equatorial e assim por diante E uma vez que

os agentes formadores do solo estatildeo sujeitos a leis conhecidas que regem

a sua distribuiccedilatildeo seus resultados () devem estar distribuiacutedos na esfera

terrestre em zonas definidas que se situam mais ou menos (somente

com alguns desvios) paralelas aos ciacuterculos das latitudes

(Dokuchaev em Nossas estepes passado e presente 1892)

Liccedilatildeo 1

H983145983155983156983283983154983145983139983151 983141 983142983157983150983140983137983149983141983150983156983151983155 983140983137 983139983145983274983150983139983145983137 983140983151 983155983151983148983151

Vamos comeccedilar revendo um pouco a histoacuteria da Ciecircncia do Solo e do seu ramo que

mais completamente o estuda a Pedologia O desenvolvimento dos estudos do solo

pode ser entendido como passando por dois estaacutegios o primeiro muitos seacuteculos atraacutes

em que referecircncias agraves praacuteticas agriacutecolas satildeo encontradas na literatura de antigos povos

muitas vezes com um sentido religioso o segundo refere-se haacute tempos mais recentes

dos uacuteltimos dois seacuteculos fundamentado na experimentaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo do meacutetodo

cientiacutefico No processo de revisatildeo desses estaacutegios poderemos entender melhor a evolu-

ccedilatildeo dos modernos conceitos da Pedologia e nos dar conta de que este ramo da ciecircncia eacute

dinacircmico e tem passado por muitas resistecircncias a novas ideias Trata-se de uma ciecircncia

relativamente nova pois muito tempo demorou para que os primeiros naturalistas do

seacuteculo XIX a reconhecessem Veja algo sobre esse assunto no Boxe 11

ALGUMAS DEFINICcedilOtildeES IMPORTANTES

Alquimia forma da quiacutemica na Idade Meacutedia que envolvia tentar descobrir como transformar metais comuns

em ouro e obter o elixir da longa vida um remeacutedio que curaria todas as doenccedilas e daria vida longa agravequeles

que o ingerissem

Vasilii V Dokuchaev (1846-1903

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452 Rochas e seus minerais

de soacutelidos satildeo os poros os quais normalmente estatildeo

preenchidos com dois outros componentes um

liacutequido e outro gasoso o ar e a aacutegua

Como vocecirc pode imaginar a proporccedilatildeo de ar

e aacutegua eacute variaacutevel porque a quantidade desta uacuteltima

retida no solo varia muito em decorrecircncia das condi-

ccedilotildees climaacuteticas Em geral os poros ocupam cerca da

metade do volume de um horizonte do solo Contudo

pode haver variaccedilotildees dependendo do grau de compac-

taccedilatildeo do solo assunto que iremos estudar em detalhes

mais adiante em uma das liccedilotildees sobre fiacutesica do solo

Por enquanto vamos nos concentrar nos

minerais tentando responder a questotildees como

Qual a diferenccedila entre um elemento quiacutemico um

mineral e uma rocha

Onde e como esses materiais se originam

Como eles adquirem as atuais caracteriacutesticas

Por que uns se decompotildeem mais facilmente que

outros

Seraacute que diferentes rochas com diferentes minerais

sempre datildeo origem a diferentes solos

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha

Olhando com cuidado um pedaccedilo de rocha ndash a pedra polida de uma mesa de pia

por exemplo ndash vocecirc notaraacute que ela eacute composta de uma seacuterie de pequenas manchassemelhantes a peccedilas de um ldquoquebra-cabeccedilardquo Essas peccedilas satildeo diversos minerais quartzo

feldspato e mica no caso de ser uma rocha graniacutetica Nessa rocha esses minerais estatildeo

na forma do que chamamos agregados cristalinos os quais satildeo compostos de peque-

nos cristais de vaacuterios formatos e cores

Em Geologia define-se rocha como ldquoum agregado natural de mineraisrdquo por

sua vez um mineral eacute definido como um composto cristalino formado por aacutetomos de

elementos quiacutemicos ou mais corretamente iacuteons ndash aacutetomos ou grupo de aacutetomos com

carga eleacutetrica em razatildeo da perda ou ganho de eleacutetrons No caso de ganho o aacutetomo

adquire uma carga eleacutetrica negativa sendo denominado acircnion e no caso de perda

de eleacutetrons o aacutetomo fica carregado positivamente sendo denominado caacutetion Por

