Componentes Inorgânicos e Orgânicos do Solo

Componentes Inorgânicos e Orgânicos do Solo

(Parte 1 de 2)

IFMT

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia

Curso de Graduação de Tecnologia em Gestão Ambiental

Componentes Inorgânicos

&

Orgânicos do Solo

Aluno Edmar Ribeiro silva

Professora Kellyn Ferreira Antunes

Disciplina - Solos & Meio Ambiente

Cuiabá

2009

IFMT -Campus Bela Vista - Curso de Tecnologia em Gestão Ambiental - 2° Semestre

INTRODUÇÃO

O solo é um corpo natural, possuindo comprimento, largura e profundidade, e constitui a camada externa da litosfera, em contato com a atmosfera. Como o solo é formado a partir de um material que lhe dá origem, através da ação de fatores climáticos e biológicos, o solo pode ser estudado como um corpo formado por fatores de formação e por processos de formação, os quais vão definir o solo resultante como um indivíduo com características e propriedades que o diferenciam dos demais solos, e que definem seu potencial de utilização agrícola.

Assim, o solo pode ser definido como um corpo natural, resultado dos fatores e processos de formação, constituído de camadas paralelas à superfície, capaz de suportar e nutrir plantas.

Esses fatores e processos de formação, conferem ao solo características e propriedades químicas e físicas próprias, de extrema importância no fornecimento de água e minerais para o desenvolvimento das plantas.

O solo é um meio complexo e heterogêneo, produto de alteração do remanejamento e da organização do material original (rocha, sedimento ou outro solo), sob a ação da vida, da atmosfera e das trocas de energia que aí se manifestam, e constituído por quantidades variáveis de minerais, matéria orgânica, água da zona não saturada e saturada, ar e organismos vivos, incluindo plantas, bactérias, fungos, protozoários, invertebrados e outros animais.

Figura 01 – Perfil do Solo

O solo tem o seu limite superior na atmosfera ou, quando submerso, numa camada de água pouco profunda. Nos limites laterais transita gradualmente para águas profundas ou áreas estéreis constituídas por rocha ou gelo. O seu limite inferior é, talvez, o mais difícil de definir. O solo inclui os materiais próximos da superfície que diferem do material rochoso subjacente como resultado da interacção, ao longo do tempo, do clima, dos organismos vivos, do material originário e do relevo. Normalmente, a sua variação é gradual até ao limite inferior com o material originário, onde cessa a actividade biológica, e coincide com a profundidade de enraizamento das plantas perenes nativas.

Em agricultura e geologia, solo (crosta terrestre) é a camada que recobre as rochas, sendo constituído de proporções e tipos variáveis de minerais (formados por intemperismo da rocha subjacente,a (rocha-mãe) e de húmus (matéria orgânica decomposta por ação de organismos do solo). Também se refere, de modo mais restrito (especialmente na agricultura), à camada onde é possível desenvolver-se a vida vegetal. O nome técnico para o solo, em geologia, é manto de intemperismo, e ele se localiza logo acima da litosfera.

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Histórico da Ciência do Solo

Foram descobertos escritos de 2500 A.C. onde se menciona a fertilidade da terra.

Também Heródoto 2000 A.C. e Teofrasto 3000 A.C. deixaram registros sobre fertilidade do solo. Entre os romanos vários deixaram escritos sobre o tema sendo condensado por Petrus Crescentuis, em 1240, em um livro intitulado "De Agriculture Vulgare". Durante a idade média, um dos períodos mais obscuros da ciência, pouco ou nenhum conhecimento foi acrescentado sobre esse assunto.

No século XVIII apareceu a teoria fisiológica de Mitscherlich dizendo que o solo era um mero reservatório passivo de nutriente as plantas, considerando o solo como um objeto estático, só como sustentáculo das raízes.

