Solo: características, formação, composição, camadas, tipos

Solo: características, formação, composição, camadas, tipos

O solo é a camada superior da litosfera causada pelo intemperismo da rocha pela ação do clima e de entidades biológicas. Entendimento por intemperismo da fragmentação da rocha, formando um material não consolidado com estrutura e textura definidas.

A agregação das partículas sólidas que compõem o solo determina sua estrutura e a proporção relativa de partículas menores que 2 mm define a textura. Essas partículas são agrupadas em três classes gerais, sendo do maior para o menor diâmetro: areia, lodo e argila.

A ação de fatores climáticos, como precipitação e temperatura, bem como organismos vivos, causa a formação do solo. Esses fatores exercem uma ação no material pai ou na rocha pai, fragmentando-o por longos períodos de tempo.

Esse processo gera uma estrutura porosa complexa composta de vários minerais, água, ar e matéria orgânica. Essa estrutura aparece em horizontes ou camadas mais ou menos definidas, com cor, composição, textura e estrutura características.

Existe uma grande diversidade de tipos de solo, que são descritos e classificados de acordo com diferentes sistemas de classificação. O solo é a base de sustentação da cobertura vegetal, natural e agrícola, sendo um elemento fundamental do ecossistema.

No entanto, o solo está sendo degradado e perdido devido à erosão, como conseqüência de fatores climáticos e ação humana. Enquanto a poluição degrada o solo, introduzindo nele substâncias tóxicas ou que afetam suas propriedades físicas, químicas e biológicas.

Características do solo

O solo é uma matriz formada por elementos abióticos, como minerais, água e ar, com fatores bióticos, sob certas condições de clima e relevo. Essa matriz possui textura, estrutura, densidade e porosidade definidas e constitui um ecossistema com sua biota característica.

– Textura

A textura de um solo é determinada pela proporção relativa de areia, silte e argila presentes nele. Constitui a fração fina do solo (terra fina), onde a areia possui partículas mais grossas, com um diâmetro de 2 a 0,08 mm. O segundo componente em diâmetro é lodo com 0,08 a 0,02 mm e, finalmente, argila com menos de 0,02 mm,

Essa composição depende do material parental ou da rocha parental que deu origem ao solo, bem como dos fatores que participaram de sua formação. Qualquer fragmento com diâmetro maior que 2 mm já é considerado uma fração grossa do solo ou cascalho.

A areia

A composição da areia é principalmente de sílica, pois este é o mineral mais abundante nas rochas da Terra. No entanto, também existem areias calcárias provenientes da erosão de corais ou areia vulcânica produzida por rochas vulcânicas.

A limusine

É um sedimento heterogêneo de frações intermediárias, composto por elementos inorgânicos e orgânicos.

Argila

As argilas são silicatos de alumina hidratada e são consideradas quimicamente ativas no solo. Eles têm um comportamento coloidal, carregados eletricamente e são importantes na retenção de umidade e elementos minerais.

– Estrutura

A estrutura do solo é dada pela união das partículas sólidas do solo, formando torrões ou unidades estruturais chamadas peds . A formação dessas estruturas é o produto do processo de floculação ou agregação causado por eventos físico-químicos.

Isso ocorre pela atração de cargas elétricas opostas entre as partículas, envolvendo água, húmus e óxidos de alumínio e ferro.

Complexos húmicos

O húmus é uma substância coloidal causada pela decomposição da matéria orgânica devido à ação da decomposição de bactérias e fungos. Os agregados de húmus formam complexos que unem as partículas do solo para formar os peds .

Organismos vivos que adicionam solo

As raízes das plantas e as substâncias que elas exalam também contribuem para aglutinar partículas formando estrutura no solo. Da mesma forma, organismos como as minhocas são essenciais no processamento do solo e na definição de sua estrutura.

– Densidade e porosidade

A textura e a estrutura do solo determinam a existência de poros nele, que são de diâmetro variável. A composição e a porosidade do solo também determinam uma densidade variável, sendo que quanto menor a porosidade, maior a densidade do solo.

Os poros do solo são importantes porque constituem o sistema de espaços através dos quais a água e o ar circulam no solo. Tanto a água quanto o ar no solo são vitais para o desenvolvimento da vida dentro e fora dele.

– Interface e ecossistema

No solo interagem os elementos minerais da litosfera, a água da hidrosfera, o ar na atmosfera e os seres vivos da biosfera. O solo mantém uma troca de elementos químicos com a água, além de gases com a atmosfera, como O2 e CO2.

