M
udança textural abrupta em dois Planossolos da Depressão Central
do RS
Sidinei Leandro Klöckner Stürmer1, Fabrício de Araújo Pedron 2, Juliana Lorensi Gonçalves3, Cristiane Regina Michelon4, Antônio Carlos de Azevedo5.
1 Primeiro Autor é Eng° Agr° Mestrando do Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo (PPGCS), Departamento de Solos (DS)/ Centro de ciências Rurais (CCR), Universidade Federal de Santa Maria. Av. Roraima, s/n, prédio 42, sala 3314, Santa Maria, RS, CEP 97110-900. E-mail: sidineileandro@gmail.com. (Apresentador do trabalho)
2 Segundo Autor é Eng° Agr° Doutorando do PPGCS, DS/CCR, Universidade Federal de Santa Maria. Av. Roraima, s/n, prédio 42, sala 3314, Santa Maria, RS, CEP 97110-900. E-mail: fapedron@mail.ufsm.br
3 Terceira Autora é Acadêmica do curso de Agronomia, Bolsista do laboratório de Gênese, Classificação e Levantamento de solos, DS/CCR, Universidade Federal de Santa Maria. Av. Roraima, s/n, prédio 42, sala 3314, Santa Maria, RS, CEP 97110-900. E-mail: juliana_lorensi@yahoo.com.br
4 Quarta Autora é Geógrafa, Mestre em ciência do Solo, Universidade Federal de Santa Maria – RS, CEP 97110-900. E-mail: crismichelon@mail.ufsm.br
5 Quinto Autor é Professor Adjunto do Departamento de Solos, Centro de ciências Rurais, Universidade Federal de Santa Maria. Av. Roraima, s/n, prédio 42, sala 3314, Santa Maria, RS, CEP 97110-900. E-mail: aazevedotempo@yahoo.com
RESUMO - Os solos de várzea no Rio Grande do Sul ocupam extensas áreas com relevo variando de plano a suavemente ondulado, em baixas altitudes, que variam de 0 a 200 m, e abrangem uma área de aproximadamente 5.400.000 ha no Estado. Os Planossolos são os principais solos de várzea do Rio Grande do Sul. Uma de suas características mais importantes é representada pela mudança abrupta na textura. Sua posição na paisagem, localizados em fundos de vales e planícies aluviais, sugerem que a formação dos horizontes superficiais de textura grosseira possa estar associada à deposição de sedimentos arenosos alóctones. Por outro lado, alguns autores citam que a destruição da argila por ferrólise seja um dos principais fatores pedogenéticos de formação desse contraste. Para verificar a presença de descontinuidades entre o horizonte Bt e os horizontes sobrejacentes foram utilizados a análise química total e os índices de distribuição de areia em um Planossolo Háplico distrófico típico (PHDtípico) e num Planossolo Háplico eutrófico arênico (PHEarênico). O conteúdo total de cada elemento foi determinado por fluorescência de raios X (FRX), e calculou-se o balanço químico..Após a quantificação em cada horizonte, a areia foi separada, através de agitação manual durante um minuto, em cinco classes de tamanho e foram determinados os índices de distribuição. Observou-se um pequeno enriquecimento de silício no horizonte E dos dois Planossolos, explicado pela quase exclusividade do quartzo na fração areia, que é abundante, nestes solos.. A quantidade de areia presente em todos os horizontes do PHDtípico foi menor quando comparada ao PHEarênico, o que deve estar relacionado ao material
do qual esse solo se originou, sendo que o maior percentual de areia nos dois solo foi do horizonte E. A distribuição entre as frações Areia Muito Grossa, Areia Grossa, Areia Média, Areia Fina e Areia Muito Fina foi semelhante em todos os horizontes nos dois Planossolos, sugerindo ausência de contribuição alóctone na formação desses solos.
Introdução
Os solos de várzea no Rio Grande do Sul ocupam extensas áreas com relevo variando de plano a suavemente ondulado, sendo encontrados, na Depressão Central, em extensas áreas nas planícies dos rios dos Sinos, Taquari, Caí, Vacacaí e Jacuí e na região da Campanha e fronteira Oeste, ao longo dos Rios Ibicuí, Santa Maria e Quaraí. Em geral ocorrem em baixas altitudes, que variam de 0 a 200 m, e abrangem uma área de aproximadamente 5.400.000 ha no Estado [1].