Fig 22 Esquema da composiccedilatildeo do horizonte A de um solo

quando em boas condiccedilotildees para o crescimento de

plantas cultivadas O conteuacutedo de ar e aacutegua dos poros eacute

variaacutevel no caso metade deles estaacute ocupada por aacutegua

Vocecirc considera o termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantasrdquo correto sob o ponto de vista da mineralogia

Por quecirc Modifique-o para uma forma mais correta dando atenccedilatildeo agraves diferenccedilas

entre aacutetomos iacuteons moleacuteculas e minerais

O termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantas muito comum na Ciecircncia do Solo pode ser interpretado como errocircneo

se tomarmos ldquoao peacute da letrardquo a definiccedilatildeo de mineral Plantas natildeo se alimentam de minerais mas sim de iacuteons e

compostos orgacircnicos Minerais do solo soacute existem na forma de partiacuteculas e como tais por menores que sejam

(pex argilas) natildeo conseguem ser absorvidos pelas plantas Nesse sentido o termo ldquonutriccedilatildeo inorgacircnica de

plantasrdquo seria conceitualmente mais adequado

Questatildeo1

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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452 Rochas e seus minerais

de soacutelidos satildeo os poros os quais normalmente estatildeo

preenchidos com dois outros componentes um

liacutequido e outro gasoso o ar e a aacutegua

Como vocecirc pode imaginar a proporccedilatildeo de ar

e aacutegua eacute variaacutevel porque a quantidade desta uacuteltima

retida no solo varia muito em decorrecircncia das condi-

ccedilotildees climaacuteticas Em geral os poros ocupam cerca da

metade do volume de um horizonte do solo Contudo

pode haver variaccedilotildees dependendo do grau de compac-

taccedilatildeo do solo assunto que iremos estudar em detalhes

mais adiante em uma das liccedilotildees sobre fiacutesica do solo

Por enquanto vamos nos concentrar nos

minerais tentando responder a questotildees como

Qual a diferenccedila entre um elemento quiacutemico um

mineral e uma rocha

Onde e como esses materiais se originam

Como eles adquirem as atuais caracteriacutesticas

Por que uns se decompotildeem mais facilmente que

outros

Seraacute que diferentes rochas com diferentes minerais

sempre datildeo origem a diferentes solos

22 Diferenccedilas entre um elemento quiacutemico um mineral e uma rocha

Olhando com cuidado um pedaccedilo de rocha ndash a pedra polida de uma mesa de pia

por exemplo ndash vocecirc notaraacute que ela eacute composta de uma seacuterie de pequenas manchassemelhantes a peccedilas de um ldquoquebra-cabeccedilardquo Essas peccedilas satildeo diversos minerais quartzo

feldspato e mica no caso de ser uma rocha graniacutetica Nessa rocha esses minerais estatildeo

na forma do que chamamos agregados cristalinos os quais satildeo compostos de peque-

nos cristais de vaacuterios formatos e cores

Em Geologia define-se rocha como ldquoum agregado natural de mineraisrdquo por

sua vez um mineral eacute definido como um composto cristalino formado por aacutetomos de

elementos quiacutemicos ou mais corretamente iacuteons ndash aacutetomos ou grupo de aacutetomos com

carga eleacutetrica em razatildeo da perda ou ganho de eleacutetrons No caso de ganho o aacutetomo

adquire uma carga eleacutetrica negativa sendo denominado acircnion e no caso de perda

de eleacutetrons o aacutetomo fica carregado positivamente sendo denominado caacutetion Por

Fig 22 Esquema da composiccedilatildeo do horizonte A de um solo

quando em boas condiccedilotildees para o crescimento de

plantas cultivadas O conteuacutedo de ar e aacutegua dos poros eacute

variaacutevel no caso metade deles estaacute ocupada por aacutegua

Vocecirc considera o termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantasrdquo correto sob o ponto de vista da mineralogia

Por quecirc Modifique-o para uma forma mais correta dando atenccedilatildeo agraves diferenccedilas

entre aacutetomos iacuteons moleacuteculas e minerais

O termo ldquonutriccedilatildeo mineral de plantas muito comum na Ciecircncia do Solo pode ser interpretado como errocircneo

se tomarmos ldquoao peacute da letrardquo a definiccedilatildeo de mineral Plantas natildeo se alimentam de minerais mas sim de iacuteons e

compostos orgacircnicos Minerais do solo soacute existem na forma de partiacuteculas e como tais por menores que sejam

