Apostila Genese

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MONTES CLAROS
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
CURSO DE ZOOTECNIA
PROFESSOR MARCOS KOITI KONDO

GÊNSE, MORFOLOGIA E
CLASSIFICAÇÃO DO SOLO

NOTAS DE AULA

JANAÚBA – MINAS GERAIS
SETEMBRO DE 2008

Universidade Estadual de Montes Claros
Curso de Zootecnia – Gênese, Morfologia e Classificação do Solo - Prof. Marcos Koiti Kondo

SUMÁRIO

Fatores de conversão para unidades do sistema internacional (si) e outras unidades ......................................................... 1
1. Introdução....................................................................................................................................................................... 3
1.1. Importância e objetivos da disciplina ...................................................................................................................... 3
1.2. Histórico da pedologia ............................................................................................................................................. 4
2. A terra: composição, estrutura, dinâmica e equilíbrio do planeta................................................................................... 6
3. O solo como parte essencial do meio ambiente .............................................................................................................. 9
4. Material de origem do solo ........................................................................................................................................... 10
minerais e rochas .......................................................................................................................................................... 12
4.1. Rochas ígneas ........................................................................................................................................................ 13
4.2. Rochas sedimentares.............................................................................................................................................. 13
4.3. Rochas metamórficas............................................................................................................................................. 14
5. Fatores de formação do solo ......................................................................................................................................... 20
5.1. Material de origem................................................................................................................................................. 20
5.2. Relevo.................................................................................................................................................................... 21
5.3. Clima ..................................................................................................................................................................... 22
5.4. Organismos............................................................................................................................................................ 24
5.5. Tempo.................................................................................................................................................................... 25
6. Processos de formação do solo ..................................................................................................................................... 27
6.1. Processos básicos de formação do solo ................................................................................................................. 27
6.2. Processos gerais de formação do solo.................................................................................................................... 29
7. Perfil do solo e horizontes ............................................................................................................................................ 33
horizontes diagnósticos superficiais ............................................................................................................................. 37
horizontes diagnósticos subsuperficiais........................................................................................................................ 38
8. Propriedades morfológicas do solo............................................................................................................................... 42
8.1. Cor ......................................................................................................................................................................... 42
8.2. Textura e classe textural ........................................................................................................................................ 45
8.3. Estrutura................................................................................................................................................................. 46
8.4. Porosidade ............................................................................................................................................................. 47
8.5. Cerosidade ............................................................................................................................................................. 48
8.6. Consistência........................................................................................................................................................... 49
8.7. Cimentação ............................................................................................................................................................ 50
8.8. Nódulos e concreções minerais.............................................................................................................................. 50
8.9. Profundidade e espessura dos horizontes............................................................................................................... 51
9. Propriedades físicas do solo.......................................................................................................................................... 53
9.1. O solo como sistema trifásico ................................................................................................................................ 53
9.2. Constituição física ................................................................................................................................................. 55
propriedades físicas do solo.......................................................................................................................................... 56
9.3. Textura do solo ...................................................................................................................................................... 59
9.4. Estrutura................................................................................................................................................................. 63
9.5. Porosidade ............................................................................................................................................................. 67
9.6. Densidade .............................................................................................................................................................. 67
9.7. Compacidade ......................................................................................................................................................... 67
9.8. Água do solo .......................................................................................................................................................... 71
10. Química do solo.......................................................................................................................................................... 75
10.1. Origem das cargas elétricas do solo..................................................................................................................... 75
10.2. Ph......................................................................................................................................................................... 77
10.3. Capacidade de troca de cátions (ctc).................................................................................................................... 78
10.4. Composição química e estrutura dos minerais de argila ...................................................................................... 80
11. Classificação de solos ................................................................................................................................................. 83
11.1. Objetivos da classificação.................................................................................................................................... 84
11.2. Principais classes de solos brasileiros.................................................................................................................. 84
11.3. Solos com b textural ............................................................................................................................................ 92
11.4. Solos com b latossólico........................................................................................................................................ 92
11.5. Solos pouco desenvolvidos.................................................................................................................................. 93
11.6. Solos hidromórficos............................................................................................................................................. 94
11.7. Solos com b incipiente, b nítico, a chernozêmico, material orgânico e b plânico................................................ 95
11.8. Correlação entre o sistema atual e diferentes sistemas de classificação de solos ................................................ 99
11.9. Solos e ambientes brasileiros............................................................................................................................. 101
12. Referências bibliográficas: ....................................................................................................................................... 106
anexos ............................................................................................................................................................................. 107

Curso de Zootecnia – Gênese, Morfologia e Classificação do Solo - Prof. Marcos Koiti Kondo

anexo 1 - exemplo de classificação de um perfil de solo................................................................................................ 108
anexo 2 – chaves para classificação até o 3º nível (grande grupo) ................................................................................. 113
anexo 3 – atributos diagnósticos..................................................................................................................................... 129
anexo 4 – outros atributos............................................................................................................................................... 136
anexo 5 – classes de profundidade dos solos .................................................................................................................. 138
anexo 6 – grupamentos texturais .................................................................................................................................... 139
anexo 7 – classes de drenagem ....................................................................................................................................... 140
anexo 8 – classes de reação ............................................................................................................................................ 141
anexo 9 – escala de decomposição de von post .............................................................................................................. 142
anexo 10 – símbolos alfabéticos utilizados para a representação das classes de 1º, 2º, 3º e 4º níveis categóricos ......... 143
anexo 11 – simbologia para as classes de 1º, 2º, 3º e 4º níveis categóricos .................................................................... 144

Curso de Zootecnia – Gênese, Morfologia e Classificação do Solo - Prof. Marcos Koiti Kondo 1

FATORES DE CONVERSÃO PARA UNIDADES DO SISTEMA INTERNACIONAL (SI) E
OUTRAS UNIDADES
Para converter a Coluna 1 (unidades do SI) Coluna 2 (outras unidades) Para converter a
coluna 1 em coluna 2 em
coluna 2, coluna 1,
multiplique por: multiplique por:
Condutividade Elétrica
10 Siemen por metro, S/m Milimho por centímetro, mmho/cm 0,1
Concentrações
0,1 Grama por quilograma, g/kg Grama por 100 gramas (%) 10
1.000 Grama por quilograma, g/kg Miligrama por decímetro cúbico 0,001
(considerando-se a densidade aparente
do solo de 1,00 kg/dm3), mg/dm3
2.000 Grama por quilograma, g/kg Quilograma por hectare (considerando- 0,0005
se um hectare com 2.000 t, 0-20 cm e
densidade ap. de 1,00 kg/dm3), kg/ha
0,001 Quilograma por hectare, kg/ha Tonelada (métrica) por hectare hectare 1.000
(considerando-se um hectare com 2.000
t, 0-20 cm e densidade ap. de 1,00
kg/dm3), t/ha
1 Centimol de carga por quilograma Miliequivalente por 100 g, meq/100 g 1
(CTC), cmolc/kg
10 Centimol de carga por quilograma Milimol de carga por quilograma, 0,1
(CTC), cmolc/kg mmolc/kg
0,1 Grama por quilograma, g/kg Porcentagem, % 10
1 Megagrama por metro cúbico, Mg/m3 Grama por centímetro cúbico, g/cm3 1
1 Miligrama por quilograma, mg/kg Partes por milhão, ppm 1
Comprimento
4,5454 Metro, m Palmo (22 cm – Brasil) 0,22
1,51 x 10-4 Metro, m Légua Sesmaria (Brasil) 6.600
0,4545 Metro, m Braça (10 palmos - Brasil) 2,2
0,621 Quilômetro, km (103 m) Milha (mile), mi 1,609
1,094 Metro, m Jarda (yard), yd 0,914
3,28 Metro, m Pé (foot - 12 polegadas), ft 0,3048
1,0 Micrômetro, m (10-6 m) Mícron (micron),  1,0
3,94 x 10-2 Milímetro, mm (10-3 m) Polegada (inch), in 25,4
10 Nanômetro, nm (10-9 m) Ângstrom (Angstrom), Å 0,1
Área
0,0001 Metro quadrado, m2 Hectare, ha 10.000
0,4132 Hectare, ha Alqueire paulista (5.000 braços2), alq 2,42
0,2066 Hectare, ha Alqueire mineiro/carioca/ 4,84
goiano/alqueirim (10.000 braços2)
0,3673 Hectare, ha Alqueire do norte (Brasil) 2,7225
0,1033 Hectare, ha Alqueire baiano (Brasil) 9,68
0,05165 Hectare, ha Alqueirão (Brasil) 19,36
2,2957 Hectare, ha Tarefa baiana (30 braços2 - Brasil) 0,4356
2,47 Hectare, ha Acre 0,405
247 Quilômetro quadrado, km2 (103 m)2 Acre 4,05 x 10-3
0,386 Quilômetro quadrado, km2 (103 m)2 Milha quadrada, mi2 2,590
2,47 x 10-4 Metro quadrado, m2 Acre 4,05 x 103
10,76 Metro quadrado, m2 Pé quadrado, ft2 9,29 x 10-2
1,55 x 10-3 Milímetro quadrado, mm2 (10-6 m)2 Polegada quadrada, in2 645


