As variáveis físico-químicas do solo no contexto erosivo

De acordo com Bertoni; Lombardi Neto (1985) a erosão é causada por forças ativas, como as características da chuva, a declividade e comprimento do declive do terreno e a capacidade que tem o solo de absorver água, e por forças passivas, como a resistência que exerce o solo à ação erosiva da água e a densidade da cobertura vegetal. A água da chuva exerce sua ação erosiva sobre o solo pelo impacto das gotas, que caem com velocidade e energia variáveis, dependendo do seu diâmetro, e pelo escorrimento da enxurrada. Assim é preciso salientar que a erosão não é a mesma em todos os solos. As propriedades físicas13, principalmente a textura, a estrutura, a permeabilidade e densidade, assim como as características químicas e biológicas do solo exercem diferentes influências na erosão.

A textura afeta a erosão, porque algumas frações granulométricas são removidas mais facilmente do que outras. Farmer 1973 (apud BERTONI; LOMBARDI NETO, 1985) reportam que a remoção de sedimentos é maior na fração de areia média (0,5 - 0,250) e diminui nas partículas maiores ou menores, cabendo salientar também que:

Estudos de Bryan (1974) concordam com os de Farmer (1973), pois indicam a importância do teor de areia na remoção de sedimentos, ao se correlacionar significantemente com a perda de solo. Poesen (1981) também observou que as areias apresentam os maiores índices de erodibilidade. O teor de silte (0,062 - 0,002)

13 _{As condições físicas e químicas, ao conferir maior ou menor resistência à ação das águas, caracterizam o}

também afeta a erodibilidade dos solos, e isso tem sido demonstrado em vários trabalhos. Wischmeier e Mannering (1969), De Ploey (1985), Evans (1990), Mutter e Burnham (1990), Guerra (1991) demonstram que, quanto maior o teor de silte, maior a susceptibilidade dos solos em serem erodidos. Apesar do reconhecimento da importância da textura na erodibilidade do solo, as percentagens de areia, silte e argila devem ser levadas em consideração em conjunto com outras propriedades, porque a agregação dessas frações granulométricas é afetada por outros elementos, como o teor de matéria orgânica (BERTONI; LOMBARDI NETO, 1985 p.48).

A textura é uma característica bastante estável e de grande importância na identificação, descrição e classificação do solo e principalmente pela correlação com a superfície específica.

As frações do solo de acordo com as escalas de Atterberg e do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA) podem ser divididas em três frações: areia, silte e argila. A areia representa as partículas unitárias do solo com diâmetro superior a do silte (0,02 ou 0,05mm) até 2,0mm, tamanho este limite da chamada terra fina. Pelo seu tamanho, a areia pode ser obtida por peneiramento, em amostra de solo totalmente dispersa sendo composta de fragmentos de rocha ou de minerais primários, como o quartzo. Apresentam tamanhos relativamente grandes de suas partículas e por isso baixa superfície específica, além de plasticidade pequena ou nula e nenhuma capacidade de retenção de água (JORGE, 1989).

O silte refere-se às partículas minerais individuais de diâmetro superior ao da argila (0,002mm) e inferior ao da areia fina (0,02mm) na classificação de Atterberg, ou da areia muito fina (0,05mm) na classificação do USDA. Embora as propriedades físico-químicas da fração silte sejam intermediárias entre as frações da argila e areia, sob o prisma mineralógico, o silte se assemelha à areia por ser constituído principalmente de minerais primários. Em virtude de apresentar uma superfície especifica maior que a areia, o silte apresenta maior atividade química, maior plasticidade e coesão. Para a maioria dos solos a relação silte-argila diminui exponencialmente com a profundidade (JORGE, 1989).

A argila refere-se à fração mineral do solo com grande atividade superficial e com o diâmetro das partículas individuais menores que 0,002 milímetros (2 micrômetros). Kohnke 1968 (apud JORGE, 1989), apresenta uma subdivisão da argila, utilizada em alguns países da Europa, incluindo a argila grossa (0,002 a 0,006mm), argila média (0,006 a 0,0002mm) e argila fina ou coloidal com diâmetro abaixo de 0,0002mm, sendo o tamanho coloidal intermediário entre o tamanho de partículas visível no microscópio óptico e as moléculas invisíveis.

Pequenas quantidades de argila são formadas no solo sendo que a argila presente provém na quase totalidade do material original. Sua forma, ao contrário das areias e do silte,

não é esférica ou cúbica, mas laminada, sendo constituída de minerais cristalinos (VARGAS, 1977).

Baver 1940 (apud JORGE, 1989), salienta que para compreender o comportamento físico da argila é preciso ter uma idéia de sua constituição química e mineralógica. Pela análise química verifica-se que a fração argila é composta principalmente de SiO2, Al2O3,

Fe2O3, O2 e H2O, juntamente com quantidades variáveis de MgO, CaO, K2O, Na2O e P2O5.

Pauling 1930 (apud JORGE, 1989), demonstrou que as micas e outros minerais de argila são constituídos de unidades de alumina a sílica havendo dois grupos de argilo- minerais; do tipo 1:1 (grupo da caulinita, incluindo haloisita, metalhoisita, caulinita, nacrita, dicrita e outras) e do tipo 2:1 (grupo da montmorilonita, incluindo a pirofilita, montmorilonita, beidelita, nontronita e outros).

É importante salientar a propriedade que as argilas do tipo 2:1, do grupo montmorilonita possuem de se contrair e expandir. A água adentra entre as camadas dos íons que formam a rede cristalina, causando um aumento no volume. Dependendo da valência e do tamanho dos cátions tocáveis associados, assim como o tipo e tamanho das partículas dos minerais de argila, a expansão pode ser muito grande. Assim, as argilas sódicas apresentam de forma mais marcante a contração e expansão que as argilas cálcicas (JORGE, 1989).

A estrutura, ou seja, o modo como se arranjam as partículas de solo, também é de grande importância na quantidade de solo arrastado pela erosão. Segundo Jorge (1989), há dois aspectos de estrutura na quantidade de solo arrastado pela erosão: (a) a propriedade físico-química da argila que faz com que os agregados permaneçam estáveis em presença da água, e (b) a propriedade biológica causada pela abundância de matéria orgânica em estado de ativa decomposição. Os agregados dos solos com argila montmorilonítica são pouco estáveis em água, e os com argila caulinítica são mais estáveis, pois a maior estabilidade dos agregados condiciona menos enxurrada e consequentemente menos erosão.

As propriedades biológicas na estabilidade dos agregados são reconhecidas, pois a diminuição da erosão pela estabilidade dos agregados deve-se ao efeito de coesão das partículas proporcionando pelos produtos em decomposição (JORGE, 1989).

Ainda segundo Jorge (1989), o conteúdo de matéria orgânica, a profundidade do solo e as características do subsolo também exercem efeito nas perdas por erosão. A quantidade de matéria orgânica no solo é de grande importância no controle da erosão. Nos solos argilosos, modifica-lhes a estrutura, melhorando as condições de arejamento e de retenção de água, o que é explicado pelas expansões e contrações alternadas que redundam de seu umedecimento e secamento sucessivos. Já nos solos arenosos, a aglutinação das partículas, firmando a

estrutura e diminuindo o tamanho dos poros, aumenta a capacidade de retenção de água. A matéria orgânica retém de duas a três vezes o seu peso em água, aumentando assim a infiltração, do que resulta uma diminuição nas perdas por erosão. A profundidade do solo e as características do subsolo contribuem para a capacidade de armazenamento da água que nesse mesmo solo com um subsolo mais compacto e pouco permeável.