Centro Federal de Educação Tecnológica

Capítulo 3

ANÁLISE MORFOLÓGICA DO SOLO E EROSÃO

Antônio Soares da Silva

Curso Técnico de Meio Ambiente

Professor: Márcio

Turma 1º NA - Subsequente

Alunos: Camila Esteves, Fernanda Faria, Patrícia Fernanda e Rodrigo

Passos.

1 INTRODUÇÃO

Os problemas advindos do uso irracional do solo, seja ele urbano ou rural, têm despertado cada vez mais o interesse de estudiosos e pesquisadores do mundo inteiro. O aumento da população mundial e a crescente demanda por alimentos têm levado cientistas a buscar soluções para um uso mais eficiente do solo, equacionando uma maior produção com menores perdas por erosão.

INTEMPERISMO X

EROSÃO

EROSÃO envolve o transporte de substâncias fragmentadas de um local para outro, já o INTEMPERISMO ocorre em um local não havendo transporte de substâncias fragmentadas, necessitando, assim, da erosão para transporte.

Fatores controladores dos processos erosivos:

A erosividade da chuva;As propriedades dos solos (textura,

densidade aparente, porosidade, teor de matéria orgânica, teor e estabilidade de agregados e pH do solo);

Cobertura vegetal;Características das encostas.

Contribuintes para um diagnóstico mais rápido sobre

a erosão:

A identificação do arranjo das partículas do solo;

A geometria de seus horizontes;Reconhecimento da circulação lateral

subsuperficial da água, a partir de uma abordagem predominantemente morfológica em topossequência.

Análise Estrutural da Cobertura Pedológica:

Abordagem morfológica das estruturas do solo, que visa identificá-las, estabelecer seu papel no funcionamento do solo, entre outros. Abrange desde estudos de morfologia de campo até estudos mais detalhados de microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura, microssonda, etc.

2 DESCRIÇÃO DE UM PERFIL DE SOLO

Perfil do solo: é a seção vertical que se estende da superfície até o material que lhe deu origem e com dimensão lateral suficiente para observar a variação das características (FIG. 1 E 2)

Perfil de solo

FIGURA 1 - Perfil de solo típico com descriminação dos vários horizontes (adaptado de Press e Siever, 1998).

Fonte: Site de Pesquisa Google Imagens. Acesso em: 15 set. 2009.

FIGURA 2 - Corte vertical em um barranco. Fonte: Site de Pesquisa Google Imagens. Acesso em: 15 set. 2009.

No corte vertical em um barranco de estrada ou na parede de uma trincheira, ou na observação de um barranco de rio, uma das primeiras etapas é realizar a delimitação dos principais horizontes, descrevendo seus limites e anotando suas profundidades.

Os limites podem ser:Quanto ao grau de distinção:- Abrupto;- Claro;- Gradual;- Difuso.

Quanto à topografia dos horizontes:- Plana;- Ondulada;- Irregular;- Descontínua.

A descrição de cada horizonte deve ser a mais rica possível, de modo a permitir que o leitor seja capaz de “ver” o perfil a partir de sua descrição.

A correta interpretação em campo de alguns parâmetros morfológicos pode ajudar em diagnósticos mais rápidos e mais corretos, tornando os prognósticos mais precisos.

2.1 COR

É uma das feições mais notadas por ser de fácil visualização.

A cor do solo reflete as variações dos conteúdos de matéria orgânica, sílica e composto de ferro.

Significado das Cores:

Escuras → indicam altos teores de matéria orgânica.

Vermelhas → indicam condições de boa drenagem e aeração do solo e estão relacionadas com a presença de hematita (Fe2O3);

Acinzentadas → indicam condições de saturação do solo com água e estão relacionadas à redução de ferro.

Amarelas → indicam condições de boa drenagem, mas um regime mais úmido e estão relacionadas com a presença de goethita (FeOOH);

Horizontes mosqueados → são caracterizados pela presença de manchas amarelas, vermelhas, pretas ou de outras cores. São encontrados em horizontes onde ocorrem oscilações do lençol freático ou podem ser herdados do material de origem do solo.

