Introdução à Ciência do Solo

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA

Prof. Paulo Jorge de Pinho

Itaqui, Agosto de 2017

Compreender a formação do solo e prever suas características e seu comportamento, relacionar a constituição mineral e orgânica do solo com suas propriedades e seu comportamento, relacionar as propriedades e processos químicos, físicos e biológicos do solo com sua formação e interpretar a interação desses como determinantes do comportamento do solo para uso agrícola e não agrícola

A disciplina de Fundamentos da Ciência do solo introduz conceitos relacionados à ciência do solo, possibilitando a compreensão básica da composição da crosta terrestre e do solo, bem como sua relação com a composição mineralógica e aspectos químicos, físicos e biológicos do solo.

Ementa

A disciplina possibilita ao acadêmico competências e habilidades para reconhecer propriedades do solo, bem como associar estas com práticas

de manejo, nas diferentes áreas do conhecimento da agronomia, gerando

atitudes profissionais fundamentais para a sustentabilidade dos ecossistemas naturais e agrícolas.

UNIDADE 1 - Introdução à Ciência do Solo

1.1 - Histórico e evolução da ciência do solo 1.2 - Importância do estudo da ciência do solo 1.3 - Pedosfera, solo e relação solo-paisagem

1.4 - Solo como sistema aberto, fluxo de energia e formação do solo

1.5 - O solo nos geoecossistemas e suas funções gerais ecológicas e produtivas

Conteúdo curricular

UNIDADE 2 - Composição da Crosta Terrestre e do Solo

2.1 - Constituição litológica da crosta terrestre 2.2 - Minerais e rochas

2.3 - Definição de mineral e de rocha

2.4 - Principais minerais e suas propriedades

2.5 - Formação e características de rochas magmáticas, sedimentares e metamórficas

2.6 - Distribuição das rochas no Rio Grande do Sul 2.7 - Intemperismo físico, químico e químico-biológico 2.8 - Composição do solo

2.9 - Fases gasosa, líquida e sólida 2.10 - Mineralogia da fração argila

UNIDADE 3 – Pedogênese

3.1 - Processos gerais de formação do solo e diferenciação dos horizontes do solo 3.2 - Processos específicos de formação do solo

3.3 - Latolização 3.4 - Podzolização 3.5 - Lessivagem

3.6 - Hidromorfismo ou gleização 3.7 - Fatores de formação do solo 3.8 - Material de origem 3.9 - Clima 3.10 - Relevo 3.11 - Organismos vivos 3.12 - Tempo

Conteúdo curricular

UNIDADE 4 - Propriedades Químicas do Solo

4.1 - Propriedades coloidais 4.2 - Superfície específica 4.3 - Cargas elétricas

4.4 - Floculação e dispersão de colóides 4.5 - Adsorção e troca de íons

4.6 - Capacidade de troca de cátions 4.7 - Bases trocáveis

4.8 - Acidez

4.9 - Determinação das bases trocáveis, da acidez de troca na solução do solo pH) 4.10 - Matéria orgânica do solo

4.11 - Composição química elementar da matéria orgânica e de substâncias húmicas

4.12 - Propriedades físico-químicas da matéria orgânica

4.13 - Distribuição do teor de matéria orgânica nos solos em função de condições ambientais

TROEH, F. R.; THOMPSON, L. M. Solos e fertilidade do solo. São Paulo: Andrei Editora. 2007. 718p

OLIVEIRA, J. B. Pedologia aplicada. 3º Ed. Piracicaba: FEALQ/USP, 2008. 592p.

BRADY, N. C.; WEIL, R. R. Elementos da Natureza e Propriedades dos

Solos. 3ª Ed. Bookman: Porto Alegre, 2012

Calendário

1ª Aval. (35%), 2ª Aval. (35%), 3ª Aval. (30%)

Siepe Aval. Teórica Recuperação Agosto _Outubro Novembro _Dezembro Setembro Feriado

Importância da Ciência do Solo

Por que estudar Ciência do

Solo???

O que é o solo?

Pontos de vista

diferentes!!!!!

Solo sob a ótica religiosa

Criação do universo

CAOS: toda a matéria e as sementes das coisas

Criação de Adão

Capela Sistina, Vaticano– Michelangelo (1510)

Adamá = Adão

O que é o solo?

Sob o ponto de vista do PEDÓLOGO o solo

é um corpo tridimensional formado na

superfície terrestre, por meio da interação

dos fatores ambientais agindo ao longo do

tempo.

Varia

espacialmente,

sendo

resistente a perturbações.

O que é o solo?

Termo solo (Lat. Solum: suporte, superfície, base) refere-se a parte superior da litosfera, ou parte superior do regolito.

Pedosfera

Pedosfera

Os solos são ambiente e local de comunidades de organismos interagindo em geoecossistemas.

Geoecossistemas são compartimentos terrestres onde há uma interação

característica de comunidades de organismos com o meio abiótico implicando em diversidade de solos.

