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31.2: O solo

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    Habilidades para desenvolver

    • Descreva como os solos são formados
    • Explique a composição do solo
    • Descreva um perfil de solo

    As plantas obtêm elementos inorgânicos do solo, que servem como meio natural para as plantas terrestres. O solo é a camada externa solta que cobre a superfície da Terra. A qualidade do solo é um dos principais determinantes, junto com o clima, da distribuição e crescimento das plantas. A qualidade do solo depende não apenas da composição química do solo, mas também da topografia (características regionais da superfície) e da presença de organismos vivos. Na agricultura, a história do solo, como as práticas de cultivo e as safras anteriores, modifica as características e a fertilidade desse solo.

    O solo se desenvolve muito lentamente por longos períodos de tempo, e sua formação resulta de forças naturais e ambientais que atuam sobre minerais, rochas e compostos orgânicos. Os solos podem ser divididos em dois grupos: solos orgânicos são aqueles que são formados a partir da sedimentação e compostos principalmente de matéria orgânica, enquanto aqueles que são formados a partir do intemperismo de rochas e são compostos principalmente de material inorgânico são chamados de solos minerais. Os solos minerais são predominantes nos ecossistemas terrestres, onde os solos podem ser cobertos por água durante parte do ano ou expostos à atmosfera.

    Composição do solo

    O solo consiste nesses componentes principais (Figura\(\PageIndex{1}\)):

    • matéria mineral inorgânica, cerca de 40 a 45 por cento do volume do solo
    • matéria orgânica, cerca de 5 por cento do volume do solo
    • água e ar, cerca de 50 por cento do volume do solo

    A quantidade de cada um dos quatro componentes principais do solo depende da quantidade de vegetação, compactação do solo e água presente no solo. Um solo bom e saudável tem ar, água, minerais e material orgânico suficientes para promover e sustentar a vida vegetal.

    A ilustração mostra um gráfico circular que descreve a composição do solo. Quarenta e cinco por cento é matéria mineral inorgânica, 25 por cento é água, 25 por cento é ar e 5 por cento é matéria orgânica, incluindo microorganismos e macroorganismos.
    Figura\(\PageIndex{1}\): Os quatro principais componentes do solo são mostrados: minerais inorgânicos, matéria orgânica, água e ar.

    Exercício\(\PageIndex{1}\)

    A compactação do solo pode ocorrer quando o solo é comprimido por máquinas pesadas ou até mesmo pelo tráfego de pedestres. Como essa compactação pode mudar a composição do solo?

    Responda

    O conteúdo de ar do solo diminui.

    O material orgânico do solo, chamado húmus, é composto por microrganismos (mortos e vivos) e animais e plantas mortos em vários estágios de decomposição. O húmus melhora a estrutura do solo e fornece água e minerais às plantas. O material inorgânico do solo consiste em rocha, lentamente decomposta em partículas menores que variam em tamanho. Partículas de solo com 0,1 a 2 mm de diâmetro são areia. Partículas de solo entre 0,002 e 0,1 mm são chamadas de silte, e partículas ainda menores, com menos de 0,002 mm de diâmetro, são chamadas de argila. Alguns solos não têm tamanho de partícula dominante e contêm uma mistura de areia, silte e húmus; esses solos são chamados de argilas.

    Formação do solo

    A formação do solo é consequência de uma combinação de processos biológicos, físicos e químicos. Idealmente, o solo deve conter 50 por cento de material sólido e 50 por cento de espaço poroso. Cerca de metade do espaço dos poros deve conter água e a outra metade deve conter ar. O componente orgânico do solo serve como agente cimentante, devolve nutrientes à planta, permite que o solo armazene umidade, torna o solo cultivável para a agricultura e fornece energia para os microrganismos do solo. A maioria dos microrganismos do solo - bactérias, algas ou fungos - ficam dormentes em solo seco, mas se tornam ativos quando a umidade está disponível.

    A distribuição do solo não é homogênea porque sua formação resulta na produção de camadas; em conjunto, a seção vertical de um solo é chamada de perfil do solo. Dentro do perfil do solo, os cientistas do solo definem zonas chamadas horizontes. Um horizonte é uma camada de solo com propriedades físicas e químicas distintas que diferem das outras camadas. Cinco fatores são responsáveis pela formação do solo: material original, clima, topografia, fatores biológicos e tempo.

    Material principal

    O material orgânico e inorgânico no qual os solos se formam é o material original. Os solos minerais se formam diretamente do intemperismo do leito rochoso, a rocha sólida que fica abaixo do solo e, portanto, eles têm uma composição semelhante à rocha original. Outros solos se formam em materiais que vieram de outros lugares, como areia e deriva glacial. Os materiais localizados na profundidade do solo permanecem relativamente inalterados em comparação com o material depositado. Os sedimentos nos rios podem ter características diferentes, dependendo se o riacho se move rápida ou lentamente. Um rio em movimento rápido pode ter sedimentos de rochas e areia, enquanto um rio lento pode ter material de textura fina, como argila.