Para converter a Coluna 1 (unidades do SI) Coluna 2 (outras unidades) Para converter a
coluna 1 em coluna 2 em
coluna 2, coluna 1,
multiplique por: multiplique por:

Volume
6,10 x 104 Metro cúbico, m3 Polegada cúbica, in3 1,64 x 10-5
2,84 x 10-2 Litro, L (10-3 m3) Bushel, bu 35,24
1,057 Litro, L (10-3 m3) Quarto (líquido), qt 0,946
3,53 x 10-2 Litro, L (10-3 m3) Pé cúbico, ft3 28,3
0,265 Litro, L (10-3 m3) Galão 3,78
33,78 Litro, L (10-3 m3) Onça (fluido), oz 2,96 x 10-2
2,11 Litro, L (10-3 m3) Pinta (fluido), pt 0,473
9,73 x 10-3 Metro3, m3 Acre-polegada 102,8
35,3 Metro3, m3 Pé cúbico, ft3 2,83 x 10-2
Massa
1,7144 x 10-5 Quilograma, kg Quintal (Brasil) 58.328
0,0681 Quilograma, kg Arroba (Brasil) 14,689
2,20 x 10-3 Grama, g (10-3 kg) Libra, lb 454
3,52 x 10-2 Grama, g Onça (avdp), oz 28,4
2,205 Quilograma, kg Libra, lb 0,454
10-2 Quilograma, kg Quintal (métrico), q 102
1,10 x 10-3 Quilograma, kg Ton (2000 lb), ton 907
1,102 Megagrama, Mg Ton (U.S.A.), ton 0,907
Rendimento (produção)
2,42 Quilograma por hectare, kg/ha Quilograma por alqueire paulista 0,4132
4,84 Quilograma por hectare, kg/ha Quilograma por alqueire mineiro 0,2066
2,7225 Quilograma por hectare, kg/ha Quilograma por alqueire do norte 0,3673
9,68 Quilograma por hectare, kg/ha Quilograma por alqueire baiano 0,1033
19,36 Quilograma por hectare, kg/ha Quilograma por alqueirão 0,05165
0,893 Quilograma por hectare, kg/ha Libra por acre, lb/acre 1,12
2,24 Metro por segundo, m/s Milha por hora 0,447
Temperatura
1,00(K-273) Kelvin, K Celsius, ºC 1,00(ºC+273)
(9/5 ºC)+32 Celsius, ºC Fahrenheit, ºF 5/9 (ºF–32)
Transpiração e Fotossíntese
3,60 x 10-2 Miligrama por metro quadrado segundo, Grama por decímetro quadrado hora, 27,8
mg/m2 s g/dm2 h
5,56 x 10-3 Miligrama (H2O) por metro quadrado Micromol (H2O) por centímetro 180
segundo, mg/m2 s quadrado segundo, mol/cm2 s
10-4 Miligrama por metro quadrado segundo, Miligrama por centímetro quadrado 104
mg/m2 s segundo, mg/cm2 s
35,97 Miligrama por metro quadrado segundo, Miligrama por decímetro quadrado hora, 2,78 x 10-2
Mg/m2 s Mg/dm2 h

Conversão de Nutrientes de Plantas
Elementar Óxido
2,29 P P2O5 0,437
1,20 K K2O 0,830
1,39 Ca CaO 0,715
1,66 Mg MgO 0,602


1. INTRODUÇÃO

O solo é base de toda a vida terrestre, estando presente praticamente em todo local na Terra,
onde o ser humano habita. Sua predominância como fator limitante à ocupação humana destaca a
importância de seu estudo, tanto para fins de exploração agropecuária (como a indicação de áreas
com maior potencial de produção vegetal), quanto para obras de engenharia e construções rurais.
Os primeiros seres humanos que habitaram a Terra viviam da extração direta de alimento
produzido pela natureza: frutos, sementes, folhas, raízes e animais encontrados mortos. Bem mais
tarde, desenvolveram a arte da caça, implicando na invenção de armas primitivas (com ossos,
pedras e madeira) como maças, machados, facas e lanças. Posteriormente, algumas plantas
utilizadas como alimento, puderam ser reproduzidas nas proximidades de suas moradias, por meio
do plantio de mudas e sementes. Porém, os resultados positivos surgiram somente após o
desenvolvimento da lavra (manejo) do solo, cujo princípio foi a base de toda a tecnologia de manejo
dos solos agrícolas existente nos dias atuais.
Em geral, quando enumeramos os elementos da natureza que são vitais para nós, pensamos
no ar, na água e nos alimentos. Com exceção dos peixes e outros produtos comestíveis retirados dos
mares e rios, é do solo que se originam os vegetais terrestres e, indiretamente, os animais que nos
fornecem carne, leite e inúmeros derivados que constituem a base da alimentação da maior parte
dos povos.

1.1. IMPORTÂNCIA E OBJETIVOS DA DISCIPLINA

Ao longo da história o solo tem sido um elemento bastante familiar ao ser humano, que dele
sempre dependeu para satisfazer suas necessidades básicas de locomoção, abrigo e alimentação.
Assim, os conceitos de solo são quase tão variados quanto as atividades humanas que nele se
desenvolvem e, sem dúvida, cada indivíduo tem uma concepção mais identificada com suas
próprias atividades e interesse, mas, quase sempre, muito pouco relacionada com o conhecimento
da natureza do próprio solo.

Por quê estudar Solos na Zootecnia?
Solo como base para o desenvolvimento de plantas: toda planta necessita de uma base de
sustentação física, sendo o solo necessário para a adequada fixação do sistema radicular.
Solo como fonte de nutrientes para plantas: o fornecimento de grande parte dos elementos
essenciais (aqueles sem os quais nenhuma planta pode sobreviver), excetuando-se aqueles oriundos
da atmosfera (inclusive nitrogênio, no caso de leguminosas fixadoras de N2) ocorre via solo, assim,
a fertilidade influi diretamente na espécie de vegetação predominante em determinado local.
Solo como indicador do uso mais adequado: deve-se observar qual solo se adapta melhor
para cada ocupação da terra, evitando-se problemas como alagamento, baixa capacidade de suporte
animal (em solos menos férteis), erosão, etc.
O solo é o meio no qual as culturas se desenvolvem para produzirem fibras e madeiras,
formas de energia renovável (álcool, por exemplo) e, acima de tudo, alimento para atender a
crescente demanda decorrente da explosão populacional.
A necessidade do incremento na produção de alimentos pode ser mais bem compreendida
quando analisamos alguns números:
A humanidade levou 1.830 anos para atingir o 1º bilhão de habitantes, 100 anos para o 2º
bilhão, 30 anos para o 3º bilhão e, no ano 2.000, aproximadamente 7,2 bilhões de pessoas na face da
Terra, sendo estimados para o ano 2.025, 8,3 bilhões de habitantes. Para atender a essa crescente
demanda da produção de alimentos, a FAO/ONU, estima que é necessário: a) aumento de 60% da
produtividade das culturas nos países em desenvolvimento e b) incorporar cerca de 200 milhões de
novos hectares ao processo produtivo, principalmente nas regiões tropicais do globo.
Se por um lado, a situação é preocupante quanto ao aumento da população, possivelmente
nenhum outro país tropical como o Brasil, tem tantas perspectivas positivas de aumento da


produtividade das culturas e de expansão da área cultivada para a produção de alimentos, tanto para
o consumo interno como para produzir excedentes exportáveis.

