Versão 2010
O solo é objeto de estudo de várias ciências básicas (Geologia,
Pedologia) e aplicadas (Agronomia, Engenharia, Urbanismo).
Cada uma delas tem um conceito próprio do solo.
Geologia
Pedologia
Agronomia
• Produto de processos físicos e químico que destroem as rochas
• Organismo vivo, separado em horizontes naturais, com constituintes minerais e orgânicos,
e que difere do material de origem pela morfologia, propriedades físicas, composição e
características biológicas
• Porção da superfície da Terra onde as plantas crescem
Engenharia
• Material inconsistente da crosta terrestre que pode ser escavado pelo esforço humano,
auxiliado por um equipamento simples como uma pá
Urbanismo
• Parte da superfície da Terra que tem ocupação e uso específicos (nos aglomerados
urbanos)
Biologia
•?
• Pedologia: é o estudo do solo segundo o ponto de vista de
ocorrência natural, sua origem, classificação, constituição e dá
pouca ênfase a sua imediata utilização prática.
• Edafologia: é o estudo do solo, do ponto de vista dos vegetais
superiores. Considera as diversas propriedades do solo à
mediada que elas se relacionam com a produção vegetal.
• Solo: é a camada superficial da crosta terrestre resultante da
ação combinada dos fatores de formação: material de origem
(rocha), clima, organismos vivos, relevo e tempo.
Formação
• O solo é formado a partir de fenômenos físicos, químicos e
biológicos agindo sobre uma rocha matriz;
Composição
• O solo é um complexo mosaico formado por numerosos
materiais orgânicos e inorgânicos interrelacionados;
• Alguns dos materiais orgânicos do solo são vivos, tais como
raízes e pequenos animais; já outros materiais encontram-se
em decomposição;
SOLO
Materiais Orgânicos
Materiais Inorgânicos
(Animais e vegetais em
decomposição)
(Fragmentos de rochas
desintegradas)
Perfil
• Desde a superfície até a rocha de origem, o solo pode ser
dividido em zonas horizontais;
• As zonas horizontais são
características já estabelecidas;
diferenciadas
através
de
• Todos os solos possuem pelo menos dois horizontes, mas
nem todos apresentam obrigatoriamente, todos os horizontes;
• O Ecólogo faz-se necessário saber sobre a composição,
estrutura e a textura do solo para caracterizá-lo;
• O solo é um dos recursos que suporta toda a cobertura
vegetal e animal da terra, sem a qual os seres vivos não
poderiam existir. Nessa cobertura, incluem não só as culturas
como também todos os tipos de árvores, gramíneas, raízes e
herbáceas que podem ser utilizadas pelo homem;
• Quanto maior a variedade de solos que uma nação possui,
maior a oportunidade de sua população encontrar melhor
padrão de vida;
O solo sofre degradação por quatro razões principais:
 Perda da estrutura do solo;
 Perda da matéria orgânica;
 Perda dos elementos nutritivos;
 Perda do solo;
Antes de fazer qualquer planejamento para o “desenvolvimento
sustentável” de uma determinada área, o conservacionista deve
ser capaz de classificar o solo de acordo com a “capacidade
de uso” e indicar as práticas necessárias para um bom manejo
do solo;
Deve também saber como avaliar os vários fatores ecológicos
envolvidos na solução dos problemas;
A capacidade de uso do solo não está, necessariamente,
relacionada com a sua produtividade.
O solo apresenta três fases bem distintas:
 Gasosa
 Líquida
 Sólida
• Em volume, as fases variam entre si de solo para solo;
• Entre as partículas que compões o solo há espaços que
podem ser ocupados por ar ou por água;
• O pH do solo é um elemento de grande importância ecológica,
seja por ação direta sobre certas espécies, seja por atingir
indiretamente, modificando outros fatores edáficos;
• Os componentes minerais do solo podem permanecer no local
de origem, ou ser deslocados no sentido vertical, provocado
pela ação da água, cujo os minerais solubilizados são levados à
níveis mais profundos do solo;
• O solo pode apresentar partículas grande, médias ou
pequenas, o que resulta em solos de diferentes texturas;
• Os espaços entre essas partículas varia e os volumes totais
desses espaços são diversos, dando em conseqüências
variações do grau de infiltração de um solo para outro;
• O solo da caatinga caracteriza-se por ser raso e pedregoso,
por isso não consegue armazenar a água que cai, e a
temperatura elevada (médias entre 25oC e 29oC) provoca
intensa evaporação.