(pex argilas) natildeo conseguem ser absorvidos pelas plantas Nesse sentido o termo ldquonutriccedilatildeo inorgacircnica de

plantasrdquo seria conceitualmente mais adequado

Questatildeo1

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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46 Liccedilotildees de pedologia

exemplo o iacuteon do oxigecircnio (O) eacute o acircnion O ndash2 ou grupamentos acircnions (pex o carbo-

nato CO32-

) que estatildeo ligados a caacutetions (pex siliacutecio Si4+) em uma forma cristalina

Quando aqui dizemos ldquocristalinosrdquo significa que as suas minuacutesculas partiacuteculas

de mateacuteria ndash os iacuteons ndash estatildeo arrumadas de forma ordenada num arranjo que se repete

de forma sistemaacutetica em todas as direccedilotildees Vocecirc pode ver um pouco mais sobre defini-

ccedilotildees de minerais no Boxe 21

Mais adiante na Fig 214 estatildeo representados os elementos mais comuns na

litosfera tanto em nuacutemero de aacutetomos como em peso Note que o oxigecircnio eacute o elemento

predominante na litosfera seguido do si liacutecio (Si) alumiacutenio (Al) e ferro (Fe)Uma vez que os minerais tecircm uma composiccedilatildeo quiacutemica bem definida eles

podem ser identificados pela sua anaacutelise quiacutemica No entanto natildeo vamos discorrer

agora sobre anaacutelises quiacutemicas mas rever alguns aspectos quiacutemicos e o modo como

Boxe 21 DEFINICcedilAtildeO DE MINERAL Do latim minera (mina) minerais satildeo compostos quiacutemicos naturais (raramente elementos nativos) formados

a partir de diversos processos fiacutesico-quiacutemicos que operaram na crosta terrestre A maioria desses compostos

ocorre no estado soacutelido e compotildee as rochas Cada mineral eacute classificado e denominado natildeo apenas com base

na sua composiccedilatildeo quiacutemica mas tambeacutem na estrutura cristalina dos materiais que o constituem Dessa forma

materiais com a mesma composiccedilatildeo quiacutemica podem formar minerais distintos em razatildeo das diferenccedilas estru-

turais que regem o modo como os seus aacutetomos ou moleacuteculas se arranjam espacialmente (pex a grafite e o

diamante ambos compostos unicamante de aacutetomos de carbono)

Os minerais variam na sua composiccedilatildeo desde elementos quiacutemicos em estado puro ou quase puro e sais

simples ateacute silicatos complexos com milhares de formulas quiacutemicas conhecidas Embora em sentido estrito

o petroacuteleo o gaacutes natural e outros compostos orgacircnicos formados em ambientes geoloacutegicos sejam minerais

geralmente a maioria dos compostos orgacircnicos eacute excluiacuteda Tambeacutem satildeo excluiacutedas as substacircncias que podem

ser produzidas pela atividade humana (pex os diamantes artificiais) mesmo que idecircnticas em composiccedilatildeo e

estrutura a algum mineral

Um mineral que pode ser explorado economicamente passa a ser denominado de mineacuterio e agrave atividade

referente agrave sua extraccedilatildeo denominamos mineraccedilatildeo

Estudos experimentais demonstram que cada mineral eacute formado sob uma condiccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica especiacute-

fica ou seja a uma determinada temperatura pressatildeo e concentraccedilatildeo dos elementos quiacutemicos presentes no

sistema

Os minerais se mantecircm imutaacuteveis ateacute que as condiccedilotildees ambientais atinjam os limites de sua estabilidade

A partir daiacute satildeo substituiacutedos por outros mais estaacuteveis sob a nova condiccedilatildeo Alguns minerais poreacutem possuem

limites de estabilidade muito amplos e satildeo praticamente imutaacuteveis como o diamante o coriacutendon o grafite

o quartzo etc

Fonte adaptado de lthttpenwikipediaorgwikiMineralgt

Pense no conceito de mineral apresentado no Boxe 21 Vocecirc consideraria a aacutegua como um mineral

Justifique

Uma substacircncia eacute considerada mineral quando satisfaz as seguintes condiccedilotildees eacute soacutelida possui estrutura mole-

cular cristalina (aacutetomos com arranjo interno ordenado) ocorre naturalmente eacute inorgacircnica e possui composiccedilatildeo

quiacutemica definida Portanto a aacutegua desde que esteja no estado soacutelido e ocorra na natureza (pex como um

iceberg) pode ser considerada um mineral

Questatildeo2

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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592 Rochas e seus minerais