1.2. HISTÓRICO DA PEDOLOGIA1

Ao longo da história o solo tem sido um componente da natureza bastante familiar ao
homem, que dele sempre dependeu para satisfazer as suas necessidades básicas de locomoção,
abrigo e alimentação.
Quando começou a cultivar seu alimento, ao invés de simplesmente apanhá-lo, o
conhecimento da natureza do solo assumiu importância crescente para seu bem-estar.
Um dos primeiros relatos sobre estudos de solos ocorreu há aproximadamente 4.000 anos
atrás, onde o engenheiro chinês Yu classificou alguns solos de acordo com a cor2 e estrutura3.
Posteriormente, vários gregos e romanos também escreveram suas considerações sobre solos, sob os
pontos de vista teórico e prático.
A origem das primeiras observações de caráter científico sobre solos ocorreu provavelmente
com Aristóteles (384-322 A. C.) e seu sucessor, Teofrastus (372-287 A. C.) considerando o papel
do solo na nutrição das plantas. Escritores romanos continuaram a discussão sobre conceitos
similares aos dos gregos, incluindo-se nesse grupo: Cato (234-149 A. C.), Varro (116-27 A. C.),
Virgílio (70-19 A. C.), Columela (aproximadamente 45 D. C.) e Plínio (23-79 D. C.).
Após a queda do império romano, foi somente no período do Renascimento, que houve, em
1563, por Bernardo de Palissy (1499-1589) a publicação do livro “Uso de sais na agricultura”, onde
ele descrevia o solo como fonte de nutrientes minerais para as plantas.
Van Helmont, em 1629, propôs que a nutrição de plantas ocorreria somente por água. Já no
século XIX, A. Thaer sugeriu que plantas assimilariam matéria orgânica diretamente pelas raízes.
Em 1840, Justus von Liebig (1803-1873) publicou “Química aplicada à agricultura e fisiologia” no
qual ele afirmava que plantas assimilariam nutrientes minerais do solo, propondo o uso de
fertilizantes minerais na agricultura. Considerou o solo como um reservatório passivo de nutrientes
vegetais.
No meio do século XIX, muitos cientistas alemães, incluindo Ramann e Fallou,
desenvolveram a agrogeologia, que vislumbrava o solo como um manto de rocha intemperizada.
Fallou sugeriu o termo “pedologia” para o estudo do solo e de sua gênese, o qual significaria a
teoria geológica da ciência do solo, sendo distinto de “agrologia” que seria a prática agronômica da
ciência do solo.
Na Rússia, Lomonosov (1711-1765) escreveu e lecionou sobre solos, considerando-os como
algo mais evoluído do que um corpo estático. Em 1883 V. V. Dokuchaev (1846-1903) publicou um
relatório de um estudo de campo sobre Chernossolos4, no qual ele aplicava princípios de morfologia
a solos, descrevendo os principais grupos e produzindo a primeira classificação científica de solos,
além de desenvolver métodos de mapeamento do solo no campo e cartografia do solo no
laboratório.
Dokuchaev é considerado o fundador científico da geografia e gênese do solo. Além disso,
em 1886, ele propôs que a palavra “solo” fosse utilizada como um termo científico, referente a
“aqueles horizontes5 originados de rochas, que diariamente ou quase que diariamente mudam suas
1
pedologia: (1) parte da Ciência do Solo que trata da origem, morfologia, distribuição, mapeamento e classificação dos
solos. (2) sinônimo de Ciência do Solo. (3) estudo do solo no seu habitat.
2
cor (do solo): normalmente considerada como uma das características morfológicas dos horizontes do solo. Sua
determinação é feita pela comparação de amostras de solo com tabelas especiais, dentre as quais pode ser citada a de
Munsell , atualmente a mais usada. A cor possui três componentes: croma, matiz e valor.
3
estrutura (do solo): agregação de partículas primárias do solo em unidades compostas ou agrupamento de partículas
primárias, que são separadas de agregados adjacentes por superfícies de fraca resistência. São classificadas quanto a
forma, tamanho e grau de distinção, respectivamente em tipo, classe e grau.
4
Chernossolo: solo com horizonte A bastante escuro, espesso, rico em matéria orgânica e com teores altos de cálcio
trocável. Ocorre em climas sub-úmidos frios sob uma vegetação de pradaria (média e alta).
5
horizontes (do solo): seções de constituição mineral ou orgânica, aproximadamente paralelas à superfície do terreno,
parcialmente expostas no perfil do solo e dotadas de propriedades geradas por processos formadores do solo que lehe


características6 sob a influência ativa da água, ar e várias formas de organismos vivos e mortos”.
Definiu que o solo é um corpo formado por evolução natural, sob a influência de cinco fatores, dos
quais ele considerou a vegetação o mais importante.
K. D. Glinka (1867-1929) e S. S. Neustruyev (1874-1928) novamente enfatizaram o
conceito de solo como uma superfície geológica própria, uma crosta intemperizada que exibe
feições zonais correspondentes a zonas climáticas.
V. R. Williams (1863-1939) desenvolveu o conceito de gênese do solo como um processo
essencialmente biológico, predominando sobre o geológico. Ele enfatizou a fitociclagem (remoção
de nutrientes do solo pelas plantas e o retorno para a superfície na forma de folhas, liteira e raízes
mortas), que possibilitaria um aumento progressivo da fertilidade do solo, sendo que esse fenômeno
seria mais efetivo em pastagens.
P. E. Müller, em 1878, escreveu uma monografia sobre o húmus do solo, elucidando o
caráter biológico da gênese de solos florestais. Em 1912, Gedroiz introduziu o conceito de troca de
cátions7 nos solos.
Nos EUA, E. W. Hilgard (1833-1916), geólogo e cientista do solo, publicou trabalhos sobre
solos alcalinos e a relação entre solos e clima.
C. F. Marbut (1863-1935), então diretor do U. S. Soil Survey (Serviço de Levantamento de
Solos dos EUA) chamou a atenção dos cientistas norte-americanos para os estudos de Glinka e
Dokuchaev, iniciando os estudos sobre classificação de solos nos EUA em 1927.
Hans Jenny (1941) publicou o livro “Fatores de Formação do Solo”, um grande tratado
falando dos cinco fatores que governam a gênese do solo, que perdura até os dias atuais.
No Brasil, tem-se no IAC (1888-1893), os primeiros trabalhos científicos sobre o
esgotamento das terras e a maneira de corrigi-las.
F. W. Dafert e A. B. U. Cavalcanti apresentaram “As terras do Estado de São Paulo” com
análises químicas e físicas e uma tentativa de metodização das denominações vulgares dos solos.
Procuraram também definir, dentro dessas classes, as propriedades8 físicas e químicas. A adubação
já era uma preocupação e diversas considerações foram apresentadas neste trabalho.
O primeiro livro brasileiro sobre solos provavelmente foi “Elementos de Agrologia9” escrito
por Gustavo Dutra em 1897.
Os estudos sobre solos foram desenvolvidos por outras instituições, destacando-se o Instituto
de Química, do Rio de Janeiro e a Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, de Piracicaba.
Em 1947, é fundada a Sociedade Brasileira de Ciência do Solo (SBCS), a qual lançou o
primeiro volume da Revista Brasileira de Ciência do Solo (RBCS) em 1977, a qual vem sendo
regularmente publicada até hoje.

conferem características de inter-relacionamento com outros horizontes componentes do perfil, dos quais se diferenciam
em virtude de diversidade de propriedades resultantes da ação da pedogênese.
6
característica (do solo): atributo intrínsecos do solo que pode ser medido ou estimado, servindo para sua definição,
independentemente do meio ambiente (ex.: textura do solo, cor do solo, etc.).
7
troca de cátions: intercâmbio entre cátions da solução do solo e os adsorvidos na superfície de qualquer material
carregado negativamente como colóides de argila ou orgânicos.
8
propriedade (do solo): atributo relativo ao comportamento do solo, resultante da interação entre as características e o
meio ambiente (ex.: retenção de água, densidade do solo, etc.).
9
agrologia: ramo da ciência que trata do conhecimento da terra nas suas relações com a agricultura.


2. A TERRA: COMPOSIÇÃO, ESTRUTURA, DINÂMICA E EQUILÍBRIO DO PLANETA

A Terra originou-se há 4,5 bilhões de anos, ocorrendo intensos fenômenos geológicos ao
longo de todo esse período, que originaram a sua topografia e estrutura atual, permitindo a origem
da vida (Quadro 2.1).

Quadro 2.1. Escala geológica do tempo.
ERAS PERÍODOS ÉPOCAS TEMPO EM ANOS CARACTERÍSTICAS
Cenozóica Quaternário Holoceno 11.000 Homem
Pleistoceno 1.000.000

Plioceno 12.000.000
Mioceno 23.000.000 Mamíferos e fanerógamas
Terciário Oligoceno 35.000.000
Eoceno 55.000.000 Cadeias montanhosas
Paleoceno 70.000.000
Mesozóica Cretáceo 135.000.000 Dobramento moderno
Jurássico 180.000.000 (Andes, Himalaia, etc.)
Triássico 220.000.000
Paleozóica Permiano 270.000.000 Rochas sedimentares
Carbonífero 350.000.000
Devoniano 400.000.000
Siluriano 430.000.000
Ordoviciano 490.000.000
Cambriano 600.000.000
Pré-cambriana superior Algonquiano
(Proterozóica)
Pré-cambriana média Mais de dois bilhões
Pré-cambriana inferior Arqueano Aproximadamente Resfriamento superficial
(Arqueozóica) (início da Terra) 4,5 bilhões do magma
Rochas magmáticas e
metamórficas
Escudos cristalinos
Origem da litosfera

Observando a superfície do globo no seu conjunto, pode ser observado um grande número
de regiões naturais, em cujo interior, constituindo a paisagem, tem-se a ação de forma recíproca e
inseparável dos diferentes elementos físicos e biológicos.
Cada uma dessas regiões distingue-se das outras pelas seguintes características:
 Modelo topográfico;
 Cobertura vegetal;
 Solos;
 Regime climático;
 Altitude;
 Idade das superfícies.
Cada uma das características acima pode ser estudada separadamente, porém, seria difícil
dissociá-las inteiramente: é o conjunto dos seus efeitos conjugados que dará lugar às diferentes
paisagens naturais que possuem relação direta com a estrutura geológica e conseqüentemente, a
geomorfologia10.
A importância da geomorfologia na formação dos solos tem sido destacada por muitos
cientistas que estudam a paisagem, sendo que, no Brasil, uma das mais antigas superfícies
geomorfológicas é a Sul Americana (Figura 2.1).

10
geomorfologia: ramo da geologia física que estuda as formas do relevo terrestre atuais e investiga a sua origem e
evolução.


Figura 2.1. Perfil dos padrões da superfície Sul Americana.

Vários ciclos geomorfológicos ocorreram no Brasil, os quais podem ser visualizados na
figura 2.2.

Figura 2.2. Principais ciclos geomorfológicos que ocorreram no Brasil.