Os Planossolos são os principais solos de várzea encontrados no RS, abrangendo as unidades de mapeamento Vacacaí, Pelotas, São Gabriel, Mangueira e Bagé [2] ocupam uma área de aproximadamente 11% do território do estado do RS. Se somadas as associações com outras Unidades de Mapeamento este percentual sobe para aproximadamente 13%. Além disso, representam 56% da área total dos solos de várzea no estado. Apresentam grande importância para a agricultura, principalmente para a cultura do arroz irrigado, visto que são os solos mais utilizados para sua produção, bem como, possuem interesse ecológico e hidrológico.
Os Planossolos tem horizontes superficiais mais arenosos que os subsuperficiais, com seqüência típica de horizontes A, E, Btg e Cg. O horizonte A destaca-se pela cor escura, seguindo-se um horizonte E mais arenoso, de
cores mais claras, que transiciona abruptamente para o horizonte Btg, argiloso e de cores acinzentadas. Essa mudança súbita de textura em uma pequena distância vertical, separando horizontes superficiais mais arenosos do horizonte subjacente mais argiloso, define um gradiente textural abrupto, que é característica marcante dos Planossolos [3].
O contraste textural abrupto e a posição na paisagem em áreas típicas de deposição sedimentar, sugerem a possibilidade de uma origem deposicional ou pelo menos com contribuição alóctone, especialmente da fração areia, dos horizontes A e E nestes solos. Neste sentido, ALMEIDA et al. [4] monitoraram a umidade e a concentração de íons ferrosos em uma catena na Planície Costeira gaúcha e propõem o processo de ferrólise como mecanismo principal de gênese do contraste. Na Depressão Central gaúcha, INDA Jr [5], sugere o mesmo processo na formação do horizonte E em uma catena na região de Santa Maria, RS.
O objetivo deste trabalho é utilizar a distribuição de subfrações da areia e a análise química total como indicadores de descontinuidades litológicas em dois perfis de Planossolos da Depressão Central Gaúcha. A fração areia é de difícil mobilização por processos pedogenéticos, exceto talvez em alguns tipos mais intensos de turbação. Sendo assim, modificações bruscas na distribuição de tamanho de partículas da fração areia podem ser associadas ao transporte de materiais, e, portanto, a processos geomórficos. Em apoio a estas determinações, a análise química total pode corroborar a presença de material alóctone nestes perfis.
Palavras-Chave: Planossolos, mudança textural, distribuição da areia.
Material e métodos
Os solos analisados neste estudo foram classificados como um Planossolo Háplico distrófico típico, formado de folhelhos argilosos e siltosos, codificado como PHDtípico; e Planossolo Háplico eutrófico arênico, originado de sedimentos aluviais recentes, codificado como PHEarênico [6]. O PHDtípico está situado a 30° 02,785’ Sul e 53° 40,525’ Oeste a uma altitude de 62m. O PHEarênico localiza-se a 30° 15,746’ Sul e 54° 322,409’ Oeste a 118 m de altitude.
Os solos amostrados localizam-se na região da Depressão Central do RS. O relevo da área apresenta uma topografia suave, onde se destacam planícies aluviais e as coxilhas sedimentares. Conforme a classificação climática de Köeppen, o clima é mesotérmico brando Cfa (temperado quente) com invernos frios, e temperatura média do mês mais frio entre 13°C e 15°C. Os verões são quentes, com temperatura média do mês mais quente superior a 24°C [7]. As coletas foram realizadas nos horizontes
principais (A, E e B) e no saprolito (Cr). Após a identificação dos perfis, foi procedida a descrição morfológica e coleta de amostras conforme LEMOS & SANTOS [8].
A análise granulométrica foi determinada após a dispersão de 50g de solo com NaOH 0,1 mol-1 em 230 mL de água destilada. As amostras foram deixadas em repouso por 12 horas e posteriormente agitadas por 15 minutos [9].