O terceiro grupo de rochas satildeo asmetamoacuterficas

O metamorfismo refere-se agrave metamorfose ou

mudanccedila imposta em rochas que antes eram iacutegneas

ou sedimentares Se uma rocha eacute metamoacuterfica signi-

fica que ela eacute resultado de uma mudanccedila que ocorreu

em rochas iacutegneas ou sedimentares ndash quando estas

sofreram grandes pressotildees eou altas temperaturas

28 Examinando melhor os trecircs grupos

de rochas

Primeiro vamos examinar as iacutegneas que satildeo forma-

das diretamente do magma derretido que pode ter-se

resfriado mais ou menos lentamente Se observarmos

com atenccedilatildeo um paralelepiacutepedo da rua ou o granito

de um piso veremos que alguns deles se parecem com

um quebra-cabeccedila com peccedilas menores e outros com um quebra-cabeccedila com peccedilas

maiores O tamanho das peccedilas ndash ou unidades cristalinas ndash desses granitos tem muito a

ver com a velocidade de resfriamento do magma de onde vieram quanto mais devagar

o material tiver sido resfriado maior seratildeo as unidades cristalinas Se o magma tiver

se resfriado muito lentamente ele poderaacute formar um belo granito tipo ldquoolho de sapordquo

que tem ldquomanchas maioresrdquo (ou ldquofalando difiacutecilrdquo um granito com padrotildees maciccedilos

faneriacuteticos e equigranular)

Outra caracteriacutestica que pode diferenciar uma rocha iacutegnea de outra eacute a cor As

mais escuras satildeo as que contecircm menos siacutelica (SiO2) e satildeo chamadas de baacutesicas As mais

claras satildeo as que contecircm mais siacutelica e por serem derivadas da junccedilatildeo de moleacuteculas do

ldquoaacutecido siliacutecicordquo [Si(OH)4] antes existentes no magma satildeo chamadas de aacutecidas Exemplos

de rochas mais claras satildeo os riolitos e granitos (Fig 222) e exemplos das mais escuras

Fig 220 Esquema mostrando um conjunto de rochas iacutegneas metamoacuterficas e sedimentares superpostas

Fonte Bigarella Becker e Santos (1994)

Fig 221 Dunas proacuteximas agraves praias do litoral (Laguna SC)

um exemplo de sedimento eoacutelico sobre o qual solos

poderatildeo se desenvolver

Fonte Teixeira et al (2000)

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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60 Liccedilotildees de pedologia

satildeo os basaltos e diabaacutesios que por sinal origi-

nam as famosas ldquoterras roxasrdquo brasileiras

Os basaltos e diabaacutesios quando compa-

rados com o granito contecircm muito mais

minerais ferromagnesianos escuros e bem

menos quartzo Por isso os minerais que

contecircm ferro e magneacutesio se decompotildeem muito

mais rapidamente desintegrando a rocha e

formando oacutexidos de ferro Esse fato tem uma

grande importacircncia para definir as qualidades

dos solos derivados desses minerais

Com relaccedilatildeo a como a rocha graniacutetica

pode se decompor e se transformar eacute bom

recordar que o granito eacute constituiacutedo basica-

mente de quartzo feldspatos e micas e que eacute

formado pelo resfriamento de grandes porccedilotildees

de magma situado muitos quilocircmetros abaixo

da superfiacutecie da Terra Se um dia esse granito

ficar exposto agrave superfiacutecie como um morro

vaacuterias mudanccedilas fiacutesicas e quiacutemicas comeccedila-

ratildeo a ocorrer o quartzo por ser quimicamente quase inerte natildeo se decomporaacute mas

se fragmentaraacute formando areias Os feldspatos e micas aleacutem de fragmentar -se em

areias se transformaratildeo quimicamente formando as argilas Na proacutexima liccedilatildeo sobre

intemperismo veremos em detalhe como isso acontece

Vamos agora pensar um pouco para onde foram as partiacuteculas que erodiram do

morro graniacutetico Assim que o granito comeccedila a se decompor (lembre-se do ditado

ldquoaacutegua mole em pedra dura tanto bate ateacute que furardquo) os gratildeos de areia e as argilas

satildeo levados morro abaixo pelas enxurradas sendo depois carregados pelos rios onde

poderatildeo continuar sua viagem para serem depositados como sedimentos de fundo

ou de praias do mar Com o tempo esse sedimento poderaacute ser encoberto por outros

e com o aumento da pressatildeo poderaacute cimentar e se transformar em um arenito ou