O solo forma algo como se fosse a pele do planeta Terra, é a interseção da litosfera, biosfera,
atmosfera e hidrosfera; é, de certa forma, um fenômeno de superfície e, como tal, variável a
pequenas distâncias; exige estudo detalhado para ser mais bem compreendido nas suas funções
dentro das ecorregiões e como sinalizador das propriedades e limitações dos ecossistemas.
Assim, a dinâmica do planeta pode ser traduzida pela existência de um ecossistema
extremamente entrelaçado, que pode ser simplificado em três níveis tróficos básicos:
 Produtores (autótrofos);
 Consumidores (heterótrofos);
 Decompositores.
A composição do ecossistema possui duas partes:
1. Organismos vivos em comunidade (biocenose);
2. Fatores abióticos que atuam sobre a biocenose (biótopo).
Em um contexto ambiental, o solo é a base para os processos ecológicos. É parte integrante
e essencial do biótopo (conjunto de fatores estreitamente ligados e atuantes sobre os organismos
vivos) (Figura 2.3).


Figura 2.3. Interação biótopo-biocenose.

 O solo está ligado à base da cadeia alimentar, já que os produtores (vegetais) nele se
desenvolvem;
 O solo está ligado aos consumidores, fornecendo-lhes os produtores;
 O solo está ligado aos decompositores, responsáveis pela reciclagem dos elementos.
A biosfera pode ser caracterizada através da constituição da atmosfera, hidrosfera e
pedosfera (representada pelo solo). Cada uma destas divisões é, em grande parte, composta pelas
reações e co-ações ecológicas dos organismos e pela interligação dos ecossistemas e dos ciclos
básicos entre eles.
Sem a vida, a Terra teria provavelmente uma crosta com ar e água e especialmente um solo
inteiramente diferente do atual. Dessa forma, o solo não é apenas um fator do ambiente, mas
também é produzido por ele. O solo, em geral, é o resultado líquido da ação do clima e dos
organismos, sobre o material de origem.
O equilíbrio do planeta pode ser definido na seguinte citação: “tudo começa e termina no
solo”, sendo que a vida depende da energia do solo e dos elementos contidos na água e no ar, mas,
sobretudo, depende do solo, como suporte essencial.


3. O SOLO COMO PARTE ESSENCIAL DO MEIO AMBIENTE

Solos são corpos naturais, tridimensionais, multifásicos, multicomponentes e multivariáveis
que apresentam, verticalmente e horizontalmente, diferentes graus de anisotropia11 em relação às
suas características físicas, químicas e biológicas, ocupando uma posição definida na paisagem.
A soma de conjuntos de características físico-químicas permite o agrupamento destes
indivíduos em classes, possibilitando a sua estratificação (classificação, organização, etc.) em
grupos com propriedades relativamente homogêneas e, conseqüentemente, categorias com
potenciais de utilização para diversos fins (objetivos).
Para a adequada compreensão do papel do solo no ambiente, deve-se observá-lo como fator
ecológico. Por ecologia, entende-se que é o estudo das relações entre organismos e o meio
ambiente. As plantas que nos fornecem alimentos, fibras, madeiras e substâncias medicinais
dependem dos fatores ecológicos: clima, solo e biota (organismos). Neste último fator está inclusa a
atividade humana. O solo, por sua vez, é função de combinações de clima, organismos, material de
origem (rocha) e tempo.
A disponibilidade de água, nutrientes e ar nos solos varia bastante, condicionando uma
produtividade diferente das culturas, quando os outros fatores são considerados constantes.
Assim, com o tetraedro (Figura 3.1) pode-se visualizar, esquematicamente, as inter-relações
de dependência dos quatro vértices.
ORGANISMOS

INFLUÊNCIA DOS ASPECTOS
SOCIOECONÔMICOS

SOLO CLIMA
Figura 3.1. Inter-relações representadas pelo tetraedro.
No tetraedro da figura 3.1, pode-se observar os seguintes aspectos:
a) no tetraedro, os vértices da base representam os fatores ecológicos: clima, solo e
organismos;
b) no vértice superior estão representados os aspectos socioeconômicos que podem se
relacionar aos três fatores ecológicos da base;
c) as arestas do tetraedro representam as inter-relações respectivas. Por exemplo: a aresta do
tetraedro que liga clima e aspectos socioeconômicos quer representar as relações entre estes dois
vértices especificamente, ou seja, a influência dos fatores climáticos sobre os aspectos
socioeconômicos;
d) as faces do tetraedro apresentam um nível maior de inter-relações, isto é, entre três
vértices. Por exemplo: no triângulo (face) clima-solo-aspectos socioeconômicos é facilmente
perceptível a inter-relação, em linhas gerais, no quadro que se presencia atualmente, por exemplo,
entre as áreas do Planalto Atlântico (no sul do ES, RJ e mesmo no Nordeste, etc.) e o Brasil
subárido;
e) o sólido, o tetraedro representa as inter-relações globais. Nossas preocupações não
chegam, muitas vezes, a passar das inter-relações unidimensionais, isto é, entre dois vértices
(representados por uma linha) e algumas vezes sem dimensão alguma (um ponto). No entanto, os
fatos se encontram inter-relacionados em todo o sólido (três dimensões);
f) como os fatores nos vértices do tetraedro podem sofrer mudanças, alterando seu campo de
inter-relações com os outros fatores, poder-se-ia adicionar, extra tetraedro, um outro fator: tempo;
g) o fator tempo, como se verá posteriormente, poderá alterar as inter-relações solo-
organismos-aspectos socioeconômicos para grande parte do território brasileiro nos próximos
decênios.

11
anisotropia: qualidade de certas substâncias ou corpos de apresentarem variações de uma determinada propriedade
conforme a direção que se examine. O perfil do solo tem anisotropia vertical devido à presença de horizontes
pedogenéticos; a passagem lateral de um tipo de solo para outro produz anisotropia horizontal.


4. MATERIAL DE ORIGEM DO SOLO

O solo é uma coleção de corpos naturais, constituídos por partes sólidas, líquidas e gasosas,
tridimensionais, dinâmicos, formados por materiais minerais e orgânicos, que ocupam a maior parte
do manto superficial das extensões continentais do nosso planeta, contém matéria viva e podem ser
vegetados na natureza, onde ocorrem. Ocasionalmente podem ter sido modificados por atividades
humanas.
Quando examinamos a partir da superfície, consistem de seções aproximadamente paralelas
(denominadas horizontes ou camadas) que se distinguem do material de origem inicial, como
resultado de adições, perdas, translocações e transformações de energia e matéria (processos) e tem
a habilidade de suportar o desenvolvimento do sistema radicular de espécies vegetais, em um
ambiente natural.
As alterações pedológicas demonstradas pelos materiais do solo revelam contraste com o
substrato rochoso ou seu resíduo mal decomposto, expressando diferenciação pedológica em
relação ao pré-existente.
O solo tem como limite superior a atmosfera. Os limites laterais são os contatos com outras
espécies de solos vizinhos, ou com afloramentos de rocha, materiais detríticos12 inconsolidados,
aterros ou terrenos sob espelhos d’água permanente. O limite inferior do solo é difícil de ser
definido. Normalmente, o solo passa gradualmente no seu limite inferior para rocha dura ou
materiais saprolíticos13 que não apresentam sinais de atividade animal, vegetal ou qualquer outra
atividade biológica. O solo contrasta com o material subjacente pelo decréscimo de constituintes
orgânicos, alteração e decomposição dos constituintes minerais, observando-se um ganho de
propriedades mais relacionadas ao substrato rochoso ou material de origem não consolidado.
A seqüência básica de solos é a seqüência de idade (cronosseqüência). Por exemplo (Figura
4.1):
Neossolos - Cambissolos - Solos com B textural - Latossolos14
 Mais novos Mais velhos 

Figura 4.1. Solos de diferentes idades, de acordo com o relevo.

Três parâmetros são considerados mais importantes para o processo de intemperismo da
rocha de origem:
12
material detrítico: depósito sedimentar de detrito (material produzido pela desintegração e/ou decomposição de
rochas ou restos orgânicos, capaz de ser transportado do seu local de origem e depositado).
13
material saprolítico: formado por saprolito (manto de alteração de rochas constituído essencialmente de uma
mistura de minerais secundários e primários derivados de rochas ígneas, metamórficas e sedimentares pela ação do
intemperismo químico e que mantém vestígios de estrutura original da rocha, sendo comumente reconhecido como um
produto de alteração da rocha in situ, isovolumétrico e denominado como horizonte C).
14
Latossolo: do latim later, tijolo. O Latossolos são solos muito velhos, profundos como os de Brasília, que apresentam
em geral, baixa fertilidade natural e topografia bastante suavizada; apresentam pouca diferenciação no teor de argila
com a profundidade, sem minerais primários facilmente intemperizáveis e com estrutura tipicamente granular,
semelhante à terra de formiga, dando ao solo um aspecto arenoso. A cor vermelho-acinzentada (arroxeada) de
Latossolos desenvolvidos de rochas basálticas, com a estrutura já descrita, lembra pó de café.


a) Composição química ou mineralógica;
b) Estrutura ou fábrica;
c) Granulometria.
As rochas ricas em minerais máficos (escuros) são, em princípio, mais facilmente
intemperizáveis do que as ricas em minerais félsicos (claros), mas, mesmo aí, a estrutura ou fábrica
pode inverter essa ordem (Figura 4.2).
Minerais máficos são comuns em rochas escuras, como basalto, diabásio, etc., tais como:
olivinas, anfibólios, piroxênios e biotita, todos com altos teores de Fe, Mg e elementos-traços15.