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Por outro lado, os seres vivos no solo obtêm nutrientes e água, fornecendo matéria orgânica e minerais. Nesse contexto, o solo é um ecossistema em que fatores abióticos e abióticos se inter-relacionam.

Rizosfera

É o ambiente que circunda as raízes das plantas no solo e forma uma condição específica no solo. Nesse ambiente, as raízes obtêm água e nutrientes minerais do solo e fornecem vários exsudatos, além de estabelecer relações simbióticas.

É na rizosfera que se desenvolve a maior parte da vida do solo, pois é aí que há maior disponibilidade de carbono.

– Fertilidade

Uma propriedade fundamental do solo é a sua fertilidade, pois contém elementos minerais essenciais para o desenvolvimento das plantas terrestres. Entre esses minerais estão macronutrientes como nitrogênio, fósforo e potássio, além de micronutrientes (ferro, boro, zinco, manganês, níquel, molibdênio, entre outros).

– A água

A água circula na parte porosa de sua estrutura, adere a partículas coloidais (argilas) e desempenha um papel fundamental na formação da estrutura do solo. A principal fonte de água para a vegetação é o solo e os minerais essenciais para as plantas são dissolvidos.

Formação do solo

O processo de formação do solo, ou pedogênese, é o produto da ação de vários fatores. Estes variam desde a rocha que dá origem aos fatores que a condicionam.

– Material parental

A rocha que forma a litosfera é uma camada contínua de composição mineralógica variada, dependendo de sua natureza. Podem ser rochas sedimentares, metamórficas ou ígneas formadas por diferentes processos.

Regolith

Sob a ação de fatores climáticos e biológicos, a rocha se decompõe ou se fragmenta, formando uma camada variável de material espesso, chamado regolito. O clima e os seres vivos continuam a agir sobre esse material até que o solo seja formado.

– Clima

A superfície da Terra está sujeita a diferentes condições climáticas, gerando um gradiente de temperatura e umidade. Cada região possui um regime de chuva, vento e temperatura que varia durante o dia e o ano.

Essas condições agem no material original degradando-o e dando-lhe uma estrutura específica, criando diferentes tipos de solos.

Precipitação

A água afeta a formação do solo, tanto pelo efeito físico erosivo sobre as rochas quanto pela contribuição da própria água. A água, como solvente universal, é um elemento fundamental nas reações químicas que ocorrem na formação do solo.

Além disso, o excesso de umidade e a alternância entre os períodos úmido e seco influencia o tipo de solo formado.

Temperatura

Altas temperaturas favorecem vários processos químicos que contribuem para a formação do solo. Enquanto variações extremas de temperatura promovem tensões estruturais na rocha, gerando fraturas.

– Fatores bióticos

A atividade dos seres vivos que vivem dentro e sobre o solo é decisiva na formação do solo.

Vegetação

A presença de uma cobertura vegetal desempenha um papel na estabilidade do substrato, proporcionando um ambiente propício à formação do solo. Sem cobertura vegetal, aumenta a erosão e consequente perda de solo em formação.

Por outro lado, as raízes das plantas e seus exsudatos contribuem para a fragmentação do material parental e são aglutinadores do solo.

Outros organismos

Os microrganismos e macroorganismos que habitam o solo contribuem substancialmente para a sua formação. Decompositores como bactérias, arquéias, fungos e protozoários processam matéria orgânica e formam húmus.

As minhocas perfuram os túneis e ingerem o solo, processando matéria orgânica, ajudando assim a construir estrutura no solo. Isso aumenta a porosidade do solo e, portanto, o fluxo de água e ar. 

Há também um grande número de animais maiores que também contribuem para a formação do solo, como toupeiras, musaranhos e outros.

– Alívio

É muito importante na formação do solo, porque uma inclinação acentuada impede a permanência do solo em formação. Por outro lado, uma planície ou depressão perto de uma área montanhosa será o destinatário do material do solo arrastado.

– Clima

A formação do solo merece um longo processo de intemperismo e processamento de regolitos. Portanto, o fator tempo é fundamental para a evolução do solo até atingir seu clímax.

– Clímax do solo

Uma vez alcançado um equilíbrio no processo de formação em relação às condições ambientais, um clímax do solo é formado. Neste ponto, considera-se que o solo em questão atingiu seu nível evolutivo máximo.

Composição do solo

A composição do solo varia de acordo com o leito rochoso que o originou e com os processos de formação do solo envolvidos.

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Minerais

Quase todos os minerais conhecidos podem ser encontrados no solo, sendo os grupos mais abundantes silicatos, óxidos, hidróxidos, carbonatos, sulfatos, sulfuretos e fosfatos.