No início do século XIX esse conceito foi rejeitado com o aparecimento da teoria Húmica de A. Von Thaer que dizia serem apenas as substâncias orgânicas responsáveis pela fertilidade do solo. Com o surgimento da teoria mineral de Justus Von Liebig, em 1840, a anterior foi abandonada embora hoje se saiba que ela é em parte verdadeira. Liebig determinou que eram as substâncias minerais do solo, os alimentos das plantas que entravam no metabolismo vegetal. Logo em seguida Humphreey Davy apoiou a teoria de Liebig reconhecendo a importância da rocha matriz para a fertilidade do solo. Só não soube explicar porque a mesma rocha determinava mais de um tipo de solo.

Com Carl Sprengel de 1830-1840 apareceram os conceitos de que o solo é função da influência do clima e dos seres vivos.

Vasilí V. Dokuchaev, em 1887, após observações de solos na Rússia nas diversas latitudes estabeleceu relação entre o clima e a gênese e evolução do solo. Sua única falha foi dar valor excessivo ao fator clima em detrimentos dos demais fatores. Estabeleceu a primeira classificação de solo denominada de classificação climática.

Mais tarde, Nikolai M. Sibirtizev, discípulo de Dokuchaev, modificou a classificação climática propondo a classificação dos solos em três zonas climáticas: solos zonais, intrazonais e azonais.

Glinka, em 1927, estabeleceu o estudo do solo a partir do conhecimento do perfil.

Em 1917, Wiegner definiu o solo como um sistema disperso obedecendo as leis químicas de dispersão passando o solo assim a ser um corpo ativo e não mais estático.

Marbut estabeleceu em três metros a profundidade do perfil de um solo, o que determinou contestação por ser a profundidade variável em diferentes solos.

G. Milne, em 1935, efetuando pesquisas nas colônias inglesas mostrou existir agentes erosivos que atacaram a rocha produzindo depósitos de materiais estabelecendo também a importância do relevo na formação do solo.

Em 1945, Jenny sintetizou em um livro todos os conhecimentos que se tinha do solo até aquela data tornando-se um livro obrigatório de consulta para quem pretende estudar o solo.

Edafologia é o estudo do solo do ponte de vista de sua utilização pelas plantas. Resumindo, estuda a relação solo-planta. Pedologia é a ciência que estuda o solo.

Os componentes sólidos do solo são representados pela Matéria Mineral e pela Matéria Orgânica.

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COMPOSIÇÃO VOLUMÉTRICA DO SOLO

Se observarmos um determinado volume de solo, verificaremos que o mesmo é constituído de partículas sólidas, em íntimo contato entre si, e de espaços entre estas partículas. Estes espaços ,denominados poros ou vazios, permitem a constatação de que o solo é um corpo poroso constituído de material sólido e de poros com dimensões variadas.

Um solo agrícola ideal, na sua camada arável, deve ser constituído de 50% de material sólido e 50% de poros. O material sólido deve ser constituído de 45% de material mineral e 5% de matéria orgânica, e os poros devem ser constituídos de 25% para armazenamento de água e 25% para aeração.

Nos diferentes solos a distribuição dos sólidos e poros varia; da mesma forma esta distribuição também varia em um mesmo solo, em função da profundidade, práticas agrícolas, processos de formação, etc.

Figura 02 – Componentes Básicos do Solo

COMPONENTES SÓLIDOS

O solo apresenta três fases: sólida (substâncias minerais e matéria orgânica), líquida e gasosa, constituindo um sistema volumétrico complexo; as duas últimas fases compõem o sistema poroso, sede de inúmeros processos de interface com a fase sólida.

Considerando-se o volume desses quatro componentes básicos, estima-se que a composição de um solo mineral ideal, deve conter cerca de 50% de sólidos – minerais e orgânicos – e 50% de porosidade – preenchida pela água e pelo ar Evidentemente, trata-se de uma estimativa generalista, visto que, em condições específicas, como a de determinadas etapas do cultivo de algumas espécies, a exemplo da cultura de arroz, que se desenvolve em locais total ou parcialmente inundados, essa condição pode ser substancialmente diferente. Naturalmente, em função das condições climáticas sazonais, influenciando o “clima do solo”, ou pedoclima, as proporções de ar e água nos poros são também variáveis.