Figura 4.2. Influência da estrutura da rocha de origem na idade relativa dos solos (no atual Sistema
Brasileiro de Classificação de Solos (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária -
EMBRAPA, 2006), o Litossolo, Podzólico Vermelho-Amarelo e Terra Roxa Estruturada
são denominados: Neossolo Litólico, Argissolo Vermelho-Amarelo e Nitossolo
Vermelho, respectivamente).

Considerando-se a rocha de origem, têm-se alguns aspectos interessantes:
a) Elementos químicos como Ca, Mg e K podem ser removidos com facilidade das rochas,
ou podem ser concentrados, como Fe e P e elementos-traços. Solos originados de rochas
máficas tendem a ser mais ricos em Fe, P, Co, Cu e Zn, e mais pobres em B e Mo;
b) Teores de B tendem a ser maiores em solos oriundos de rochas pelíticas16. O B é mais
concentrado nos sedimentos de origem marinha;
c) Solos originados de rochas psamíticas17 e graníticas tendem a ser mais arenosos (rochas
ricas em quartzo).
d) Rochas pelíticas são ricas apenas em K, sendo pobres em Ca, Mg e P. Devido à presença
de Al na muscovita e no feldspato, solos jovens dessas rochas têm alto teor de Al
trocável. Solos mais velhos, devido a gibbsita18, há menores teores de Al trocável.
e) Dependendo do cimento, rochas psamíticas (arenitos) podem originar solos muito ricos.
Exemplo: arenito Bauru, com cimento calcário.

Quando se consideram as propriedades de um solo novo para um solo velho, tem-se a
seguinte tendência (Quadro 4.1):

15
elemento-traço: presente em pequena quantidade no solo, de difícil mensuração pelos métodos atuais de análise
química.
16
pelítica: do grego pelos, lama, lodo; rocha sedimentar de textura fina (pelito) ou rocha metamórfica, derivada de um
pelito.
17
psamítica: do grego psammos, areia; rocha sedimentar de textura intermediária (psamitos), como o arenito.
18
gibbsita: mineral monoclínico, de composição Al(OH)3. Constituinte principal de muitas bauxitas e componente
importante da fração argila de muitos Latossolos. O termo é uma homenagem a George Gibbs, mineralogista norte-
americano. Também conhecida como hidrargilita, do grego hidro, água, e argilos, argila branca, descoberta pela
primeira vez nos Urais. A gibbsita aparentemente dificulta o arranjo da caulinita face a face: ela age como uma cunha,
desorganizando o arranjo das partículas.


Quadro 4.1. Tendência das propriedades de um solo novo e um solo velho.
Propriedade Solo novo Solo velho
19
Argila 2:1 1:1 e óxidos
Silte20 aumenta diminui
21
Areia diminui aumenta (principalmente quartzo)
Profundidade diminui aumenta
Permeabilidade diminui aumenta
Minerais fornecedores de nutrientes aumenta diminui

Assim, a idade de um solo influi grandemente na variação das suas propriedades, porém,
esta variação está também relacionada com o material de origem, o qual pode ser constituído por
minerais e/ou rochas, além de outros materiais.

MINERAIS E ROCHAS

Mineral: composto inorgânico natural com propriedades físicas, químicas e cristalinas definidas
(dentro dos limites do isomorfismo).

Rocha: (1) estritamente, qualquer agregado ou massa de matéria mineral formado naturalmente,
coerente ou não, constituindo uma parte essencial e mensurável da crosta terrestre. (2)
ordinariamente, qualquer massa de matéria mineral consolidada ou coerente, formada
naturalmente. (3) um agregado natural de um ou mais minerais (inclusive vidro e matéria
orgânica) que constitui parte essencial da crosta terrestre e é claramente individualizado.

Rocha leucocrática: rochas claras, contendo entre 0 e 30% de minerais de coloração escura.
Rocha mesocrática: rochas de coloração intermediária entre as leucocráticas e as melanocráticas,
contendo entre 30 e 60% de minerais de coloração escura.
Rocha melanocrática: rochas escuras, contendo entre 60 e 90% de minerais de coloração escura.
O termo textura, utilizado neste tópico, é definido como o aspecto menor da rocha e diz
respeito ao tamanho, forma, arranjo e distribuição dos seus componentes mineralógicos (Figura
4.3).

Figura 4.3. Principais tipos de textura encontradas em rochas: (a) equigranular – tipo de textura em
que a maioria dos grãos tem aproximadamente o mesmo tamanho; (b) porfirítica – alguns
cristais diferem visivelmente em tamanho com relação aos demais; (c) orientada – ocorre
em rochas metamórficas. Neste tipo de textura, há certo paralelismo dos cristais lineares;
(d) clástica – tipo de textura de rochas sedimentares em que fragmentos de rochas ou
minerais, arredondados ou angulosos, são cimentados por um material mais fino.

19
argila: fração do solo menor que 0,002 mm em diâmetro equivalente.
20
silte: também conhecido como limo. É a fração do solo maior que 0,002 mm e menor que 0,05 mm (Escala
Americana) ou 0,02 mm (Escala Internacional ou de Atterberg) em diâmetro equivalente.
21
areia: fração do solo com partículas de diâmetro entre 0,05 e 2,00 mm (Escala Americana) e entre 0,02 e 2,00 mm
(Escala Internacional ou de Atterberg).


4.1. ROCHAS ÍGNEAS

Rocha ígnea ou magmática: aquela produzida pelo resfriamento (solidificação ou consolidação)
do magma. Conforme a posição em que se deu o resfriamento, distinguem-se em intrusivas e
extrusivas.
Rocha ígnea intrusiva: rocha que se consolidou a partir do magma sob a superfície da terra. Possui
uma subdivisão, em plutônicas e hipoabissais.
Rocha ígnea intrusiva plutônica: rocha ígnea que se consolidou nas partes profundas da
litosfera com constituintes normalmente sendo equigranulares. Caracteriza-se pela
apresentação de cristais bem desenvolvidos.
Rocha ígnea intrusiva hipoabissal: rocha intermediária entre plutônica e vulcânica,
distingüindo-se pelo modo de ocorrência (dique) e pela textura (porfirítica ou microgranular).
Rocha ígnea extrusiva: rocha formada a partir do magma na superfície terrestre. Subdividem-se
em vulcânicas e piroclásticas.
Rocha ígnea extrusiva vulcânica: rocha formada a partir da consolidação do magma sobre a
superfície terrestre, com textura porfirítica, podendo conter vidro em quantidade variável.
Rocha ígnea extrusiva piroclástica: rochas constituídas de fragmentos provenientes de atividade
vulcânica explosiva.
As rochas ígneas podem ainda ser classificadas de acordo com o conteúdo de sílica (SiO2),
que se correlaciona também com a composição do magma parental em:
a) rochas ígneas ácidas: acima de 66% de SiO2 (granito, riolito, etc.);
b) rochas ígneas intermediárias: 52 a 66% de SiO2 (diorito, sienito, monzonito, etc.);
c) rochas ígneas básicas: 45 a 52% de SiO2 (gabro, basalto, etc.);
d) rochas ígneas ultrabásicas: abaixo de 45% de SiO2 (peridotito).

4.2. ROCHAS SEDIMENTARES

Rocha sedimentar: (1) rocha formada pela deposição de sedimentos transportados pela água, ar ou
geleiras, entre outros. Os sedimentos podem consistir de fragmentos de rocha ou partículas de
vários tamanhos, remanescentes de produtos de animais ou plantas, produtos da ação química
ou evaporação ou de misturas destes materiais. O depósito de sedimentos consolida-se ao
transformar-se em rocha sedimentar. (2) originam-se da destruição de todas as rochas
existentes na superfície da crosta terrestre, e o material oriundo desse processo pode ser
transportado e depositado em outro, seguindo-se sua transformação em rocha definitiva.
Conforme sua gênese, podem ser clásticas, químicas e orgânicas.
Rocha sedimentar clástica: formada de fragmentos de outras preexistentes.
Rocha sedimentar química: formada pela precipitação de sais contidos em solução.
Rocha sedimentar orgânica: formada pelo acúmulo de matéria orgânica de natureza diversa.
A classificação dos principais tipos de sedimentos clásticos ou detríticos e as rochas
sedimentares correspondentes encontram-se no quadro 4.2.


Quadro 4.2. Principais tipos de sedimentos clásticos e rochas sedimentares correspondentes,
segundo o tamanho do grão.
Nomes dos sedimentos ou rochas
Grupos principais Granulometria sedimentares Constituição*
(mm) Sedimentos não Rochas sedimentares
consolidados consolidadas
Sedimentos de granulometria > 200 Matacões Conglomerados Fr, C
grossa ou psefitos 200 a 20 Calhaus e brechas
20 a 2 Cascalho
Sedimentos de granulometria 2 a 0,2 Areia grossa Arenitos grosseiros Q
média ou psamitos 0,2 a 0,02 Areia fina Arenitos finos Q
Sedimentos de granulometria 0,02 a 0,002 Silte Siltitos AM
fina ou pelitos < 0,002 Argila Argilitos AM
22
* Fr = fragmentos de rocha; C= matriz cimentante; Q = quartzo; AM = argilominerais

4.3. ROCHAS METAMÓRFICAS

Rocha metamórfica: (1) rochas que se formaram por recristalização parcial ou total de outras
rochas (ígneas, metamórficas ou sedimentares), originando-se novos minerais e novas
texturas, sem ocorrer fusão da rocha, em resposta a mudanças pronunciadas de temperatura,
pressão e/ou ambiente químico, em profundidade. (2) decorrente das transformações sofridas
pelas rochas por ação da pressão e temperatura, sem que, contudo, sofram fusão. As
alterações das rochas que ocorrem na superfície não são consideradas como transformações
metamórficas.