um argilito Esse processo de sedimentos se transformando em rochas sedimentares

eacute conhecido como litificaccedilatildeo Os arenitos e os argilitos satildeo portanto membros do

segundo grupo de rochas as sedimentares

Fig 222 O ldquoRoyal Gorgerdquo eacute um cacircnion no rio Arkansas perto de

Canon City Colorado (EUA) O rio corta rochas claras iacutegneas

(granitos) que podem ser observadas expostas nas escarpasNo sopeacute dessas escarpas existem sedimentos (corpos de

taacutelus formados por coluacutevios provenientes do intemperismo

do granito) e mais perto do curso do rio solos se desenvolvem

sobre sedimentos aluviais (aacutereas com vegetaccedilatildeo agraves margens do

rio Arkansas) (Foto Mendel Rabinovitch)

Quais as designaccedilotildees para rochas iacutegneas ricas em Si e para rochas com maiores teores de FeMg

Lembrando que os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo das rochas qual a importacircncia praacutetica

desse aspecto para um cientista do solo

Questatildeo7

Rochas iacutegneas ricas em Si satildeo chamadas de aacutecidas natildeo por causa do pH baixo mas pela presenccedila de ldquoaacutecido

siliacutecicordquo [Si(OH4)] no magma que as formou Jaacute as mais pobres em Si e ricas em minerais com altos teores de Fe

e Mg satildeo chamadas de rochas iacutegneas baacutesicas Como os solos se formam a partir da decomposiccedilatildeo dos minerais

das rochas eacute muito vaacutelido saber se a rocha eacute mais rica em Fe ou Si pois isso seraacute determinante por exemplo

para explicar o teor de oacutexidos de Fe presente nos solos e mesmo o teor total de gratildeos de areia uma vez que

nas rochas aacutecidas o alto teor de Si estaacute associado ao mineral quartzo de difiacutecil decomposiccedilatildeo quiacutemica e que

geralmente se manteacutem no solo como gratildeos de areia

7222019 19 Liccedilotildees de Pedologiapdf

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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166 Liccedilotildees de pedologia

81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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A aacutegua eacute o sangue da terra Insubstituiacutevel Nada

eacute mais suave e no entanto nada a ela resiste

Aquele que conhece seus princiacutepios pode

agir corretamente tomando-a como chave

e exemplo Quando a aacutegua eacute pura o coraccedilatildeo

do povo eacute forte Quando a aacutegua eacute suficiente o

coraccedilatildeo do povo eacute tranquilo

Filoacutesofo chinecircs no seacuteculo IV aC

Liccedilatildeo 8

Q983157983277983149983145983139983137 983140983137 983142983137983155983141 983148983277983153983157983145983140983137 983140983151 983155983151983148983151

Mar Morto (Foto Mendel Rabinovitch)

As diluiacutedas soluccedilotildees dos solos da bacia hidrograacutefica deste corpo

drsquoaacutegua haacute muitos milhares de anos estatildeo sendo levadas pelos

rios para uma depressatildeo fechada (423 m abaixo do niacutevel do mar)de forma que aiacute sempre evaporando formaram uma das mais

concentradas e salgadas aacuteguas do mundo

Um corpo de solo eacute composto de uma seacuterie de pedons que por sua vez satildeo consti-

tuiacutedos de vaacuterios horizontes superpostos os quais podem ser visualizados no perfil

do solo sendo cada um composto de trecircs fases distintas soacutelida liacutequida e gasosa Jaacute

falamos sobre os soacutelidos do solo e nas liccedilotildees sobre fiacutesica do solo aprendemos que

o que comumente chamamos de aacutegua do solo ndash ou sua fase liacutequida ndash na realidade

natildeo se trata de aacutegua pura mas sim de uma soluccedilatildeo diluiacuteda que interage tanto com as

outras duas fases do solo como com as raiacutezes das plantas e micro-organismos Vimos

tambeacutem que podemos considerar vaacuterios tipos de aacutegua do solo tais como a gravitativa

a capilar e a higroscoacutepica

Normalmente se considera a aacutegua capilar a mais representativa daquilo que

chamamos de ldquosoluccedilatildeo do solordquo isto porque ela estaacute em condiccedilatildeo de maior equiliacutebrio

com seus soacutelidos e o ar (Fig 81) Na Liccedilatildeo 4 abordamos vaacuterios aspectos relaciona-

dos agrave adsorccedilatildeo de iacuteons Agora vamos abordar alguns aspectos da quiacutemica dessa parte

liacutequida do solo que envolve os soacutelidos e tambeacutem o ar os microacutebios os vermes e as

raiacutezes interagindo com todos eles

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81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que