A cor dos solos, ou dos horizontes é determinada através da utilização de escalas de padrões comparativos, sendo a mais empregada a Escala Munsell (Munsell Soil Color Charts, 1954), sendo determinada por três variáveis: o matiz, o valor e o croma (FIG. 3 E 4)

Escala Munsell

5YR 4 / 65YR 4 / 6matiz valor

croma

Matiz = A cor

Valor = Tonalidade da Cor

Croma = Pureza da Cor

Ex: 5YR 4/6

FIGURA 3 - Escala de Munsell Fonte: Slide de Morfologia do Solo – Professor Márcio.

Escala Munsell

FIGURA 4 - Escala de Munsell Fonte: http://www.cemarh.unifei.edu.br/itajuba/2007/marh17/Morfologia%20do%20solo.pdf. Acesso em: 15 set. 2009.

A anotação da cor é feita comparando-se o fragmento ou torrão com os retângulos (FIG. 5).

a) b)

FIGURA 5 - Análise de fragmento ou torrão (b) comparado com a Escala de Munsell (a). Fonte: Slide de Morfologia do Solo – Professor Márcio.

A cor varia em função da umidade do solo; portanto, deve-se determinar a cor do solo quando seco e quando úmido.

Solos mais escuros (enriquecidos com matéria orgânica) tendem a ser menos suscetíveis à erosão.

Umidade do solo e o desenvolvimento da vegetação

A pouca umidade inibe o crescimento da cobertura vegetal, diminuindo a sua eficiência, aumentando, assim, o risco à erosão e também a movimentos de massa.

As vertentes que recebem maior insolação têm maior incidência de processos erosivos.

AgregadosÉ um conjunto coerente de partículas

primárias do solo com forma e tamanho definidos;

Comporta-se mecanicamente, como uma unidade estrutural;

Quanto a formação:

a) natural – se formado naturalmente é denominado ped;

b) artificial - se oriunda de pisoteio de animais, passagem de máquinas etc. é denominada torrão.

Os horizontes do solo podem apresentar dois tipos de estruturas (agregados);

sendo o primeiro estruturas fragmentares – com a presença de agregados;

e o segundo estruturas contínuas – sem presença de agregados.

ALGUNS MECANISMOS QUE PRODUZEM ESTRUTURAS FRAGMENTARES

a) floculação dos constituintes – devido à presença de matéria orgânica e cátions;

b) acumulação dos constituintes – devido à presença de matéria orgânica, a atividade biológica, argila, ferro, calcário e sílica;

c) fissuração (quebra dos domínios floculados ou cimentados) – devido às variações de volume relacionadas às oscilações no teor de umidade e presença de argila expansíveis.

Os agregados do solo são descritos pela sua forma:

a) arredondados

-granular – são pequenos, em geral menor que 1cm, bem arredondados;

-grumosa – pequenos a médios, em geral menor que 2 cm, com contornos irregulares;

-poliédrica ou blocos subangulares – agregados maiores, faces arredondadas e planas, com ângulos arredondados;

b) anguloso

-poliédrica ou blocos angulares – faces planas e vértices formandos por ângulos;

-prismática – divide-se em prismática e colunar e seu desenvolvimento é mais visível verticalmente;

c) laminar

partículas do solo estão dispostas propiciando o desenvolvimento das dimensões horizontais.

d) estrutura clounar

Estruturas prismática ou paralelepipédica

Solos mais argilosos...Presença de argilas 2:1

Estrutura prismática colunar

ESTRUTURA GRANULARSão arredondadas, não apresentam

faces de contato.

Normalmente são encontradas na maioria dos horz. ‘A’ dos solos... Os

organismos vivos removem o material.

Os Óxidos são arredondas (tem muito haver com a mineralogia)... Horiz. ‘B’

dos latossolos.

Associados a lugares que tem neve em boa parte do ano... Exercendo pressão sobre a estrutura do solo.

O pisoteio e rodas de veículos.

Impactos no sistema infiltração/escoamento

ESTRUTURA LAMINAR

Porosidade Entende-se por porosidade de um solo o volume não

ocupado pelos constituintes sólidos do solo. Em função do diâmetro são classificados como

macro e microporos. Em função da morfologia pode ser divida em três

tipos:

a) porosidade tubular – originada através da ação biológica (formigas, cupins e minhocas) e vegetal;

b) porosidade fissural – originada pela contração e expansão de argilas;

c) porosidade de empilhamento – resultante da separação de agregados arredondados e em horizontes arenosos, resulta das separação de grãos de areia.

PorosidadeTem papel extremamente importante no

funcionamento do solo. É responsável pela retenção de mais ou menos água no solo.