As amostras para separação da areia foram secas ao ar, passadas por peneiras de 2 mm, para obtenção da Terra Fina Seca ao Ar (TFSA). Vinte gramas de TFSA foram pesados e transferidos para frascos “snap-cap”, onde foi adicionado 10 mL de NaOH 6%, duas esferas de nylon e 50 mL de água destilada. As amostras permaneceram durante 12 horas em contato com o dispersante e posteriormente foram agitadas horizontalmente a 120 rpm por 240 minutos. Após a agitação as amostras foram passadas em peneira de 0,053 mm para separação da fração areia, que foi seca e pesada (areia total). Para obtenção das subfrações da areia, as amostras foram agitadas manualmente em uma coluna de cinco peneiras durante um minuto. O material retido em cada peneira foi coletado e pesado. A Areia Muito Grossa (AMG) corresponde à fração retida na peneira com diâmetro de 1,00 mm, enquanto que a Areia Grossa (AG), Areia Média (AM), Areia Fina (AF) e Areia Muito Fina (AMF) correspondem às frações retidas nas peneiras de 0,5mm; 0,25mm; 0,106mm e 0,053mm respectivamente.
O conteúdo total de silício (Si), alumínio (Al), ferro (Fe), cálcio (Ca), magnésio (Mg), potássio (K), sódio (Na), fósforo (P), manganês (Mn), zinco (Zn) e titânio (Ti) foi determinado por fluorescência de raios X (FRX), no Laboratório de Fluorescência de Raios X do Departamento de Mineralogia e Geotectônica do Instituto de Geociências da USP (DMG-IG), em São Paulo (SP).
Para o cálculo do balanço químico utilizou-se o método baseado nos pressupostos de BREWER [10] no qual o balanço é estabelecido conhecendo-se a concentração dos elementos de interesse e de um elemento índice de baixíssima mobilidade como o titânio, zircônio ou o alumínio. Para tal, foi utilizado o algoritmo FLUX, escrito em FORTRAN por BIDDLE et al [11]. Os cálculos foram efetuados para cada horizonte em um volume correspondente a uma coluna de 1cm2 de área de seção, utilizando-se como elemento índice o titânio. Como os valores obtidos são relativos ao saprolito coletado, os ganhos (valores positivos) ou perdas (negativos) dos elementos ao longo do perfil do solo são em relação ao saprolito.
Resultados e Discussão
As características químicas do solo PHEarênico apresentam uma saturação de bases baixa nos horizontes superficiais e valores médios a altos nos horizontes mais profundos (Tabela 1) em razão do acúmulo de argila nestes horizontes. Situação semelhante ocorre com o PHDtípico, contudo, a saturação por bases não acompanhou o
incremento de argila no perfil (Tabela 2). Isso pode estar relacionado à ocorrência do processo de lixiviação de bases. Assim, os baixos valores de saturação de bases no PHDtípico, mesmo no horizonte Btg, mostram que este perfil é mais lixiviado, sofreu mais perdas. Os teores de matéria orgânica são considerados baixos em todos os horizontes dos dois solos, sendo que apresentam decréscimo acentuado no horizonte E. Tanto o PHDtípico quanto o PHEarênico apresentam pH mais ácido em superfície e moderadamente ácido em profundidade. Em conseqüência disso, a saturação por alumínio é maior em superfície e diminuem em horizontes mais profundos. A CTC é baixa a média nos horizontes A e E, e alta no Bt e C para os dois Planossolos em virtude do aumento de argila em horizontes subsuperficiais. As bases trocáveis, como Ca+2, Mg+2, K+, apresentaram comportamento semelhante entre si, como valores mais elevados na superfície, resultado de sua interação principalmente com a matéria orgânica, diminuindo no horizonte E e aumentando no Bt em função de interações organo-minerais. As bases trocáveis apresentam comportamento semelhante ao da CTC (Tabela 1).
Analisando a Tabela 3 observa-se um pequeno enriquecimento de Si (valores menos negativos) no horizonte E do PHDtípico aumento no PHEarênico. Assim há a perda dos outros elementos e o silício permanece alocado na fração areia na forma de quartzo, conforme se pode observar através da Tabela 2, que representa a distribuição granulométrica.