O clima age na formação do solo de diversas maneiras:
Afetando o intemperismo (físico e químico) da rocha;
Estabelecendo a percolação através do solo;
Formando os “glacis de erosão”;
Definindo os graus de sedimentação nas planícies de inundação;
Lei de Van Hoff “Todo acréscimo de 10ºC de temperatura do
meio, resulta um aumento de velocidade das respectivas
reações químicas entre o duplo e o triplo da velocidade
primitiva.”
Van Hoff
São as forças de natureza física, química ou biológica que
influenciam os processos de formação dos solos;
Processos mecânicos
Influência da temperatura
Influência da água
Influência dos vegetais
Processos químicos
Hidrólise
Hidratação
Carbonização
Oxidação
Ações de Animais e vegetais
 Fornecimento de matéria orgânica;
 Transporte dos nutrientes das camadas inferiores para
as superiores;
 Ação mecânica destrutiva, através das rochas, das
raízes;
 Controle dos efeitos da erosão;
Ações de Microorganismos
Ação na subdivisão dos materiais grosseiros (folhas,
galhos e outros, facilitando o ataque microbiano);
Exportação de substâncias pelo deslocamento no perfil
do solo e adição local por morte de microorganismos;
Influencia na porosidade do solo;
Decomposição dos resíduos orgânicos;
Ação do relevo
Facilita ou dificulta o trabalho erosivo;
Influencia as variações de temperatura, pluviometria,
ventos e drenagem;
Ação da rocha matriz
Composição mineralógica e química, que tem influencia
na riqueza nutricional do solo;
Textura e resistência mecânica que se relacionam com a
velocidade do processo de formação do solo;
Solos zonais
 Latossolos
 Potzólicos
 Tchernozerms
Solos intrazonais
 Bog (Histossolos)
 Gley (Hidromorficos)
 Solonetz (Aridossolos)
Solos azonáis
 Regossolo
 Aluviossolo
 Litossolo
Águas de superfície
Fornece, por evaporação, a umidade relativa do ar;
Através das correntezas, arrasta consigo os materiais
fragmentados da superfície, sendo a maior
responsável pela erosão do solo;
Influência na distribuição de temperaturas; etc.
Águas subterrâneas
Maior importância na solubilização de minerais do
solo, formando a “solução do solo”, que é absorvido
pelos vegetais;
 Parte da água incorporada pelos vegetais vai ser
lançada à atmosfera por transpiração, permitindo, num
restabelecimento do equilíbrio osmótico, a entrada de
novos volumes da solução do solo e assim
sucessivamente;
 Um bom suprimento d’água com ótima concentração
de sais, são condições indispensáveis para o bom
desenvolvimento da cobertura vegetal;
Salinidade do solo
 A concentração de sais no solo faz com que diminua a
resistência osmótica de perda de água para o meio, o que
leva à incapacidade de manter a concentração necessária
de água para as atividades metabólicas;
 Várias plantas possuem adaptações para viver em
ambientes com alta salinidade, principalmente cloreto de
sódio e são conhecidas como halófitas;
Estas plantas compensam o excesso de sal do meio com
mecanismos necessários aos processos de osmoregulação
Crescimento de três vegetais em solo salino crescimento
relativo de três plantas que crescem em solos salinos,
cultivadas em solos com diferentes concentrações de Cloreto
de Sódio (NaCl). Salicornia e Suaeda são halófitas genuínas.
Não se desenvolvem na ausência de sal.
pH do solo
O pH da água e do solo pode ser um fator que exerce uma
poderosa influência na distribuição dos organismos;
O protoplasma de plantas é afetado drasticamente por
altas concentrações de íons OH- e O+, que se tornam
tóxicas em um pH abaixo de 3 (ácidos) e de um pH acima
de 9 (básico);
Efeitos indiretos do pH afetam a concentração dos
nutrientes disponíveis e/ou a formação e concentração de
toxinas.
Os organismos necessitam de uma série de elementos
químicos para seu metabolismo
N
Componente estrutural de proteínas e ácidos nucléicos
P
Componente estrutural de proteínas, dos ácidos nucléicos e dos ossos
S
Componente estrutural de muitas proteínas
K
Principal soluto da célula animal
Ca
Regulador da permeabilidade das células, componente estrutural dos ossos
Mg
Componente estrutural da clorofila; envolve-se no funcionamento enzimático
Fe
Componente estrutural da hemoglobina e de muitas enzimas
Na
Componente estrutural Principal soluto dos fluídos extracelulares dos animais
O2
Receptor de elétrons da cadeia respiratória
CO2
Utilizado pelos vegetais na produção de energia, através da fotossíntese
Textura
 Proporção relativa
partículas de um solo.