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81 As reaccedilotildees biogeoquiacutemicas da fase liacutequida

do solo

Quase todas as reaccedilotildees biogeoquiacutemicas do solo ocorrem

em sua fase liacutequida Entre elas destacam-se as de hidrata-

ccedilatildeo hidroacutelise oxidaccedilatildeo reduccedilatildeo aacutecido-base e complexa-

ccedilatildeo as quais jaacute foram abordadas na Liccedilatildeo 3 Dessa forma

a soluccedilatildeo do solo situando-se na interface dos soacutelidos do

solo com a biosfera a atmosfera e a hidrosfera atua como

mediadora dos fenocircmenos que controlam a retenccedilatildeo pela

fase soacutelida de muitas substacircncias por meio de importan-

tes fenocircmenos como troca iocircnica adsorccedilatildeo-dessorccedilatildeo

especiacutefica e precipitaccedilatildeo-dissoluccedilatildeo No Boxe 81 vocecirc

encontraraacute mais informaccedilotildees sobre as interaccedilotildees da

soluccedilatildeo do solo com a biosfera e a atmosfera

Por meio de inuacutemeras reaccedilotildees biogeoquiacutemicas

os iacuteons e outras substacircncias armazenadas nos minerais

primaacuterios e nas superfiacutecies dos coloides satildeo dissolvi-

dos para que as plantas e os micro-organismos possam

se nutrir No sistema solo-planta a adiccedilatildeo ou a remoccedilatildeo

de um dado elemento desencadeia uma seacuterie de reaccedilotildees

biogeoquiacutemicas para estabelecer um novo equiliacutebrio

O tipo do material dissolvido e a sua concentraccedilatildeo

na soluccedilatildeo do solo satildeo muito influenciados pelo que estaacute

adsorvido na superfiacutecie dos coloides e principalmente pelas suas proporccedilotildees relativas

entre caacutetions baacutesicos e aacutecidos Essas proporccedilotildees influenciam as concentraccedilotildees dos iacuteonsde hidrogecircnio (H+) e hidroxila (OHndash) da soluccedilatildeo do solo e tecircm especial significacircn-

cia para determinar se ela seraacute aacutecida neutra ou alcalina Quando existem as mesmas

quantidades desses dois iacuteons a soluccedilatildeo do solo seraacute neutra quando o hidrogecircnio

predomina ela seraacute aacutecida e um excesso de hidroxilas produziraacute alcalinidade Muitas

das interaccedilotildees entre as plantas e o solo dependem da concentraccedilatildeo desses dois iacuteons a

qual eacute avaliada pelas medidas de seu pH (ou potencial de Hidrogecircnio) Esse paracircmetro

eacute uma das mais importantes variaacuteveis da fase liacutequida do solo porque controla a

natureza de suas muitas reaccedilotildees biogeoquiacutemicas (ver Liccedilatildeo 10)

Fig 81 A soluccedilatildeo do solo situa-se entre os seus soacutelidos e

os outros trecircs compartimentos ambientais ativos

atmosfera biosfera e hidrosfera Os limites das linhas

tracejadas indicam que energia e mateacuteria se

movimentam ativamente de um compartimento

para outro

Fonte adaptado de Bohn McNeal e OConnor (2001)

Lembre-se da Liccedilatildeo 7 Por que a aacutegua capilar eacute mais representativa quando pensamos emsoluccedilatildeo do solo

Questatildeo

1

A aacutegua que se encontra entre os pontos de murcha permanente e a capacidade de campo em potenciais maacute-

tricos relativamente baixos (em meacutedia de -30 kPa a -2000 kPa) tem movimentaccedilatildeo lenta o que permite que as

reaccedilotildees biogeoquiacutemicas entre os componentes das fases soacutelida e liacutequida ocorram ateacute atingirem um equiliacutebrio

especiacutefico A aacutegua gravitacional circula muito rapidamente impedindo que as reaccedilotildees se processem por com-

pleto A higroscoacutepica movimenta-se pouco e adere agrave superfiacutecie de agregados em quantidades muito pequenas

Portanto a aacutegua capilar permanece no solo em quantidades e tempo ldquoideaisrdquo para que equiliacutebrios quiacutemicos

sejam atingidos Aleacutem disso na faixa de tensatildeo citada ela pode ser absorvida pelas plantas permitindo que