O horizonte Btg do PHEarênico apresentou perdas menores (valores menos negativos) evidenciando assim os processos de iluviação. Os ganhos de silício, manganês, fósforo e ferro no horizonte A também podem ser conseqüência de uma possível contribuição alóctone de material pré-intemperizado, uma vez que o solo é derivado de sedimentos recentes ou conseqüência da adubação.
Observando a Tabela 2 podemos perceber que a quantidade de areia presente em todos os horizontes do PHDtípico foi menor quando comparada ao PHEarênico, visto que o PHDtípico é originado de folhelhos argilosos e siltosos, de granulometria mais fina, e o PHEarênico é originado de sedimentos aluviais recentes, com predominância de grãos de maior diâmetro.
Os teores de areia foram maiores para os dois solos no horizonte E. Quando comparados, o PHEarênico apresentou maior quantidade de areia que o PHDtípico. A espessura do horizonte E, no entanto, é maior no PHDtípico, perfazendo 21 cm ante 9 cm do PHEarênico. A argila teve comportamento inversamente proporcional aos teores de areia, decrescendo no horizonte E em comparação com outros horizontes. Maior quantidade de argila foi encontrada nos horizontes Bt e C. Essa diminuição drástica nos teores de argila do horizonte E é que
proporciona a mudança textural abrupta nesses solos. Enquanto que o PHEarênico apresentou baixa quantidade de silte, o PHDtípico se apresentou textura média.
A Figura 1 mostra que as frações de maior tamanho, como a Areia Muito Grossa e Grossa, não tiveram grande contribuição nos percentuais totais de areia presentes em cada horizonte, quando comparados às frações de diâmetro menor (Areia Muito Fina, Média e Fina).
A distribuição entre as frações AMG (Areia Muito Grossa), AG (Areia Grossa), AM (Areia Média), AF (Areia Fina) e AMF (Areia Muito Fina) foi semelhante em todos os horizontes nos dois Planossolos, sugerindo ausência de contribuição alóctone na formação desses solos.
Embora a maior parte da fração areia seja composta por grânulos de tamanho mais reduzido, segundo MICHELON [12] essas frações ainda são pouco móveis e pouco modificadas durante o processo de pedogênese.
Conclusão
1. Através da análise química total e balanço químico observou-se um enriquecimento de silício no horizonte E está relacionado ao acúmulo residual de quartzo;
2. Os ganhos de silício, manganês, fósforo e ferro no horizonte A podem ser conseqüência de uma possível contribuição alóctone de material pré-intemperizado;
3. Os índices de distribuição da areia nas diferentes classes de tamanho sugerem a ausência de contribuição alóctone na formação do contraste textural.
Referências
[1] PINTO, L.F.S.; NETO, J.A.L.; PAULETTO, E.A. Solos de várzea do Sul do Brasil cultivados com arroz irrigado. In: Arroz Irrigado no Sul do Brasil. Brasília, DF: Embrapa Informações Tecnológicas, 2004.
[2] BRASIL. Ministério da Agricultura. Departamento Nacional de Pesquisa Agropecuária. Divisão de Pesquisa Pedológica. Levantamento de reconhecimento dos solos do Estado do Rio Grande do Sul. Recife, 1973. 431 p. (Boletim Técnico, 30). [3] KLAMT, E; KÄMPH, N.; SCHNEIDER, P. Solos de Várzea no Rio
Grande do Sul. Porto Alegre: UFRGS, 1985. 43p. (Boletim Técnico de Solos, 4).
[4] ALMEIDA, J. A.; KLAMT, E.; KAMPF, N. Gênese do contraste textural e da degradação do horizonte B textural de um podzólico vermelho-amarelo da Planície Costeira do Rio Grande do Sul. R. Brás. Ci. Solo, v.21, p.221-233, 1997.
[5] INDA Jr, A. V. Conformação da paisagem, umidade e gênese de solos desenvolvidos sobre o membro Alemoa da formação Santa Maria. 1997. 104f. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal de Santa Maria – RS. 1997.
[6] EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Sistema brasileiro de classificação de solos. Brasília: Embrapa Rio de Janeiro, 2006. 306 p.