Matéria orgânica

Dependendo do bioma em que se desenvolve, o solo terá um teor maior ou menor de matéria orgânica. Assim, na floresta tropical, a maior parte da matéria orgânica está na serapilheira (horizonte 0) e o solo subjacente é pobre em húmus.

Na floresta decídua temperada, há uma maior taxa de acúmulo de matéria orgânica decomposta e nas áreas desérticas esse acúmulo de matéria orgânica é muito baixo.

Água

A água circula na matriz porosa do solo nas formas de vapor líquido e de água. Parte da água está fortemente ligada às partículas coloidais no solo.

Ar

A matriz porosa possui ar e, portanto, oxigênio, dióxido de carbono e nitrogênio atmosférico. O ar no solo é importante para manter a vida, incluindo a respiração radical.

Camadas (horizontes)

Na formação do solo, a gravidade, a infiltração de água, o tamanho das partículas e outros fatores geram uma estrutura em camadas. Essas camadas horizontais são dispostas em um gradiente vertical e são chamadas horizontes do solo, formando juntas o chamado perfil do solo.

Tradicionalmente, três horizontes fundamentais são identificados em um solo identificado de cima para baixo com as letras A, B e C. Enquanto a  equipe da Divisão de Pesquisa de Solo dos Estados Unidos define cinco horizontes fundamentais e duas camadas possíveis.

Horizonte 0

É a presença de uma camada de matéria orgânica superficial com uma composição mineral inferior a 50% do volume. Nesse caso, o nível de decomposição da matéria orgânica presente não importa.

Horizonte a

É o horizonte da superfície ou abaixo do horizonte 0, caracterizado pelo conteúdo de húmus misturado com o componente mineral. É de cor escura e há presença de raízes, além de alterações devido à atividade biológica.

Horizonte E

Há uma predominância de areia e lodo devido à perda de argilas, mostrando uma cor clara.

Horizonte B

É um horizonte rico em minerais com acúmulo de argilas e outras substâncias, que podem formar blocos ou camadas impermeáveis ​​de argila.

Horizonte C

É o horizonte mais próximo da rocha e, portanto, menos sujeito à pedogênese. É constituído por fragmentos de rochas, acúmulos de gesso ou sais solúveis, entre outras substâncias.

Camada R

Identifique camadas de rocha dura, o que requer o uso de equipamentos pesados ​​para perfuração.

Camada W

Essa camada foi recentemente adicionada para se referir à presença de uma camada de água ou gelo em qualquer nível. Em outras palavras, essa camada pode ser localizada entre qualquer um dos horizontes mencionados.

Tipos de solo

Existem vários critérios para classificar os solos, desde esquemas muito simples baseados em textura ou clima, até sistemas complexos. Entre estes estão o USDA ( Departamento de Agricultura dos Estados Unidos ) e a FAO-UNESCO.

– De acordo com a textura

Baseia-se na textura do solo, de acordo com a proporção de areia, silte e argila. Para defini-lo, é utilizado o triângulo textural do solo (FAO ou Departamento de Agricultura dos Estados Unidos). 

Assim, as classes texturais são estabelecidas, apresentando solos arenosos, argilosos ou argilosos, e as várias combinações, como um solo argiloso-arenoso.

– De acordo com o clima

Esta classificação aplica-se aos solos em cuja formação o elemento fundamental é o clima e dão origem aos chamados solos zonais.

Solos para clima úmido

A alta umidade acelera os processos de formação do solo, dissolvendo o carbonato de cálcio e alterando silicatos e feldspatos. O ferro e o alumínio predominam, sendo solos de baixa fertilidade e alto teor de matéria orgânica, como os tipos de laterita da floresta tropical.

Solos de clima seco

A baixa umidade retarda o processo de formação do solo, tornando-o fino e com a presença de material original mal intemperizado. Apresentam pouca matéria orgânica, dada a escassa vegetação que suportam e abundante carbonato de cálcio, como os aridisóis.

Solos de clima temperado

As condições de umidade e temperatura são moderadas e, com o tempo, formam-se solos férteis e profundos. Apresentam quantidades significativas de matéria orgânica e minerais insolúveis, como ferro e alumínio, como nos alfissolos.

– USDA

É o sistema de taxonomia do solo do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos, que reconhece 12 pedidos como uma categoria superior. Siga a categoria de subordem com 64 classes, os grupos com mais de 300 classes e os subgrupos com mais de 2.400 classes.