O metamorfismo regional desenvolve-se em regiões da crosta terrestre com vigência de
pressões orientadas (cisalhantes) e temperaturas elevadas.
O metamorfismo de contato desenvolve-se ao redor de corpos intrusivos ígneos, onde
temperatura e soluções gasosas são os principais agentes metamórficos. O quadro 4.3 apresenta as
espécies metamórficas comuns.
Nas rochas metamórficas, devido às condições de recristalização mineralógica orientada,
ocorre a formação de texturas típicas, tais como xistosidade e textura gnáissica (daí o termo
gnaisse), ou seja, segregação de bandas milimétricas a decimétricas ou mais de minerais máficos
em textura xistosa (lepidoblástica e nematoblástica) e bandas de minerais quartzo-feldspáticos
(minerais félsicos) em textura granoblástica. Entretanto, o termo gnaisse, quando utilizado
isoladamente, refere-se às rochas gnáissicas de composição granítica.

Quadro 4.3. Correlação entre rochas originais e rochas metamórficas correspondentes.
Rocha Original Rocha metamórfica correspondente
Gênese Classificação Grau metamórfico crescente
Argilito/Siltito Ardósia  Filito  Mica-xisto  Gnaisse Granulito
Sedimentar Arenito Quarzito
Calcário Mármore

Granito (riolito) Mica-xisto  Gnaisse  Migmatito  Granulito ácido
Magmática Gabro (basalto) Anfibólio-xisto  Anfibolito  Granulito básico
Piroxenitos, dunitos Talco (serpentina)-xisto  Granulito ultrabásico

22
argilomineral: composto basicamente de silicato de alumínio hidratado, podendo conter outros elementos como Mg,
Fe, Ca, Na, K, Li e outros, com estrutura cristalina constituída de camadas ou de fibras (ex.: caulinita, montmorilonita,
etc.).


Nos quadros 4.4 e 4.5 estão resumidas as rochas mais comuns que ocorrem no sudeste do
Brasil.

Quadro 4.4. Características texturais e mineralógicas das principais rochas cristalinas (magmáticas e
metamórficas).

Componentes Características Rocha

Textura equigranular, com quartzo

Feldspato, mica, quartzo e Leucocrática, muito quartzo, cinza rósea ou Granito
hornblenda vermelha, granulação milimétrica ou superior

Feldspato, biotita e Leucocrática, cor cinza-claro Sienito
hornblenda

Hornblenda e feldspato Melanocrática, cor cinza-claro Anfibolito

Calcita ou dolomita Cor branca, rósea, cinza-escuro; efervescência com Calcário
HCl a frio; microcristalina; riscável facilmente pelo
canivete

Idem, idem Idem, idem; macrocristalina; efervescência com HCl Mármore
a quente

Textura porfirítica, sem quartzo

Fenocristais de feldspato, Melanocrática, cor preta; massa fundamental Basalto
piroxênio ou hornblenda compacta

Idem, idem Cor preta ou avermelhada quando alterada; rica em Meláfiro ou
cavidades vazias (vesicular) ou preenchidas basalto
(amigdaloidal)

Textura orientada-gnáissica, xistosa

Feldspato, mica e quartzo Leucocrática, macrogranular, xistosidade regular; Gnaisse
pouca divisibilidade

Mica e quartzo Leucocrática, macro ou microgranular; xistosidade e Micaxisto
divisibilidade boa

Biotita, sericita, clorita e Cor cinza-escuro; xistosidade excelente; Filito
quartzo divisibilidade muito boa; microgranular; sedosa ao
tato

Quartzo e mica (pouca) Cor clara; xistosidade fraca ou ausente; áspera ao Quartzito
tato

Quadro 4.5. Características texturais e mineralógicas das principais rochas sedimentares.


Componentes Características Rocha

Sedimentares de origem clástica

Predominam seixos Cimento arenoso, às vezes calcífero Conglomerado
arredondados maiores que
2,0 mm

Grãos entre 2,0 e 0,02 mm, Grão arredondados, às vezes angulosos; cimento de Arenito
geralmente de quartzo cores variáveis; um tanto friável; áspera ao tato; às
vezes estratificada em amostras; geralmente clara

Grãos entre 0,02 e 0,002 Pouco áspera; um tanto friável; às vezes Argilito
mm estratificada em amostra; em geral, clara

Idem, idem Foliada ou bem estratificada; escura Folhelho

Silte e argila Camadas claras e escuras alternadas Varvito

Silte, argila e areia fina Alternação cíclica de rochas de diferentes Ritmitos
granulometrias; camadas escuras, cinzas e brunas

Seixos arredondados e Sem estratificação; cor cinza; seixos de todos os Tilito
angulosos; tamanhos tamanhos, freqüentemente estriados
variáveis, muita matriz

Seixos de composição, Muita matriz argilosa; siltosa ou arenosa, cinza; Diamictito
tamanho e forma variáveis cores claras, cinza, amarelada, avermelhada; bem
consolidada em afloramentos

Sedimentares de origem química

Calcita Efervescência com HCl a frio Calcário

Dolomita Efervescência com HCl a quente Dolomito

Calcedônia Compacta; cor cinza-escuro; avermelhada; o Sílex
canivete deixa traço; fratura conchoidal

Sedimentares de origem orgânica

Pirobetuminoso Insolúvel no éter; à chama em tubo de ensaio, Rocha
produz vapores inflamáveis e condensado pirobetuminosa
betuminoso


Decomposição das rochas - intemperização

A intemperização das rochas envolve processos físicos de desagregação, tais como: variação
de temperatura, congelamento da água, esfoliação, decomposição esferoidal, destruição orgânica,
bem como transformações químicas que determinam alterações mineralógicas e químicas,
envolvendo globalmente, os processos de hidrólise, oxidação, carbonatação, hidratação e
quelação.

a) Hidrólise: conseqüência da dissociação parcial da água em íons H+ e OH-, a hidrólise
processa-se principalmente nos silicatos complexos de Ca, Mg, K, Na, Al e Fe. Os íons OH- se
associam aos cátions metálicos e se concentram nos oceanos, dando uma reação alcalina. Os íons
H+ combinam-se com os silicatos de alumínio hidratado, dando origem aos argilominerais, que são
pouco solúveis. Assim, na terra, fica a reação ácida e no mar, a alcalina.
Exemplo:
Mg2SiO4 (forsterita) + 4H2O  2Mg2+ + 4OH- + H4SiO4

b) Oxidação: é a decomposição química que envolve perda de elétrons. Qualquer elemento
da rocha, como o ferro ou o manganês, por exemplo, ao se combinar com o oxigênio, oxida-se. A
pirita, FeS2 se oxida em óxido de ferro hidratado, goethita23, FeO(OH). O ferro metálico (Fe) se
oxida em sulfeto (FeS), que, oxidando, forma a pirita.
Exemplo:
Fe2SiO4 (faialita) + ½O2 + 2H2O  Fe2O3 (hematita24) + H4SiO4

c) Carbonatação: é a combinação do íon carbonato, CO32- ou do íon bicarbonato, HCO3-
com o cálcio, magnésio e ferro dos minerais, alterando-os. Por exemplo, tem-se a água
combinando-se com o gás carbônico para formar ácido carbônico, que reage com a dolomita,
formando bicarbonatos de cálcio e magnésio (relativamente solúveis), possibilitando a lixiviação25
desses cátions.
Exemplo:
CaCO3 + H2O + CO2  CaCO3 + H2CO3  Ca(HCO3)2

d) Hidratação: é a combinação da água com certos compostos.
Exemplo:
CaSO4 (anidrita) + 2H2O  CaSO4.2H2O (gipsita)

A presença de água no mineral é indicada pelo grupo OH-, como na caulinita26,
Al8(Si8O20)(OH)16 ou por nH2O, como na gipsita.
A hidratação ocorre junto com processos de carbonatação, hidrólise e oxidação.

e) Quelação: é a retenção de íon, usualmente metálico, dentro de uma estrutura, em forma
de anel, de um composto químico, com propriedade quelante (ou complexante), sendo o húmus o
composto quelante mais freqüente no solo. Assim, o íon retido fica impedido de se ligar ou
combinar com outras substâncias em solução.

