7.2: Perfis e Processos do Solo - Em formação - 2021
A palavra "solo"Foi definido de forma diferente por diferentes disciplinas científicas. Na agricultura e horticultura, solo geralmente se refere ao meio para o crescimento da planta, normalmente material dentro de um ou dois metros superiores (Figura ( PageIndex {1} )). Usaremos essa definição neste capítulo. O solo consiste predominantemente em matéria mineral, mas também contém matéria orgânica (húmus) e organismos vivos. Os espaços dos poros entre os grãos minerais são preenchidos com proporções variáveis ​​de água e ar.
No uso comum, o termo solo às vezes é restrito apenas ao solo escuro no qual plantamos nossas sementes ou vegetais. Em uma definição mais ampla, os engenheiros civis usam o termo solo para qualquer material não consolidado (macio quando úmido) que não é considerado rocha sólida. Segundo essa definição, o solo pode ter até centenas de metros de espessura! Solos antigos, às vezes enterrados e preservados na subsuperfície, são referidos como paleossolos (Figura ( PageIndex {2} )) e refletem as condições climáticas e ambientais anteriores.
O solo é importante para nossa sociedade principalmente porque fornece a base da agricultura e da silvicultura. Obviamente, o solo também é um componente crítico para os ecossistemas terrestres e, portanto, importante para os animais, plantas, fungos e microrganismos.
O solo desempenha um papel em quase todos os ciclos biogeoquímicos na superfície da Terra. O ciclo global de elementos-chave, como carbono (C), nitrogênio (N), enxofre (S) e fósforo (P), todos passam pelo solo. No ciclo hidrológico, o solo ajuda a mediar o fluxo de precipitação da superfície para o lençol freático. Os microrganismos que vivem no solo também podem ser componentes importantes dos ciclos biogeoquímicos por meio da ação da decomposição e de outros processos, como a fixação de nitrogênio.
Os fatores fundamentais que afetam a gênese do solo podem ser classificados em cinco elementos: clima, organismos, relevo, material original e tempo. Pode-se dizer que o relevo, o clima e os organismos ditam o ambiente local do solo e agem juntos para causar intemperismo e mistura do material original do solo ao longo do tempo. À medida que o solo é formado, muitas vezes tem camadas distintas, que são formalmente descritas como "horizontes". Os horizontes superiores (rotulados como horizontes A e O) são mais ricos em matéria orgânica e, portanto, importantes no crescimento das plantas, enquanto as camadas mais profundas (como os horizontes B e C) retêm mais das características originais da rocha-mãe abaixo (Figura ( PageIndex {3} )).
O papel do clima no desenvolvimento do solo inclui aspectos de temperatura e precipitação. Solos em áreas muito frias com condições de permafrost tendem a ser rasos e fracamente desenvolvidos devido à curta estação de crescimento. Os horizontes superficiais ricos em orgânicos são comuns em áreas baixas devido à decomposição limitada. Em solos tropicais quentes, os solos tendem a ser mais espessos, com extensa lixiviação e alteração mineral. Em tais climas, a decomposição da matéria orgânica e o intemperismo químico ocorrem em uma taxa acelerada.
Animais, plantas e microrganismos têm papéis importantes nos processos de desenvolvimento do solo, no fornecimento de matéria orgânica e / ou na ciclagem de nutrientes. Vermes, nematóides, cupins, formigas, esquilos, toupeiras, etc., todos causam uma mistura considerável de solo e ajudam a misturar o solo, arejar e clarear o solo, criando poros (que ajudam a armazenar água e ar).
A vida vegetal fornece matéria orgânica ao solo e ajuda a reciclar nutrientes com absorção pelas raízes na subsuperfície. O tipo de planta que ocorre em uma determinada área, como tipos de árvores ou gramíneas, depende do clima, junto com a matéria-prima e o tipo de solo. Com a queda anual de folhas e agulhas, as árvores tendem a adicionar matéria orgânica às superfícies do solo, ajudando a criar um horizonte A ou O fino e rico em orgânicos ao longo do tempo. As gramíneas, por outro lado, têm raízes e massas de superfície consideráveis ​​que se agregam ao solo a cada outono para plantas anuais e perenes de vida curta. Por esta razão, os solos de pastagem têm horizontes A muito mais espessos com teores de matéria orgânica mais elevados e são mais produtivos do ponto de vista agrícola do que os solos de floresta.
