Solo: características, formação, composição, camadas, tipos - Ciência - 2023

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o terra É a camada superior da litosfera causada pelo intemperismo do leito rochoso devido à ação do clima e de entidades biológicas. Compreender por meteorização a fragmentação da rocha formando um material não consolidado com uma 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, variando de diâmetro maior a menor: areia, silte e argila.

A ação de fatores climáticos como precipitação e temperatura e também de organismos vivos são responsáveis pela formação do solo. Esses fatores exercem uma ação sobre o material original ou a rocha, fragmentando-o por longos períodos de tempo.

Este processo dá origem a uma estrutura porosa complexa composta por vários minerais, água, ar e matéria orgânica. Essa estrutura ocorre em horizontes mais ou menos definidos ou camadas 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 suporte da cobertura vegetal, tanto natural como agrícola, sendo um elemento fundamental do ecossistema.

No entanto, o solo está sendo degradado e perdido devido à erosão, consequência de fatores climáticos e da ação humana. Já a poluição degrada o solo ao introduzir 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. Esta matriz possui textura, estrutura, densidade e porosidade definidas, constituindo um ecossistema com sua biota característica.

- textura

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

Esta composição depende do material original ou rocha geradora que deu origem ao solo, bem como dos fatores que participaram de sua formação. Qualquer fragmento com diâmetro superior a 2 mm já é considerado uma fração grossa do solo ou cascalho.

A areia

A composição da areia é em sua maior parte sílica, pois este é o mineral mais abundante nas rochas da Terra. No entanto, também existem areias calcárias da erosão de corais ou areia vulcânica de rochas vulcânicas.

A limusine

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

Argila

As argilas são silicatos de alumina hidratados e são consideradas quimicamente ativas no solo. Possuem 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 caroços ou unidades estruturais denominadas peds. A formação dessas estruturas é o produto do processo de floculação ou agregação causado por eventos físico-químicos.

Isso ocorre devido à 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 de bactérias e fungos em decomposição. Os agregados de húmus formam complexos que aglutinam as partículas do solo formando o peds.

Organismos vivos que adicionam solo

As raízes das plantas e as substâncias que exsudam também contribuem para a aglutinação de partículas formando estrutura no solo. Da mesma forma, organismos como as minhocas são fundamentais 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, 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 nele e dentro dele.

- Interface e ecossistema

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

Por outro lado, os seres vivos do solo obtêm nutrientes e água, fornecendo matéria orgânica e minerais. Nesse contexto, o solo é um ecossistema onde fatores abióticos e abióticos estão inter-relacionados.

Rizosfera

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

É na rizosfera que ocorre a maior parte da vida do solo, pois é onde 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 e também micronutrientes (ferro, boro, zinco, manganês, níquel, molibdênio, entre outros).

- A água

A água circula na parte porosa de sua estrutura, aderida 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 nele.

Formação do solo

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

- Material parental

O alicerce 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 gradativamente se desagrega ou se fragmenta, formando uma camada variável de material espesso denominado regolito. O clima e os seres vivos continuam agindo sobre esse material até formar o solo.

- Clima

A superfície da Terra está sujeita a diferentes condições climáticas, gerando um gradiente de temperatura e umidade. Cada região possui um regime de chuvas, ventos e temperaturas que variam ao longo do dia e do ano.

Essas condições atuam sobre o material de origem, degradando-o e dando-lhe uma estrutura particular, criando diferentes tipos de solos.

Precipitação

A água afeta a formação do solo tanto pelo efeito erosivo físico na rocha quanto pelo próprio abastecimento de água. A água, como solvente universal, é 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 influenciam o tipo de solo que se forma.

Temperatura

As altas temperaturas favorecem vários processos químicos que contribuem para a formação do solo. Já as variações extremas de temperatura propiciam tensões estruturais na rocha, gerando fraturas.

- Fatores bióticos

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

Vegetação

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

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

Outros organismos

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

As minhocas perfuram túneis e ingerem solo, processando a matéria orgânica de forma que contribuem para a geração de estrutura no solo. Isso aumenta a porosidade do solo e, portanto, o fluxo de água e ar.

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

- alívio

É muito importante na formação do solo, pois um declive acentuado impede a permanência do solo em formação. Por outro lado, uma planície ou depressão próxima a uma área montanhosa receberá o material de solo lavado.

- Clima

A formação do solo requer um longo processo de intemperismo da rocha-mãe e processamento de regolito. Portanto o fator tempo é fundamental para a evolução do solo até atingir seu clímax.

- piso clímax

Uma vez que um equilíbrio foi alcançado no processo de formação em relação às condições ambientais, um piso clímax foi formado. Neste ponto, o solo em questão é considerado como tendo atingido seu nível evolutivo mais alto.

Composição do solo

A composição do solo varia de acordo com a rocha geradora que lhe deu origem e os processos de formação de solo envolvidos.

Minerais

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

Matéria orgânica

Dependendo do bioma onde se desenvolve, um solo terá maior ou menor teor de matéria orgânica. Assim, na floresta tropical úmida a maior parte da matéria orgânica está na serapilheira superficial (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 em áreas desérticas esse acúmulo de matéria orgânica é muito baixo.

Água

Na matriz porosa do solo, a água circula tanto na forma líquida quanto na forma de vapor d'água. Parte da água está fortemente ligada às partículas coloidais do 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 no solo, incluindo a respiração radical.