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Ar do solo

O ar presente no solo difere, de alguma forma, daquele presente na superfície. Preenchendo total ou parcialmente os poros (macroporos), o ar do solo, que varia segundo as estações do ano, a profundidade, o tipo de solo analisado e, principalmente, a quantidade de água existente no momento, apresenta maior concentração de gás carbônico e menor de oxigênio do que aquelas do ar atmosférico, uma vez que há significativa atividade biológica sem que ocorra o processo fotossintético (provedor de oxigênio gasoso), devido à ausência de luz. O ar também se faz presente dissolvido nos líquidos do solo – a água ou as soluções que esta constitui.

A umidade relativa do ar do solo é comumente maior do que a atmosférica e a sua temperatura é normalmente mais amena à medida que aumenta a profundidade. Além disso, as variações desses dois últimos fatores são menos abruptas do que aquelas observadas na superfície. A intensidade das reações de decomposição da matéria orgânica nos horizontes superficiais usualmente os enriquece de CO2, que, em contato com a água das chuvas, propicia a formação de ácido carbônico, que se dissocia e concorre para a acidificação do meio, em razão da liberação de íons H+, conforme a reação:

Figura 03 – Porosidade do Solo

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Água do solo

A água presente no solo, como ocorre em qualquer ambiente, é componente essencial à vida, seja como solvente, diluente ou veículo de gases e nutrientes, seja como recurso metabólico e fisiológico, necessário aos organismos vivos que se encontram no próprio solo ou captado pela plantas por meio de suas raízes.

A água que infiltra no solo por meio da chuva, irrigação, inundações dentre outras formas, dependendo do volume, preenche os poros maiores – macroporos – e os poros menores – microporos – e, normalmente, mistura-se a vários componentes, formando soluções ou suspensões. Mas, nem toda essa água mantém-se disponível aos seres vivos associados ao solo. Os conteúdos de água mais próximos à superfície apresentam evaporação tanto maior quanto mais exposto ou desprovido de cobertura vegetal estiver o solo, retornando à atmosfera – ciclo da água, além das demais condições ambientais: temperatura e umidade relativa, principalmente.

Parte da água do solo, sobretudo aquela distribuída pelos macroporos e que está pronta e momentaneamente acessível aos organismos, não exerce tensão maior do que 1/3 atm e pode se perder facilmente ao aprofundar-se no solo, pelo efeito da força da gravidade, tornando-se indisponível ao alcance das raízes das plantas. Por isso, recebe a denominação de água gravitacional. Uma segunda parcela da água mantém-se essencialmente nos microporos e denomina-se água capilar; quando ela é bem acessível (disponível) às plantas, caracteriza a capacidade de campo do solo, pois, ainda que associada às diversas partículas do solo pela tensão superficial, essas não a retêm irreversivelmente, permitindo sua livre drenagem. Finalmente, existe uma parte da água que fica retida no solo sob a tensão aproximada de 15 a 30 atm, mediante forças de adesão às partículas – principalmente os colóides – e, portanto, nesse caso, independentemente do volume, a água permanece indisponível às plantas, ainda que as células das raízes exerçam pressão osmótica significativa. Pelo fato de a água estar fortemente adsorvida àquelas partículas, liberando-as somente ao se evaporar, ela é denominada higroscópica. Assim, a disponibilização de água no solo é fundamental ao desenvolvimento vegetal e, conseqüentemente, à produtividade e ao uso racional de ambos os recursos – a água e o solo (Figuras 04 e 05).

Figura 04 - Representação esquemática da água do solo (em preto: a água; hachurado: partículas do solo; sem preenchimento: poros): (A) em saturação; (B) na capacidade de campo; e (C) no ponto de murchamento permanente

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Água do solo

Figura 05 - Água no solo e disponibilidade às plantas. Os sinais + e – indicam o valor aproximado.

A capacidade de retenção de água no solo e a sua disponibilidade às plantas variam em função das composições granulométrica e mineralógica, das características e do estado de conservação do solo, além de fatores importantes, tais como a topografia, a cobertura vegetal, o manejo praticado etc. A partir dessas observações, evidencia-se a importância do conhecimento das propriedades e das condições do solo para a manutenção ou o aprimoramento da porosidade e da permeabilidade do solo.

Figura 06 – Perfil do Solo

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