das
classes
de
tamanho
de
Existe, segundo a Sociedade Brasileira de
Ciência do Solo, quatro classes de tamanho de partículas
menores do que 2 mm:
Areia grossa – 2 a 0,2 mm ou 2000 a 200 μm;
Areia fina – 0,2 a 0,05 mm ou 200 a 50 μm;
Silte – 0,05 a 0,002 mm ou 50 a 2 μm;
Argila – menor do que 2 μm;
Textura
Menor porosidade do solo
Maior porosidade do solo
Menor micro e maior macroporosidade
Maior micro e menor macroporosidade
Baixa retenção de água
Alta retenção de água
Boa drenagem e aeração
Drenagem lenta e pouco arejado (se pouco
agregados)
Menor densidade do solo
Maior densidade do solo
Aquece rápido
Aquece lentamente
Resiste à compactação
Maior susceptibilidade à compactação
Baixa CTC
Maior CTC
Mais lixiviável
Menos lixiviável
Maior erosão
Mais resistente à erosão
Coesão baixa, friável
Coesão elevada, firme
Consistência friável quando úmido
Consistência plástica e pegajosa quando
molhado
Fácil preparo mecânico
Mais resistente ao preparo (pesado)
Matéria orgânica baixa e rápida
decomposição
Matéria orgânica média a alta e menor taxa
de decomposição
Tabela - Relação da textura do solo com algumas propriedades dos solos.
Estrutura do solo
 Refere-se ao agrupamento e organização das partículas
do solo em agregados e relaciona-se com a distribuição
das partículas e agregados em um volume de solo.
De acordo com a organização das partículas e do
ambiente de formação muitos tipos de agregados
estruturais podem se formar. Os tipos são:
 Granular e grumosa – agregados arredondados formados predominantemente
na superfície do solo sob influência marcada da matéria orgânica e atividade
microbiológica;
 Laminar – os agregados são de formato laminar e formados por influência do
material de origem ou em horizontes muito compactados;
 Prismática e colunar – os agregados formam-se em ambientes mal drenados
e em horizontes subsuperficiais com pequena influência da matéria orgânica;
 Blocos angulares e subangulares – os agregados têm formato cubóide e
formam-se em ambientes moderadamente a bem drenados nos subsolos.
Estabilidade de agregados
 Expressa a resistência à desagregação que os
agregados apresentam quando submetidos a forças
externas (ação implementos agrícolas e impacto gota
chuva) ou forças internas (compressão de ar,
expansão/contração) que tendem a rompê-los.
A estabilidade é também fortemente afetada pela
matéria orgânica do solo, através da quantidade e de sua
qualidade e, especialmente, por ser o agente cimentante
mais dependente do manejo de solo e plantas.
Densidade do solo
 Expressa a relação entre a quantidade de massa de
solo seco por unidade de volume do solo.
No volume do solo é incluído o volume de sólidos
e o de poros do solo. Entretanto, havendo modificação do
espaço poroso haverá alteração da Ds.
O uso principal da densidade do solo é como
indicador da compactação, assim como medir alterações
da estrutura e porosidade do solo.
Densidade de partículas
 Expressa a relação entre a quantidade de massa de
solo seco por unidade de volume de sólido do solo;
Depende, primariamente, da composição química
e composição mineralógica do solo.
Porosidade do solo
 O espaço do solo não ocupado por sólidos e ocupado
pela água e ar compõem o espaço poroso, definido como
sendo a proporção entre o volume de poros e o volume
total de um solo.
É inversamente proporcional à densidade do solo
e de grande importância direta para o crescimento de
raízes e movimento de ar, água e solutos no solo.
A textura e a estrutura dos solos explicam em
grande parte o tipo, tamanho, quantidade e continuidade
dos poros.
Consistência do solo
 Descreve a resistência do solo em diferentes umidades
contra pressão ou forças de manipulação, ou refere-se à
sensação de dureza, à facilidade de quebra ou à
plasticidade e pegajosidade de um solo em diferentes
umidades ao ser manipulado pelas mãos.
Sua descrição morfológica é feita em três classes
de umidade, seco, úmido e molhado, manifestando,
respectivamente, dureza, friabilidade e plasticidade e
pegajosidade.
Cargas elétricas no solo
CARGAS NEGATIVAS
CARGAS PERMANENTES
Não  ou  com o pH.
Têm origem na substituição isomórfica dos argilominerais (interior
rede cristalina).