Uma porosidade eficiente, sem impedimentos, permite maior quantidade de água infiltrando a grandes profundidades, propiciando uma reserva permanente para as nascentes e para os vegetais.

Feições PedológicasAs feições pedológicas são organizações

macro e microscópicas resultantes dos movimentos e da transferência de matéria que se produzem dentro do solo.

Essas feições envolvem movimentação e deposição de matéria, movimentação e precipitação de elementos em solução, movimentação de animais e raízes em expansão de argilas.

São quatro os principais tipos de feições pedológicas: revestimento ou cerosidade, bandas, nódulos e pedotúbulos.

cerosidade

Fendilhamento

Revestimentos: são as movimentações de matéria dentro do solo, (quando se trata de movimentação de argila é chamada cerosidade).

Bandas: são feições que sofre variações de poucos milímetros a alguns centímetros, mais rica em argila, ferro e matéria orgânica. Dividi-se em de acumulação e de degradação.

Nódulos: são corpos cimentados, que podem ser removidos intactos do solo. São diferentes das concreções. Diferencia-se pela quantidade, tamanho, dureza, forma, cor e natureza.

Pedotúbulos: são resultado da atividade biológica animal, correspondem a galerias, canais, cavidades ou poros preenchidos por material pedológico.

• Se a estabilidade dos agregados for baixa, podendo formar crostas n a superfície do solo, isso dificulta a infiltração e aumenta o escoamento superficial.

• Agregados estáveis dificulta o rompimento e a separação de partículas menores o que aumenta a infiltração no topo do solo.

Estabilidade dos agregados

• Varia em função da umidade, sua descrição deve seguir os seguintes fatores: seco, úmido e molhada.

Consistência

Solta: material não coerente na mão;Macia: o solo é muito frágil, quebra-se facilmente;Ligeiramente dura: resiste pouco a pressão;Dura: pode ser quebrado com a mão, mas

dificilmente entre os dedos;Muito dura: quebra-se nas mãos com muita

dificuldadeExtremamente dura: não pode ser quebrado nas

mão.

Quando seca

Solta: o material não é coerente;Muito friável: esboroa-se com leve pressão, mas

agrega-se por compressão posterior;Friável: esboroa com pressão moderada, mas se

agrega novamente;Firme: apresenta resistência perceptível;Muito firme: é necessária uma forte pressão para

esboroar;Extremamente firme: é necessária uma pressão

muito forte, o agregado é apenas fragmentado.

Quando úmida - friabilidade

FIGURA N°:Determinação da friabilidade do soloFonte: slide morfologia do solo profº Márcio

Não plástica: nenhum fio ou cilindro se forma;Ligeiramente plástica: forma-se um fio facilmente

deformável;Plástica: forma-se um fio, sendo necessária

pressão para deformá-lo;Muito plástica: forma-se um fio, sendo necessário

muita pressão para deformá-lo

Fonte:http://www.cnps.embrapa.br/sibcti/fotos/4mvc-013f.jpg

FIGURA Nº: Solo mais argiloso e com plasticidade

influenciada pelo maior nível de salinização

Fonte: www.cienciamao.if.usp.br/tudo/sol.php?cod. Acesso em: 10 set. 2009

FIGURA Nº: Exposição de esculturas

Não pegajosa: após a pressão o material não adere aos dedos;

Ligeramente pegajosa: após a pressão o material adere aos dedos, mas solta de um deles;

Pegajosa: o material adere a ambos os dedos com tendência a alongar-se ao rompimento;

Muito pegajosa: adere-se fortemente aos dedos alongando quando estes são afastados.

FIGURA Nº: Determinação da pegajosidadeFonte: slide morfologia do solo profº Márcio

É uma medida de resistência dos agregados em face a ação da água.

As medidas mais comuns são obtidas em laboratório, mas em campo basta colocar os agregados em um copo e adicionar água sem que esta atinja o agregado diretamente. Os agregados instáveis vão se desfazer rapidamente enquanto que os estáveis irão resistir por mais tempo.