Relevo (topografia e drenagem)
A paisagem local pode ter um efeito surpreendentemente forte nos solos que se formam no local. A topografia local (alívio) pode ter efeitos microclimáticos importantes, bem como afetar as taxas de erosão do solo. Em comparação com regiões planas, áreas com encostas íngremes em geral têm mais erosão do solo, mais escoamento de água da chuva e menos infiltração de água, tudo o que leva a um desenvolvimento de solo mais limitado em áreas muito acidentadas ou montanhosas. No hemisfério norte, as encostas voltadas para o sul estão expostas a ângulos de luz solar mais diretos e, portanto, são mais quentes e secas do que as encostas voltadas para o norte. As encostas mais frias e úmidas voltadas para o norte têm uma comunidade de plantas mais dinâmica devido à menor evapotranspiração e, conseqüentemente, sofrem menos erosão devido ao enraizamento das plantas no solo e têm um desenvolvimento de solo mais espesso.
A drenagem do solo afeta o acúmulo e preservação de matéria orgânica e os tipos de vegetação locais. Solos bem drenados, geralmente em morros ou encostas, são mais acastanhados ou avermelhados devido à conversão do ferro ferroso (Fe2+) a minerais com férrico (Fe3+) ferro. Solos mais mal drenados, em terras baixas, planícies aluviais ou depressões de terras altas, tendem mais a ser mais acinzentados, cinza-esverdeados (gleyed) ou de cor escura, devido à redução do ferro (para Fe2+) e acúmulo e preservação de matéria orgânica em áreas com tendência à anóxia. As áreas com má drenagem também tendem a ser terras baixas, nas quais o material do solo pode se infiltrar e se acumular nas terras altas circundantes, muitas vezes resultando em horizontes A ou O excessivamente espessos. Em contraste, áreas com declives acentuados em terras altas podem sofrer erosão e ter horizontes de superfície mais estreitos.
Material pai
o material parental de um solo é o material a partir do qual o solo se desenvolveu, sejam areias de rios, depósitos costeiros, depósitos glaciais ou vários tipos de leito rochoso. Em solos jovens, o material original tem uma conexão clara com o tipo de solo e tem uma influência significativa. Com o tempo, conforme os processos de intemperismo se aprofundam, se misturam e alteram o solo, o material original torna-se menos reconhecível à medida que os processos químicos, físicos e biológicos surtem efeito. O tipo de material original também pode afetar a rapidez do desenvolvimento do solo. Os materiais originais que são altamente resistentes às intempéries (como cinzas vulcânicas) se transformarão mais rapidamente em solos altamente desenvolvidos, enquanto os materiais originais ricos em quartzo, por exemplo, levarão mais tempo para se desenvolver. Os materiais originais também fornecem nutrientes para as plantas e podem afetar a drenagem interna do solo (por exemplo, a argila é mais impermeável do que a areia e impede a drenagem).
Em geral, os perfis de solo tendem a se tornar mais espessos (mais profundos), mais desenvolvidos e mais alterados com o tempo. No entanto, a taxa de mudança é maior para solos em estágios de desenvolvimento juvenil. O grau de alteração e aprofundamento do solo diminui com o tempo e em algum ponto, após dezenas ou centenas de milhares de anos, pode se aproximar de uma condição de equilíbrio onde a erosão e o aprofundamento (remoções e acréscimos) tornam-se equilibrados. Solos jovens (<10.000 anos) são fortemente influenciados pelo material original e normalmente desenvolvem horizontes e caráter rapidamente. Solos de idade moderada (com cerca de 10.000 a 500.000 anos de idade) estão diminuindo no desenvolvimento e aprofundamento do perfil e podem começar a se aproximar das condições de equilíbrio. Solos velhos (> 500.000 anos) geralmente atingiram seu limite no que diz respeito à horizontalização do solo e à estrutura física, mas podem continuar a se alterar química ou mineralogicamente.
O desenvolvimento do solo nem sempre é contínuo. Os eventos geológicos podem enterrar rapidamente os solos (deslizamentos de terra, avanço da geleira, transgressão do lago), podem causar a remoção ou truncamento dos solos (rios, linhas costeiras) ou podem causar a renovação do solo com adições de sedimentos lentamente depositados que adicionam ao solo (vento ou depósitos de várzea) . A mistura biológica pode às vezes causar regressão do solo, uma reversão ou solavanco no caminho para o caminho normal de desenvolvimento crescente ao longo do tempo.