[7] MORENO, J. A. Clima do Rio Grande do Sul. Secretaria da agricultura do Rio Grande do Sul. Seção Geografia. Porto Alegre, 1961.
[8] LEMOS, R. C; SANTOS, R. D. Manual de descrição e coleta de solo no campo. 4ed. Viçosa: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo: EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos, 2002. [9] EMBRAPA. Manual de métodos de análise de solos. 2ed. Rio de
[10]BREWER, R. Fabric and analysis of soils. New York, 1964. [11] BIDDLE, D. L; CHITTLEBOROUCH, D. J; FITZPATRICK,
R. W. An algorithm to model mass balances quantitatively. Computers & Geosciences, v.24, p.77-82, 1998.
[12] MICHELON, C. R. Balanço químico em seis conjuntos solo-saprolito do Rio Grande do Sul. 2006, 68f. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal de Santa Maria – RS. 2006.
Tabela 1. Caracterização química do PHEarênico (a) e do PHDtípico (b). (a) Hz M.O (%) pH H2O Ca+2 Mg+2 K+ H+Al CTC % Al % V Cmolc kg-1 Efetiva pH 7 A 1,7 4,5 1,6 0,4 0,5 3,3 3,2 5,2 40 37 E 0,2 4,9 0,8 0,1 0,1 2,1 1,3 2,5 35 31 Btg 0,4 5,6 7,4 7,3 0,5 4,3 11,7 13,9 21 69 (b) Hz M.O (%) pH H2O Ca+2 Mg+2 K+ H+Al CTC % Al % V Cmolc kg-1 Efetiva pH 7 A 2,3 5,0 3,3 1,3 0,6 6,1 5,8 6,8 44 45 E 0,8 5,2 2,2 0,4 0,4 4,3 4,7 6,3 47 32 Bt 1,0 4,9 3,8 5,1 0,3 6,1 8,5 14,3 34 41
Tabela 2. Distribuição granulométrica do nos horizontes do PHDtípico e do PHEarênico.
U. M Hz Profundidade (cm) % Areia % Silte % Argila
PHDtípico A 0 – 37 27,50 44,35 28,15 E 37 – 58 34,55 47,98 17,47 Bt 76 – 111 29,07 26,01 44,91 Cr 146 – 220 11,79 43,14 45,07 PHEarênico A 0 – 33 68,89 9,30 21,81 E 67 – 76 82,79 7,57 9,65 Btg 76 – 112 42,66 6,78 50,56 Cr 112 – 150 49,25 3,03 47,72
Tabela 3. Ganhos e perdas de elementos percentuais calculados através do algoritmo FLUX para os dois Planossolos.
Solo Hz DS Si Al Mn Mg Ca Na K P Fe g cm-3 --- % --- PHDtípico A 1,04 -1,29 -35,89 -45,49 -53,05 -65,36 -47,35 -61,04 -30,94 -52,42 E 1,13 -0,08 -40,60 -59,48 -55,39 -66,88 -45,71 -60,99 -37,02 -57,26 Btg 1,24 -2,82 -30,95 -49,81 -50,27 -63,44 -42,22 -57,88 -35,59 -45,17 Cr 1,34 -13,29 -24,56 73,49 -2,55 -44,61 -21,69 -29,58 -35,59 -45,95
PHEarênico A 1,15 20,47 -26,81 6,86 -42,32 -48,89 -11,83 -35,60 49,80 -35,11
E 1,27 6,86 -40,12 -30,85 -54,15 -57,17 0,8 -34,99 -10,50 -54,57
Bt 1,35 -3,70 7,5 -33,08 -20,76 -22,11 -24,74 -37,05 -3,58 20,52
Cr 1,59 -2,45 -16,63 -24,37 -30,70 -25,67 17,55 -25,14 -13,90 -20,64
0 1 2 3 4 5
Classes de tamanho em valor Phi
0 20 40 60 % A re ia Hz A Hz E Hz Bt Hz C 0 1 2 3 4 5
Classes de tamanho em valor Phi
0 20 40 60 % A re ia Hz A Hz E Hz Bt Hz C
Figura 1. Curva de comportamento da distribuição da areia em diferentes frações no PHDtípico (esquerda) e no PHEarênico