Estabilidade estrutural

Fonte: http://www.cientec.rs.gov.br/areasdeatuacao/geologia/mec.solos/ensaio.jpg. acesso em: 10 set. 2009

FIGURA Nº: pesquisa de estabilidade do solo em laboratório

Laboratório

Fonte: http://agriculturabrasileira.blogspot.com/2009/02/manejo-de-solos.html. acesso em: 10 set. 2009

FIGURA Nº:O impacto das gotas de chuva diretamente sobre a superfície desnuda desses solos, arranca as partículas finas arrastadas pela água

Solos ricos em matéria orgânica, hidróxidos, cátions bi e trivalentes tendem a apresentar agregados estáveis.

Já os ricos em silte, excesso de água (mesmo com hidromorfia temporária) tendem a apresentar agregados instáveis.

Análise estrutural da cobertura pedológica

Na primeira metade do século passado o perfil passa a ser visto como noção de catena com sucessão de perfis.

Os pesquisadores iniciam seus trabalhos visando reconhecer a organização entre os perfis de solo. Tais estudos partem de uma abordagem da morfologia das estruturas do solo, para a compreensão da origem e evolução das coberturas pedológicas, muitas das quais se constituem em sistemas pedológicos.

Organização da cobertura pedológica

O primeiro passo é realizar um transecto do topo a base de uma vertente, construindo um perfil topográfico.

Nesta etapa utilizam-se equipamentos básicos, tais como clinômetro, trena e mira graduada.

O estudo pode ser iniciado com tradagens sucessivas ao longo da vertente, seguida da abertura de trincheiras a intervalos regulares, e depois usa-se o trado para acompanhar as transições laterais na cobertura.

Perfil topográfico

Clinômetro

Fonte: http://www.maserafi.com/detalhesProduto.php?cd=1902 .acesso em; 11 set 2009

Fonte:www.ragio.com.br/util/calculadora/rs.htm

.acesso em: 11 set 2009

Trena

Fonte:http://cronicasurbanas.wordpress.com/2009/06/16/misterios-insondaveis/acesso em: 11 set 2009

Fonte: http://www.shopstarrett.com/produtos_descricao.asp?lang=pt_BR&codigo_produto=205acesso em: 11 set 2009

Mira graduada

Fonte:http://engenheirandos.blogspot.com/2008/06/medida-indireta-de-distncias.html. acesso em: 11 set 2009

FIGURA N°: Tradagem manual. Este procedimento pode ser utilizado separadamente ou de forma conjugada com a tradagem mecânica.

Fonte: http://www.magmarqueologia.pro.br/infraestrutura/escav_prospeccao.asp. Acesso em: 11 set. 2009

FIGURA nº: trado mecânico usado na perfuração do solo.Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Tradoacesso em 13 set 2009

FIGURA nº: trado mecânico este usado em arqueologiafonte: http://www.magmarqueologia.pro.br/infraestrutura/escav_prospeccao.aspacesso em: 13 set 2009.

Uma pequena quantidade de amostras coletadas com o trado são acondicionadas em caixas de papelão, onde são anotados o número da topossequência, o número da tradagem e a profundidade de coleta.

Tais caixas são armazenadas no pedocomparador.

Pedocomparador

Existem algumas limitações na descrição morfológica em amostras coletas com o trado tais como: estrutura, porosidade.

Mas é possível observar a cor da amostra, à presença de raízes, minerais, etc.

Se o estudo for precedido pela abertura da tricheiras em intervalos regulares, vai permitir a descrição morfológica melhor. Todas as características morfológicas estarão presentes sem nenhuma pertubação ou mistura.

FIGURA n: TÉCNICA DA TRINCHEIRA.Foto: CORREA, F. M. A., 2005.fonte: http://elistas.egrupos.net/lista/humboldt/archivo/indice/9451/msg/9691/. Acesso em: 13 set 2009

FIGURA n°: método de implantação das tradagens em uma vertente. Adaptado

Fonte: GUERRA, A. J. T; SILVA, A. S; BOTELHO, R. G. M. (org.) 2009.

Localização das sondagens e trincheiras

Topossequência:

- 480 metros de extensão;

- declividade em torno de 40%.

Fonte: Guerra, Silva e Botelho, 2005, p 121.

Trincheiras (descrição morfológica):

2- vertente, B latossólico;

3- 110 m a jusante de 2, B latossólico, mais amarelado e estruturação mais desenvolvida;

4- 100 m a jusante de 3, B textural;

5- 100 m a jusante de 4, B latossólico.

Localização das sondagens e trincheiras

Fonte: Guerra, Silva e Botelho, 2005, p 121.