    Clima

    A temperatura, a umidade e o vento causam diferentes padrões de intemperismo e, portanto, afetam as características do solo. A presença de umidade e nutrientes do intemperismo também promoverá a atividade biológica: um componente essencial de um solo de qualidade.

    Topografia

    As características regionais da superfície (conhecidas como “a configuração da terra”) podem ter uma grande influência nas características e na fertilidade de um solo. A topografia afeta o escoamento da água, que retira o material original e afeta o crescimento das plantas. Solos íngremes são mais propensos à erosão e podem ser mais finos do que solos relativamente planos ou nivelados.

    Fatores biológicos

    A presença de organismos vivos afeta muito a formação e a estrutura do solo. Animais e microrganismos podem produzir poros e fendas, e as raízes das plantas podem penetrar nas fendas para produzir mais fragmentação. As secreções vegetais promovem o desenvolvimento de microrganismos ao redor da raiz, em uma área conhecida como rizosfera. Além disso, as folhas e outros materiais que caem das plantas se decompõem e contribuem para a composição do solo.

    Horário

    O tempo é um fator importante na formação do solo porque os solos se desenvolvem por longos períodos. A formação do solo é um processo dinâmico. Os materiais são depositados com o tempo, se decompõem e se transformam em outros materiais que podem ser usados por organismos vivos ou depositados na superfície do solo.

    Propriedades físicas do solo

    Os solos são nomeados e classificados com base em seus horizontes. O perfil do solo tem quatro camadas distintas: 1) O horizonte; 2) Um horizonte; 3) O horizonte, ou subsolo, e 4) o horizonte C ou a base do solo (Figura\(\PageIndex{2}\)). O horizonte O tem matéria orgânica recém-decomposta - húmus - em sua superfície, com vegetação decomposta em sua base. O húmus enriquece o solo com nutrientes e melhora a retenção de umidade do solo. O solo superficial - a camada superior do solo - geralmente tem duas a três polegadas de profundidade, mas essa profundidade pode variar consideravelmente. Por exemplo, deltas de rios como o delta do rio Mississippi têm camadas profundas de solo superficial. A camada superficial do solo é rica em material orgânico; processos microbianos ocorrem lá e é o “carro-chefe” da produção vegetal. O horizonte A consiste em uma mistura de material orgânico com produtos inorgânicos de intemperismo e, portanto, é o começo de um verdadeiro solo mineral. Esse horizonte é tipicamente de cor escura devido à presença de matéria orgânica. Nessa área, a água da chuva penetra no solo e carrega materiais da superfície. O horizonte B é um acúmulo de material principalmente fino que se moveu para baixo, resultando em uma camada densa no solo. Em alguns solos, o horizonte B contém nódulos ou uma camada de carbonato de cálcio. O horizonte C, ou base do solo, inclui o material original, mais o material orgânico e inorgânico que é decomposto para formar o solo. O material original pode ser criado em seu lugar natural ou transportado de outro lugar para seu local atual. Abaixo do horizonte C está a base rochosa.

    A ilustração mostra uma seção transversal das camadas ou horizontes do solo. A camada superior, de zero a duas polegadas, é o horizonte O. O horizonte O é uma cor marrom intensa e profunda. De duas a dez polegadas é o horizonte A. Essa camada é um pouco mais clara do que o horizonte O, e sistemas radiculares extensos são visíveis. De dez a trinta polegadas é o horizonte B. O horizonte B é marrom avermelhado. As raízes mais longas se estendem até o fundo dessa camada. O horizonte C se estende de 30 a 48 polegadas. Essa camada é rochosa e desprovida de raízes.
    Figura\(\PageIndex{2}\): Este perfil de solo mostra as diferentes camadas de solo (horizonte O, horizonte A, horizonte B e horizonte C) encontradas em solos típicos. (crédito: modificação do trabalho pelo USDA)

    Exercício\(\PageIndex{2}\)

    Qual horizonte é considerado a camada superficial do solo e qual é considerado o subsolo?

    Responda

    O horizonte A é a camada superficial do solo e o horizonte B é o subsolo.

    Alguns solos podem ter camadas adicionais ou não ter uma dessas camadas. A espessura das camadas também é variável e depende dos fatores que influenciam a formação do solo. Em geral, solos imaturos podem ter horizontes O, A e C, enquanto solos maduros podem exibir todos eles, além de camadas adicionais (Figura\(\PageIndex{3}\)).