23
goethita: oxidróxido de ferro, -FeOOH. É responsável pela coloração amarela dos solos. O termo é uma
homenagem a Johann Wolfgang von Goethe (1749-1832), poeta, dramaturgo, novelista e filósofo alemão.
24
hematita: óxido de ferro, -Fe2O3. É responsável pela coloração vermelha dos solos, devido seu alto poder
pigmentante. O termo é derivado do grego haima, atos, sangue.
25
lixiviação: dissolução e remoção dos constituintes de rochas e de solos.
26
caulinita: grupo de argilominerais do tipo 1:1 com estrutura de filossilicato, formados pelo empilhamento regular de
folhas silicato tetraédricas e folhas hidróxido octaédricas. A etimologia do termo indica a sua origem baseada no monte
Kaoling (kao, alto; ling, monte), perto de Jauchu Fa, na China, de onde se extraiu o primeiro caulim.


Exemplo:
NH3 NH3 NH3

Co

NH3 NH3 NH3

A intemperização da rocha pode ser estudada também a partir das mudanças de composição
durante os vários estágios de decomposição. Os seus minerais, quando expostos à superfície da
terra, apresentam uma resistência variável à decomposição. Na figura 4.4 tem-se a série de
estabilidade de minerais em face da meteorização (Goldich, 1938, citado por Moniz, 1972),
mostrando que ela é semelhante à ordem de cristalização de Bowen (1928) (Figura 4.5), na qual os
primeiros minerais a se formarem pela consolidação do magma são os menos estáveis, devido à
grande diferença entre as condições físico-químicas do meio em que se cristalizaram e as do meio
ambiente.

Minerais máficos Minerais félsicos
 
Olivina Bytonita
 
Augita Labradorita
 
Hornblenda Oligoclásio
 
Biotita Albita
 
Feldspato Potássico

Moscovita

Quartzo
Figura 4.4. Série de estabilidade dos minerais (a estabilidade cresce de cima para baixo).

Série descontínua Série contínua
(minerais máficos) (minerais félsicos)
Olivina Anortita
 
Piroxênio (Hiperstênio) Bytonita
 
Piroxênio (Augita) Labradorita
Fe/MG crescendo
 
Anfibólio Andesina
 
Biotita Albita
 
Quartzo Feldspato Potássico

Zeólita
Figura 4.5. Diagrama de cristalização de Bowen (1928) (a cristalização cresce de cima para baixo).


As reações genéricas de alteração dos minerais mais comuns nas rochas seguem, então, a
série de estabilidade dos minerais. Exemplos:
Olivina  serpentina
Piroxênio  anfibólio  biotita
Biotita  vermiculita
Mica máfica  ilita  vermiculita  montmorilonita
feldspato  mica branca  caulinita  gibbsita

Para um melhor esclarecimento dos processos que ocorrem na rocha durante sua
decomposição e as transformações que ocorrem no próprio solo, é apresentada no quadro 4.6, a
seqüência de meteorização dos principais minerais de diâmetro inferior a 0,002 mm.

Quadro 4.6. Seqüência de meteorização de minerais com diâmetro inferior a 0,002 mm (os minerais
da fração argila mais freqüentes nos solos tropicais aparecem nos últimos quatro estádios).

Estádio de meteorização Composição mineralógica
1 Gipsita
2 Calcita
3 Olivina e Hornblenda
4 Biotita
5 Albita
6 Quartzo
7 Moscovita
8 Vermiculita
9 Montmorilonita
10 Caulinita
11 Gibbsita
12 Hematita
13 Anatásio e Rutilo


5. FATORES DE FORMAÇÃO DO SOLO

No estudo do solo, é comum adotar-se linguagens matematizadas, as quais, pela capacidade
de síntese, em muito facilitam o entendimento dos mesmos. Uma das linguagens matematizadas
mais utilizadas nos meios acadêmicos, e de grande aceitação, é a de Jenny (1941), conforme
expressa a seguir:

Solo = f (m, cl, o, r, t ...)

onde:
m = material de origem
cl = clima
o = organismos
r = relevo
t = tempo

[m, cl, o, r, t] = fatores de formação do solo

Antes da análise individual de cada um dos fatores, é conveniente lembrar que eles são
estreitamente interdependentes, funcionando de forma inter-relacionada. Cada um dos fatores
influencia e é influenciado por todos os outros. Se uma propriedade se altera, muitas outras também
são modificadas. Por exemplo: solos oriundos de material de origem composto predominantemente
por quartzo (como o granito leucocrático) possuem geralmente alta capacidade de infiltração de
água, boa aeração e textura arenosa; caso tenha-se redução da quantidade de quartzo, pode-se
reduzir a infiltração de água, aumentar a compactabilidade e dificultar o trabalho de máquinas de
movimentação do solo, embora, quase sempre, tem-se também uma maior capacidade de retenção
de íons, refletindo em melhor fertilidade natural do solo.

5.1. MATERIAL DE ORIGEM

Material de origem é o material intemperizado, não consolidado, de natureza mineral ou
orgânica que deu ou vai dar origem ao sólum27 por processos pedogenéticos. É a matéria-prima que
existiu e deu lugar à formação dos solos como atualmente se apresentam.
O material de origem não é necessariamente uma rocha consolidada, principalmente nas
zonas tropicais, onde a intensa meteorização e conseqüentemente as avançadas alterações dos
constituintes iniciais tornam difícil a sua identificação.
Existem quatro principais grupos de material original:
a) Rochas e sedimentos inconsolidados “in situ28”: afloramentos rochosos e sedimentos
não consolidados, recentes, ou seja, rocha strictu sensu e sedimentos, como as rochas
cristalinas e aluviões.
b) Produtos de alteração de rochas “in situ”: espessas camadas formadas em zonas
tropicais úmidas sob cobertura vegetal protetora, fracamente perturbadas. São comuns
sobre granito, xistos e rochas básicas e, raramente, sobre rochas muito resistentes como
os quartzitos.
c) Produtos de alteração remanejados: evidenciados pelas linhas de pedra “stone-lines”
ou restos de couraça laterítica29. As causas principais deste remanejamento são a erosão,
a fauna e a flora.

27
sólum: parte superior e pressupostamente mais intemperizada do perfil do solo compreendendo os horizontes A e B.
28
in situ: que está em seu lugar natural ou normal.
29
laterita: termo utilizado para designar material rico em óxidos de ferro, pobre em húmus, que endurece
irreversivelmente quando exposto ao ar.


d) Produtos de pedogênese30 anterior: semelhante ao caso anterior, porém, com
proveniência neste caso, de materiais superficiais que já sofreram alteração
pedogenética. Esses materiais podem ter sido transportados por coluviamento ou erosão,
como podem também ter sido remanejados quase in situ, sob a influência da fauna e da
flora. Podem também ser solos antigos, submetidos atualmente a novos processos
pedogenéticos diferentes daqueles que os formou.
O material de origem, qualquer que seja sua fonte, tem primordial importância em muitos
atributos dos solos, entre os quais se destacam a textura, a cor, a composição química e
mineralógica. Assim, materiais de origem de constituição arenoquartzosa (arenitos, coberturas
superficiais arenosas) vão originar, em qualquer condição climática, solos de textura arenosa, muito
porosos, com pequena capacidade de retenção de umidade e baixa fertilidade (exceto os solos que
tenham tido adição de constituintes alienígenas favoráveis, como os detritos conchíferos, presentes
no litoral). Por outro lado, solos oriundos de rochas como o diabásio, basalto, diorito, micaxisto,
mármore e ardósia, sob condições de clima quente e úmido e em terrenos de topografia suave,
tendem a dar origem a solos profundos e argilosos com variada composição química e
mineralógica.

5.2. RELEVO

O relevo refere-se às formas de terreno que compõem uma paisagem. Sua ação principal
consiste na dinâmica da água, seja no sentido vertical (infiltração), seja no sentido lateral (“run-
off”), assim como indiretamente sobre a temperatura e radiações.
A ação do relevo sobre as águas pluviais é apresentada esquematicamente na figura 5.2.1.
Quase toda a água, em relevo pouco movimentado, infiltra no solo com pouca perda por
escorrimento lateral (Figura 5.2.1-a), havendo a tendência de formação de solos profundos,
notadamente os Latossolos. Em relevos deprimidos (Figura 5.2.1-b), há a recepção das águas
fornecidas pela precipitação direta e aquelas oriundas das vertentes vizinhas, ocasionando
freqüentemente o aparecimento de solos hidromórficos. Em relevos muito acidentados, há grande
perda da precipitação por escorrimento lateral, favorecendo os processos erosivos e dificultando o
desenvolvimento de perfis profundos, tendendo à formação de Neossolos (Figura 5.2.1-c).

(a) (b) (c)

Figura 5.2.1. Ação do relevo sobre as águas pluviais (precipitação). (a) em relevo plano ou suave
ondulado as águas de precipitação encontram condições adequadas para drenar
externamente e também para infiltrar no solo; (b) em relevo deprimido há
preferencialmente acúmulo de água; (c) em condições de relevo fortemente movimentado
há maior drenagem que infiltração de água no solo.

O relevo condiciona também as variações de temperatura diurnas, sendo mais amplas nas
altitudes superiores, havendo maior radiação. Além disso, a orientação das vertentes tem efeito
também sobre a quantidade de radiação, precipitação e ventos recebidos.

30
pedogênese: (1) a maneira pela qual o solo se origina com especial referência aos fatores e processos responsáveis
pelo seu desenvolvimento. (2) uma divisão da Ciência do Solo voltada para o estudo da formação do solo.