Sondagens: é feita para caracterizar lateralmente os segmentos da topossequência.

Foram feitas 14 sondagens, sendo necessário maior detalhe no trecho superior da vertente,onde a cobertura pedológica se mostrou mais heterogênea e dinâmica, com maior variabilidade nas características morfológicas dos solos.

Localização das sondagens e trincheiras

Localização das sondagens e trincheiras

Fonte: Guerra, Silva e Botelho, 2005, p 121.

Critérios de coleta de amostras

Após: sondagem;

abertura de trincheiras;

identificação, delimitação e

caracterização dos perfis do terreno.

Faz-se: coleta de amostras para posterior análise em laboratório.

Amostras devem ser coletadas em todas

as trincheiras e em todos os horizontes.A coleta deve ser realizada de baixo para cima (evita que

o material dos horizontes sobrejacentes atinjam os horizontes inferiores).

Deve-se coletar amostras em duplicata, para evitar o retorno ao campo para coletar amostras perdidas durante a etapa de laboratório.

Em alguns trabalhos se faz coleta de transições de horizontes.

Critérios de coleta de amostras

Fonte: http://www.brasilescola.com/biologia/constuicao-solo.htm. Acesso em: 13 set 2009.

A coleta de diferentes tipos de amostras de um mesmo horizonte deve ser realizada o mais próximo

possível uma das outras para evitar que ocorram grandes variações nas características das amostras.

Prioridades de coleta de amostras: - análises micromorfológicas;- análises volumétricas (densidade real e aparente,

condutividade hidráulica); - amostras brutas ou deformadas (análise granulométricas

e químicas).

Fonte: http://www.brasilescola.com/biologia/constuicao-solo.htm. Acesso em: 13 set 2009.

Critérios de coleta de amostras

Representação gráfica da topossequência

Tradução para o papel de tudo o que foi visto, anotado e caracterizado em campo.

Primeiro os dados são plotados em papel milimetrado com detalhes da encosta, mantendo a fidelidade da morfologia desta.

Escala utilizada deve ser aquela que melhor exprime a realidade .

Fonte: Cunha, Nóbrega e Castro, 2008, p. 1843.

É comum haver exageros na escala de horizontes pouco profundos para que estes não fiquem mascarados na escala de publicação. Por isso tem-se algumas diferenças entre escalas na representação gráfica de uma topossequência, para que alguns dados relevantes sejam detalhados. Exemplo: mostrar presença de ruptura de declive ou possíveis terraceamentos na vertente.

Atualmente há softwares gráficos de grande resolução para auxiliar na apresentação final de uma topossequência.

Representação gráfica da topossequência

ConclusõesEste estudo de morfologia do solo visa melhor a

compreensão da erosão.Muitas vezes para o completo entendimento dos processos

erosivos é necessário fazer análises laboratoriais mais complexas dos locais mais representativos do terreno.

Análise morfológica do solo auxilia também na compreensão do comportamento e funcionamento do solo (como de fertilidade, susceptibilidade à erosão).

A correta interpretação em campo da morfologia do solo gera economia de trabalho em laboratório e também em coletas de amostras.

REFERÊNCIAS

GUERRA, A. J. T; SILVA, A. S; BOTELHO, R. G. M. (org.) Erosão e conservação do solos: conceitos, temas e aplicações. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2005. 339 p. 2 ed.

Microsoft Power Point – Morfologia do solo – e Apostila _1ª_ Solos_Cap 1,2,3 e 4.pdf. Material de aula do Professor Márcio.

Perfil de Solo. Site de Pesquisa Google Imagens, Disponível em: <http://www.dct.uminho.pt/pnpg/gloss/horizontes. html>. Acesso em: 15 set. 2009.

Perfil de Solo. Site de Pesquisa Google Imagens, Disponível em: <http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.infobibos.com/Artigos/2007_4/LodoEsgoto/f.jpg&imgrefurl>. Acesso em: 15 set. 2009.

Site da Universidade Federal de Itajubá – UNIFEI. Características e Propriedades Físicas do Solo. Disponível em: <http://www.cemarh.unifei.edu.br/itajuba/2007/marh17/Morfologia%20do%20solo.pdf>. Acesso em: 15 set. 2009.

Site GEOGRAPHIA XXI, Disponível em: <http://www.geocities.com/geographiaxxi/INTEMPERISMO.htm>. Acesso em: 15 set. 2009.