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Características de diagnóstico

Este sistema utiliza como elementos de diagnóstico para atribuir um solo a uma classe, o tipo de umidade do solo e o regime de temperatura. Da mesma forma, a presença de certos horizontes, tanto superficiais (epípedes) quanto o interior do solo (endopontes).

FAO-UNESCO

A categoria principal deste sistema, equivalente à ordem no sistema USDA, é o Major Soil Group e inclui 28 classes. O próximo nível na hierarquia é a Unidade de piso e abrange 152 classes.

Funções e importância

O solo é um componente fundamental dos ecossistemas terrestres e a base para a maioria das atividades humanas.

Apoio e nutrição da vegetação terrestre

O solo fornece o suporte sobre o qual as plantas terrestres são estabelecidas através de seu sistema radical. Além disso, fornece os nutrientes minerais e a água que as plantas necessitam para seu desenvolvimento.

Agricultura e base de criação

É um fator de produção essencial na agricultura, embora existam técnicas modernas que o dispensam, como a hidroponia. No entanto, a produção em massa da maioria das culturas só é possível em grandes áreas do solo.

Captura de ciclo e carbono

Nas trocas gasosas com a atmosfera, o solo fornece e absorve CO2. Nesse sentido, o solo contribui para reduzir o efeito estufa e, portanto, o aquecimento global.

Permafrost

É uma camada de solo orgânico congelado em latitudes circumpolares, que constitui uma importante reserva de CO2 no solo.

Fundação de construção

O solo é a base de apoio para construções humanas, como estradas, canais, edifícios, entre muitos outros.

Erosão do solo

Erosão é a perda do solo pela ação de fatores climáticos ou pela atividade humana. A erosão extrema do solo produz desertificação e é uma das maiores ameaças aos solos agrícolas.

Erosão hídrica

A precipitação causa perda de solo devido ao impacto de gotículas de água nos agregados e no subsequente escoamento superficial. Quanto mais o solo é descoberto e quanto maior a inclinação, maior o arrasto que causa o escoamento.

Erosão eólica

O vento sopra as partículas do solo, especialmente em condições climáticas áridas, onde é seco e com pouca adesão. A vegetação atua como uma barreira contra o vento; portanto, sua ausência contribui para aumentar os efeitos da erosão eólica.

Erosão antrópica

Entre as atividades mais erosivas estão o desmatamento e o cultivo intensivo, principalmente devido à mecanização agrícola. Assim como mineração, especialmente minas a céu aberto e construção de infraestrutura.

Contaminação do solo

Os solos podem ser contaminados por causas naturais e antropogênicas, mas os casos mais graves são devidos a atividades humanas.

Agroquímicos

A aplicação de pesticidas e fertilizantes químicos é uma das principais causas de contaminação do solo. Muitos desses produtos são resíduos que levam longos períodos para serem biodegradados.

Efluentes e águas de escoamento

Esgotos mal canalizados e não tratados, bem como escoamentos de áreas urbanas e industriais, causam poluição. As águas de escoamento transportam detritos, como lubrificantes, óleos de motor e resíduos de tinta que contaminam o solo.

Mineração

Esta atividade não apenas degrada fisicamente o solo, mas é uma fonte de substâncias químicas poluentes. É o caso do mercúrio e do arsênico utilizados na extração de metais como o ouro.

Da mesma forma, o uso de bombas hidropneumáticas de alta potência para corroer o solo em busca do metal libera contaminantes de metais pesados.

Indústria petrolífera

Derramamentos de óleo nas instalações de perfuração e vazamentos na barragem de retenção de lodo contaminam o solo.

Chuva ácida

A chuva ácida produzida por gases industriais ao reagir na atmosfera com vapor de água causa a acidificação do solo.

Lixo

A acumulação de resíduos sólidos, especialmente plásticos e lixo eletrônico, é uma fonte de contaminação do solo. Entre outras coisas, o plástico libera dioxinas e o lixo eletrônico contribui com metais pesados ​​no solo.

Referências

  1. FAO (2009). Guia para a descrição de solos. Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação.
  2. INIA (2015). Semana da Ciência e Tecnologia Open House Day. Instituto Nacional de Pesquisa Agropecuária, Tacuarembó.
  3. Jaramillo, DF (2002). Introdução à ciência do solo. Faculdade de Ciências, Universidade Nacional da Colômbia.
  4. Lal, R. (2001). Degradação do solo por erosão. Degradação e desenvolvimento da terra.
  5. Morgan, RPC (2005). Erosão e conservação do solo. Blackwell Publishing.

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