Pode-se reconhecer três zonas na paisagem, conforme os processos predominantes:
a) Zonas de exportação: constituídas pelos relevos acidentados e rebordos de planaltos,
onde predominam processos de remoção e transporte de material.
b) Zonas de passagem: situam-se nas bordas das zonas de acúmulo, onde as vertentes são
suficientes para impedir acumulações, mas insuficientes para permitir erosão.
c) Zonas de acúmulo: superfícies deprimidas que se enriquecem em sedimentos sólidos e
em constituintes relativamente móveis (sesquióxidos31, colóides32 silicatados e sais
solúveis) sujeitos a condições desfavoráveis de drenagem.
As zonas muito aplainadas não se enquadram, naturalmente, em nenhuma das situações
acima citadas. Nessas regiões, o relevo não permite nem a remoção, nem o enriquecimento,
excetuando-se a erosão eólica. Estas zonas muitas vezes, cobriram-se de materiais alterados,
produtos de pedogênese múltipla, sofrida durante as variações climáticas. São as partes centrais dos
planaltos ainda não entalhados pela erosão.

5.3. CLIMA

Clima é o conjunto de fenômenos meteorológicos (temperatura, precipitação pluviométrica,
vento, etc.) que caracterizam o estado médio da atmosfera e a sua evolução em um determinado
local.
Os elementos climáticos mais influentes na pedogênese são: temperatura, precipitação
pluviométrica, vento, deficiência e excedente hídrico. Deve-se lembrar que há uma nítida diferença
entre clima atmosférico e clima do solo ou pedoclima. A alteração do material de origem ou rocha
pela atividade climática e microrganismos pode originar diferentes composições do sólum
(horizontes A+B) de acordo também com o relevo predominante (Figura 5.3.1).

Figura 5.3.1. Interações clima-material de origem-organismos-relevo na pedogênese. (a) as
profundidades do “sólum” (horizonte A+B) podem ser diferentes, mesmo quando a
topografia é a mesma, dependendo da atividade do bioclima e da resistência da rocha; (b)
fixos estes, a profundidade depende do declive.

Temperatura
A temperatura depende em grande escala da latitude do ponto no globo terrestre, porque a
determinação da radiação máxima nesse ponto é calculada através da multiplicação da constante
solar pelo cosseno da latitude.

31
sesquióxido: óxidos, hidróxidos e oxidróxidos de ferro e alumínio. O termo sesquióxido vem do latim sesqui,
abreviação de sexisque (um e meio), mais óxido: óxido que contém uma vez e meia mais oxigênio que o protóxido,
alumínio ou ferro. Um solo rico em sesquióxidos tem altos teores de ferro e alumínio (Fe e Al ou Fe2O3 e Al2O3).
32
colóide: substância em estado de fina subdivisão, cujas partículas estão entre 10-4 e 10-7 de diâmetro. Está contido na
fração argila do solo.


A atividade bioquímica nos processos pedogenéticos possui uma velocidade de reação
máxima em uma temperatura ideal.
As regiões mais adequadas às influências pedogenéticas de origem biológica estão
localizadas nas áreas intertropicais úmidas, onde a cobertura vegetal protetora alivia os extremos de
temperatura, traduzindo-se assim por:
 altos teores de argila em relação ao silte;
 alterações dos minerais primários, originando argilas do tipo caulinítico e sesquióxidos
de ferro e alumínio;
 espessura das camadas de alteração;
 amplitude de certos processos como metabolismo da matéria orgânica e mobilização e
acúmulo de óxidos de ferro livre.
A amplitude das variações diárias e estacionais da temperatura do solo diminui com a
profundidade, limitando-se na maior parte das vezes aos 50 cm iniciais (variações diárias) e 200 cm
(variações estacionais).
Temperaturas elevadas (acima de 45ºC) podem inibir a atividade biológica. Tal fato pode
ocorrer em climas semi-árido ou árido. As zonas extremamente frias ou com inverno intenso
também reduzem a atividade biológica através do congelamento da água no solo.
As regiões de baixa e média altitude, com clima mais seco e variações diurnas e estacionais
acusando amplitudes maiores, as camadas alteradas são menos profundas e o grau de alteração,
menor devido à menor disponibilidade de água. A adição de matéria orgânica no solo é menos
importante que nas regiões úmidas.
Nos planaltos, o clima mais seco e as temperaturas menos elevadas concorrem para uma
diminuição generalizada dos fenômenos de alteração, contribuindo também para solos pouco
alterados e solos orgânicos não hidromórficos.
Assim, observa-se, nas regiões tropicais, uma condição de intemperismo três vezes superior
à das regiões temperadas e até nove vezes superior à condição das regiões árticas, tendo-se o
processo de hidrólise como fator principal (mas não o único).

Precipitação e evapotranspiração
A água fornecida pela chuva possui dois papéis bem distintos no solo:
a) É integrante dos constituintes recém formados do solo: matéria orgânica, argilas, óxidos
hidratados;
b) É um importante agente transportador, seja por drenagem externa, percolação ou como
solução vascular das plantas e componente de todo organismo vivo do solo.
Sempre que há água excedente, há uma intensificação dos processos pedogenéticos,
principalmente devido ao processo de lixiviação. Assim, somente a pluviosidade não fornece
elementos suficientes para o estudo da pedogênese, sendo necessário o balanço hídrico para o
cálculo da água excedente.
A água que percola no solo depende, além das características de porosidade e estrutura do
solo, das formas do relevo (condicionantes das perdas laterais) e das condições climáticas.
A evapotranspiração excessiva, gerando déficit hídrico, pode levar à formação de solos
salinos, pelo movimento ascendente da água, que deposita cátions básicos e alcalinos (Na+) na
superfície, elevando o pH.
A precipitação excessiva, superando a evapotranspiração, nas regiões de clima tropical e
subtropical úmido, pode causar lixiviação, muitas vezes excessiva, de cátions alcalinos e básicos,
causando acidez. Tal fenômeno, pode ser explicado pela água circundante dos minerais em processo
de hidrólise que está sendo renovada continuamente, removendo os cátions liberados. Se houver
interrupção da lixiviação, a reação é bloqueada e o mineral subsiste.
É o processo de hidrólise, aliado ao de dissolução que a solução do solo age sobre os
minerais das rochas, materiais de origem e horizontes do perfil do solo, alterando os minerais
primários e promovendo o transporte seletivo dos elementos liberados e neoformados, que de um
horizonte para outro, quer mesmo para fora do perfil, rumo aos lagos, rios e oceanos.


Ventos
Os ventos agem diretamente sobre o balanço hídrico dos solos, pela sua ação removedora da
umidade atmosférica sobre o mesmo, favorecendo os fenômenos de ascensão capilar e
ressecamento das camadas superficiais.
Atuam também sobre as coberturas vegetais, modificando o clima, transportando as massas
de ar quente ou frio, pelos efeitos abrasivos e erosivos, pela contribuição nos processos de adições
(sais, poeiras, areias, etc.) e de remanejo mecânico.

5.4. ORGANISMOS

Os organismos compreendem a microflora, macroflora, microfauna, macrofauna, e o ser
humano, que atuam sobre ou dentro do solo, como agentes pedogenéticos. Os microrganismos
(bactérias, fungos, actinomicetos33 e algas), raízes de plantas e animais viventes no solo são
exemplos desses organismos.
Tem-se, no quadro 5.4.1 uma estimativa do número relativo e da biomassa (peso por unidade
de volume ou área de solo) de grupos de organismos que ocorrem comumente em solos de regiões
de clima temperado.

Quadro 5.4.1. Microrganismos comuns em solos.
Organismos Valores comuns da camada superficial dos solo*
Número por m2 Biomassa em kg.ha-1**
________________________________
Microflora ________________________________
Bactérias 1013 – 1014 400-4000
Actinomicetos 1012 – 1013 400-4000
10 11
Fungos 10 – 10 500-5000
Algas 109 – 1010 50-500
________________________________ _______________________________
Microfauna
Protozoários 109 – 1010 15-150
6 7
Nematóides 10 – 10 10-100
Outros 103 – 105 15-150
*Considera-se normalmente uma profundidade de 15 cm. **Base em peso vivo.

Cobertura vegetal
A cobertura vegetal contribui para a atenuação da agressividade do clima e a amplitude das
variações térmicas e hídricas, criando condições mais favoráveis às atividades biológicas. Porém, há
uma grande variação de sua influência sobre a pedogênese em função de sua estrutura e tipo. Sabe-
se, por exemplo, que há reduções superiores a 80% da radiação solar em condições de cobertura
vegetal densa.
A cobertura vegetal fornece também ao solo a matéria orgânica bruta, que originará ácidos
húmicos e outros compostos com ações específicas sobre o material de origem. Essa matéria
orgânica bruta varia sua influência de acordo com a forma de adição ao solo: a vegetação
graminóide, fornece maior quantidade de material em profundidade, devido ao seu sistema
radicular; a vegetação de grande porte contribui com a adição na superfície do solo.
O remanejamento mecânico efetuado nos vazios deixados pelas raízes que se decompõem,
assim como aqueles devidos à queda de árvores, influem nos processos de homogeneização dos
perfis.

33
actinomiceto: termo não taxonômico aplicado a um grupo de organismos com características intermediárias entre as
bactérias simples e os fungos verdadeiros.

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