Atmosfera Pedosfera Hidrosfera Litosfera Biosfera Ciclagem de elementos Flora e fauna do solo Lixiviação Água do solo Em is s ão de gases Pedogênes e Perc olaç ão Adiç ão de elem ent os

O desenvolvimento do conceito de solo

Desenvolvimento da ciência e seus paradigmas

A Ciência do Solo desenvolveu-se a partir de atividades de químicos, físicos, geólogos, geógrafos, biólogos e agrônomos.

Meio para desenvolvimento de plantas

O estudo do solo como meio para produção vegetal é definido como

Edafologia.

Caçador-coletor Agricultor

• Wallerius (1761) propôs que as raízes das plantas alimentavam-se diretamente do húmus do solo – “Teoria do Húmus”;

• Justus von Liebig (1843) propôs a “Teoria mineral” onde as necessidades de elementos essenciais podiam ser estimadas pela análise do solo e das plantas – Lei do Mínimo;

Do ponto de vista agronômico o solo pode ser definido como qualquer material mineral ou orgânico inconsolidado, de origem natural ou não, com potencial para desenvolvimento de plantas (Hollis, 1991)

Solo como regolito

Para a maioria dos geólogos e engenheiros o solo é definido como regolito.

Regolito – material solto, inconsolidado, na superfície terrestre, originado

pelo intemperismo das rochas no local ou transportado.

Utilizando técnicas de estratigrafia geólogos criaram no final do século XVIII o conceito que o solo é produto da alteração de rochas.

Classificação de solos de acordo com a rocha de origem: Solos de granito, de calcário, de arenito entre outros.

Solo como corpo natural organizado

O reconhecimento do solo como corpo natural organizado é recente.

Século XIX – Avanços da química (classificação periódica dos elementos, minerais do solo como fonte de nutrientes para as plantas) geologia (mineralogia, petrologia, mapeamentos) e teoria evolucionista.

Vasilli Vasilevich Dokuchaev (1846-1903)

Modelo que explica as relações entre os fatores ambientais e a distribuição geográfica dos diferentes tipos de solos.

Até então o solo era limitado à camada arável do regolito para uso agrícola

Solo como corpo natural organizado

Dokuchaev aplicou seu conhecimento em estratigrafia à descrição do perfil do solo (A-B-C)

Além da camada arável!!!

Fatores de formação de solos

Criação de uma classificação de solos para mapeamento

Primeiro conceito pedológico de solo originando a Pedologia – estudo do solo quanto sua gênese,

Solo como corpo natural organizado

Konstantin Dmitrievich Glinka (1867-1927)

Curtis Fletcher Marbut (1863–1935)

Conceito de perfil e dos fatores de formação do solo foram difundidos aos pedólogos americanos

Solo como corpo natural organizado

Eugene Woldemar Hilgard (1833 –1916)

Relacionou as propriedades químicas do solo aos fatores clima (1882) e material de origem (1906)

Solo como corpo natural organizado

US Soil Survey Division

Marbut adotou, aplicou e ampliou os conceitos da escola russa na caracterização, classificação e no mapeamento de solos, posteriormente seguido mundialmente.

“uma nova verdade científica não triunfa pelo convencimento de seus opositores (...), mas sim porque os opositores eventualmente morrem e uma nova geração cresce familiarizada com ela”

Fatores de formação do solo

A primeira equação dos fatores de formação do solo foi formulada por Shaw (1930) como: S = M(C+V)T _{+ D} Onde: S = Solo M = Material de origem C = fator climático V = organismos vivos T = tempo

D = modificação do solo por erosão e deposição

Fatores de formação do solo

Hans Jenny (1899 – 1992)

http://www.soilandhealth.org/01aglibrary/010159.Jenny.pdf

S = ƒ (Cl, O, R, P, T)

A formação do solo decorre da interação de fatores ambientais agindo sobre o regolito

Atual definição de solo

Atualmente a definição de solo mais usada na Ciência do Solo integra os conceitos pedológicos (solo como corpo natural organizado) e edafológico (solo como meio para crescimento e desenvolvimento de plantas), enfatizando a ação antrópica sobre o solo

Soil Survey Division Staff (1993):

“Solo é a coleção de corpos naturais na superfície terrestre, em parte modificado ou mesmo construído pela atividade humana a partir de material terrestre, que contém matéria viva e é capaz de sustentar plantas ao ar livre”.

O solo como sistema aberto

A teoria dos sistemas propõe uma visão holística (grego – Holos ou totalidade) e ecológica pois como as partes estão integradas no todo é mais importante do que as partes isoladas.

Para um exame detalhado faz-se necessário que as partes sejam individualizadas (modelo reducionista)

Considerações finais

• Os conceitos de solos são baseados em paradigmas que ajudam a explicar o objeto em questão para determinados objetivos

• Os conceitos têm sua utilidade ou validade enquanto satisfazem nossos questionamentos (não são dogmas);

• As teorias de Dokuchaev de reduzir a complexidade da pedogênese a cinco fatores ambientais agindo ao longo do tempo continua válida até os dias de hoje.

• As relações entre os fatores de formação definirão o resultado final do intemperismo.

• O entendimento dos atributos físicos, químicos e biológicos dos solos resultam no melhor manejo das culturas e garantia da sustentabilidade dos sistemas agrícolas.