    Na foto, o solo foi cortado para revelar o perfil do solo. O horizonte O está na superfície do solo e é de uma cor preta rica. O horizonte A marrom começa abaixo do horizonte O e se estende até cerca de dois pés e meio abaixo da superfície. O horizonte B é marrom avermelhado e se estende da parte inferior do horizonte A até cerca de dois pés de profundidade. O horizonte C se estende da parte inferior do horizonte B até a parte inferior da foto a uma profundidade de quatro pés. O horizonte C é marrom claro e tem uma consistência mais grossa do que os horizontes A ou B.
    Figura\(\PageIndex{3}\): O perfil do solo de San Joaquin tem um horizonte O, horizonte A, horizonte B e horizonte C. (crédito: modificação do trabalho pelo USDA)

    Conexões de carreira: cientista do solo

    Um cientista do solo estuda os componentes biológicos, propriedades físicas e químicas, distribuição, formação e morfologia dos solos. Os cientistas do solo precisam ter uma sólida formação em ciências físicas e da vida, além de uma base em matemática. Eles podem trabalhar para agências federais ou estaduais, para a academia ou para o setor privado. Seu trabalho pode envolver a coleta de dados, a realização de pesquisas, a interpretação dos resultados, a inspeção de solos, a realização de pesquisas de solo e a recomendação de programas de manejo do solo.

    A foto mostra um homem parado ao lado de uma parede de terra em um poço tão profundo quanto alto.
    Figura\(\PageIndex{4}\): Este cientista do solo está estudando os horizontes e a composição do solo em um local de pesquisa. (crédito: USDA)

    Muitos cientistas do solo trabalham em um escritório e no campo. De acordo com o Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA): “um cientista do solo precisa de boas habilidades de observação para analisar e determinar as características dos diferentes tipos de solos. Os tipos de solo são complexos e as áreas geográficas que um cientista do solo pode pesquisar são variadas. Fotos aéreas ou várias imagens de satélite são frequentemente usadas para pesquisar as áreas. Os conhecimentos de informática e os sistemas de informação geográfica (SIG) ajudam o cientista a analisar as múltiplas facetas da geomorfologia, topografia, vegetação e clima para descobrir os padrões deixados na paisagem.” 1 Os cientistas do solo desempenham um papel fundamental na compreensão do passado do solo, na análise das condições atuais e na formulação de recomendações para futuras práticas relacionadas ao solo.

    Resumo

    As plantas obtêm nutrientes minerais do solo. O solo é a camada externa solta que cobre a superfície da Terra. A qualidade do solo depende da composição química do solo, da topografia, da presença de organismos vivos, do clima e do tempo. A prática e a história da agricultura também podem modificar as características e a fertilidade do solo. O solo consiste em quatro componentes principais: 1) matéria mineral inorgânica, 2) matéria orgânica, 3) água e ar e 4) matéria viva. O material orgânico do solo é feito de húmus, que melhora a estrutura do solo e fornece água e minerais. O material inorgânico do solo consiste em rocha lentamente decomposta em partículas menores que variam em tamanho, como areia, lodo e argila.

    A formação do solo resulta de uma combinação de processos biológicos, físicos e químicos. O solo não é homogêneo porque sua formação resulta na produção de camadas chamadas de perfil do solo. Os fatores que afetam a formação do solo incluem: material original, clima, topografia, fatores biológicos e tempo. Os solos são classificados com base em seus horizontes, tamanho das partículas do solo e proporções. A maioria dos solos tem quatro horizontes distintos: O, A, B e C.

    Notas de pé

    1. 1 Serviço Nacional de Conservação de Recursos/Departamento de Agricultura dos Estados Unidos. “Carreiras na Ciência do Solo”. soils.usda.gov/education/facts/careers.html

    Glossário

    Um horizonte
    consiste em uma mistura de material orgânico com produtos inorgânicos de intemperismo
    Horizonte B
    camada de solo que é um acúmulo de material principalmente fino que se moveu para baixo
    alicerce
    rocha sólida que fica sob o solo
    Horizonte C
    camada de solo que contém o material original e o material orgânico e inorgânico que é decomposto para formar o solo; também conhecido como base do solo
    argila
    partículas de solo com menos de 0,002 mm de diâmetro
    horizonte
    camada de solo com propriedades físicas e químicas distintas, que difere de outras camadas dependendo de como e quando foi formada
    húmus
    material orgânico do solo; composto por microrganismos, animais mortos e plantas em vários estágios de decomposição
    marga
    solo que não tem tamanho de partícula dominante
    solo mineral
    tipo de solo formado a partir do intemperismo de rochas e material inorgânico; composto principalmente de areia, silte e argila
    No horizonte
    camada de solo com húmus na superfície e vegetação decomposta na base
    solo orgânico
    tipo de solo formado a partir da sedimentação; composto principalmente de material orgânico
    material original
    material orgânico e inorgânico no qual os solos se formam
    rizosfera
    área do solo afetada por secreções radiculares e microrganismos
    areia
    partículas de solo entre 0,1—2 mm de diâmetro
    lodo
    partículas de solo entre 0,002 e 0,1 mm de diâmetro
    perfil do solo
    seção vertical de um solo
    solo
    camada externa solta que cobre a superfície da Terra