Camadas (horizontes)

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

Tradicionalmente, três horizontes fundamentais são identificados em um solo identificado de cima para baixo com as letras A, B e C. Enquanto o Equipe da Divisão de Pesquisa de Solo dos Estados Unidos define 5 horizontes fundamentais e 2 camadas possíveis.

Horizon 0

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

Horizon A

É a superfície do horizonte ou abaixo do horizonte 0, caracterizada pelo conteúdo de húmus misturado ao componente mineral. É de cor escura e possui raízes, bem como alterações devidas à atividade biológica.

Horizon E

Há predominância de areia e silte devido à perda de argila, apresentando uma coloração clara.

Horizon B

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

Horizon C

É o horizonte mais próximo do alicerce e, portanto, menos sujeito aos processos de pedogênese. É formado por fragmentos de rochas, acúmulos de gesso ou sais solúveis, entre outras substâncias.

Camada R

Identifique camadas de rocha dura, que requerem o uso de equipamentos pesados para a perfuração.

Camada W

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

Tipos de solo

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

- De acordo com a textura

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

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

- De acordo com o clima

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

Solos de clima úmido

A alta umidade acelera os processos de formação do solo, ao mesmo tempo que dissolve o carbonato de cálcio e desagrega os silicatos e feldspatos. O ferro e o alumínio predominam, sendo solos de baixa fertilidade e alto teor de matéria orgânica, como os tipos lateríticos da floresta tropical.

Solos de clima seco

A baixa umidade retarda o processo de formação do solo, então eles são finos e com a presença de material de origem dificilmente intemperizado. Apresentam pouca matéria orgânica devido à escassa vegetação que sustentam e ao abundante carbonato de cálcio como os aridissolos.

Solos de clima temperado

As condições de umidade e temperatura são moderadas e profundas e solos férteis são formados ao longo do tempo. 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 ordens como uma categoria superior. Segue a categoria de subordem com 64 classes, grupos com mais de 300 classes e subgrupos com mais de 2.400 classes.

Características de diagnóstico

Este sistema utiliza como elementos diagnósticos a atribuição de um solo a uma classe, o tipo de umidade do solo e também o regime de temperatura. Da mesma forma, a presença de certos horizontes tanto na superfície (epípedes) quanto no interior do solo (endopédones).

FAO-UNESCO

A categoria principal neste sistema, equivalente ao pedido no sistema USDA, é o Major Soil Group e inclui 28 classes. O próximo nível na hierarquia é a Unidade de Solo e cobre 152 classes.

Funções e importância

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

Suporte e nutrição da vegetação terrestre

O solo fornece o suporte no qual as plantas terrestres são estabelecidas por meio de seu sistema radicular. Além disso, fornece nutrientes minerais e água de que as plantas necessitam para seu desenvolvimento.

Base da agricultura e da pecuária

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 safras só é possível em grandes áreas de solo.

Ciclo de carbono e sequestro

Em suas trocas gasosas com a atmosfera, o solo fornece e absorve CO2. Nesse sentido, o solo contribui para a redução do efeito estufa e, consequentemente, do 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 sustentação das 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 causa desertificação e é uma das maiores ameaças aos solos agrícolas.

Erosão hídrica

A precipitação causa perda de solo devido ao impacto das gotas de água nos agregados e subsequente escoamento superficial. Quanto mais exposto o solo e mais íngreme a encosta, maior será o arrasto causado pelo escoamento.

Erosão eólica

O vento carrega partículas de solo, principalmente em climas áridos, onde o solo é seco e com pouca aderência. 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 as lavouras intensivas, principalmente devido à mecanização agrícola. Bem como a mineração, especialmente minas a céu aberto, e a construção de infraestrutura.

Contaminação do solo

Os solos podem ser contaminados por causas naturais e antrópicas, mas os casos mais graves são devidos à atividade humana.

Agroquímicos

A aplicação de pesticidas químicos e fertilizantes é uma das principais causas de contaminação do solo. Muitos desses produtos são residuais, demorando muito para se biodegradar.

Efluentes e águas de escoamento

Esgotos mal canalizados e sem tratamento, bem como esgoto de áreas urbanas e industriais, são a causa da poluição. As águas do escoamento carregam resíduos como lubrificantes, óleos de motor e resíduos de tinta que contaminam o solo.

Mineração

Essa atividade não só degrada fisicamente o solo, mas também é fonte de produtos químicos poluentes. É o caso do mercúrio e do arsênio usados na extração de metais como o ouro.

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

Indústria de petróleo

Derramamentos de óleo em plataformas de perfuração e vazamentos de diques de retenção de lama poluem o solo.

Chuva ácida

A chuva ácida produzida pelos gases industriais ao reagir na atmosfera com o vapor d'água, provoca a acidificação dos solos.

Lixo

O acúmulo de resíduos sólidos, principalmente plásticos e resíduos eletrônicos, é fonte de contaminação do solo. Entre outras coisas, os plásticos liberam dioxinas e o lixo eletrônico contribui com metais pesados para o solo.

Referências

FAO (2009). Guia para a descrição de solos. Organização das Nações Unidas para a Alimentação e Agricultura.
INIA (2015). Dia Aberto da Semana da Ciência e Tecnologia. Instituto Nacional de Pesquisa Agropecuária, Tacuarembó.
Jaramillo, D.F. (2002). Introdução à ciência do solo. Faculdade de Ciências da Universidade Nacional da Colômbia.
Lal, R. (2001). Degradação do solo por erosão. Degradação e desenvolvimento de terras.
Morgan, R.P.C. (2005). Erosão e conservação do solo. Blackwell Publishing.