---------------------------------- Si – O – Al – O – Si – O
Si+4 pelo Al+3
---------------------------------- Al – OH – Mg – O – Al – OH
Al+3 pelo Mg+2
---------------------------------- Si – O – Si – O – Si - O
---------------------------------A menor valência do Al+3 e Mg+2 em relação ao Si+4 e Al+3 déficit
de cargas positivas
 número de cargas negativas na partícula
Cargas elétricas no solo
CARGAS NEGATIVAS
DEPENDENTES DE pH
Ocorrem em maior quantidade em solos tropicais
-argilas 1:1
-óxidos de Fe e Al;
Dissociação Radicais OH
• Filossilicatos de Alumínio
--------------------- Si – OH
- Si – O –
----------+ OH
----------+ HOH
- Al – OH
- Al – OH
---------------------
• Colóides Orgânicos
Grupo carboxílico
R – COOH + OHR – COO- + HOH
Grupo fenólico
R – OH + OHR – O- + HOH
Cargas elétricas no solo
CARGAS POSITIVAS
• Superfície de Óxidos Fe e Al
OH
OH2+
Fe
Fe
OH
+ 3H+
OH2+
Fe
Fe
OH
OH2+
• Lâmina octaédrica, a pH baixo
----------------------- Si – OH
- Si – OH
+
-----------+ H
------------ Al – OH
- Al – OH2+
----------------------• Matéria orgânica
Grupos amínicos (NH2) a baixo pH = cargas +
R – CH2 – NH2 + H+
R – CH2 – NH3+
Cargas elétricas no solo
CARGAS POSITIVAS
Capacidade de Troca de Cátions - CTC
Capacidade de Troca de Ânions - CTA
Ponto de Carga Zero - PCZ
OH2+
O-
OH
Fe
Fe
Fe
OH2+ + 3H+
Fe
OH
Fe
OH2+
+ 3OH-
O- + 3H2O
Fe
O-
OH
PH aumenta
CTA
-  +
PCZ
-  +
pH aumenta
CTC
-  +
Absorção e trocas de íons no solo
Fase Sólida
Íons adsorvidos
Fase Líquida
Íons na solução
FATORES QUE AFETAM
• Valência do cátion: valência atração
• Hidratação do íon: hidratação adsorção
• Concentração na solução do solo
• Tamanho do cátion
• Seletividade do colóide
• Cátion complementar
Absorção e trocas de íons no solo
CAPACIDADE TROCA CÁTIONS (CTC)
Quantidade de cátions que um solo é capaz de reter (cmolc kg-1
solo)
Varia com o pH do solo
CTC EFETIVA – ao ph do solo
CTC POTENCIAL - a pH 7,0
Absorção e trocas de íons no solo
BASES TROCÁVEIS (Ca+2, Mg+2, Na+, K+)
Valor S (cmolc kg-1) = Soma cátions básicos
Valor V (% na CTC) = Saturação de bases
V > 50% = eutrófico (solos jovens)
V < 50% = distrófico (solos velhos)
Absorção e trocas de íons no solo
ACIDEZ DO SOLO
Os cátions básicos são substituídos por H e Al provenientes da
alteração dos minerais.
• pH do SOLO
ACIDEZ ATIVA – é devida aos íons H+ que estão
dissociados na solução do solo.
É expressa pelo pH = - log [H+] = 1/log [H+]
ACIDEZ POTENCIAL – é a acidez que realmente o
solo tem (acidez de troca + acidez não trocável).
Absorção e trocas de íons no solo
FONTES DE ACIDEZ POTENCIAL
• Ácidos Carbônicos formado na rizosfera pela atividade microbiana
e pela respiração radicular.
CO2 + H2O
HCO3- + H+
• Adubos Acidificantes (NH4)2SO4
H+
quando solubilizam liberam íons
• Mineralização dos compostos orgânicos,
nitrificação libera íons H+
pela reação de
• Liberação de íons H+ pelas raízes das plantas, devido aos cátions
adsorvidos da solução do solo
• Cargas variáveis (dependentes de pH) Com  do pH, os grupos
(Al, Fe)OH
(Al, Fe)OH2
dissociam íons H+
COOH
• A adaptabilidade é a capacidade de ajustamento de um
organismo às condições de um ambiente particular;
• Isto é, a probabilidade de um organismo ou grupo de
indivíduos portadores de um determinado genótipo sobreviver e
se reproduzir, gerando descendentes que constituirão uma
população estável com o transcurso do tempo;
Em 1840, Liebig enunciou a “Lei do Mínimo”
“Quando uma colheita é influenciada por diversos fatores, seu
rendimento é limitado pelo fator que estiver em mínimo relativo”.
Liebig
• Com raras exceções, há sempre um fator que é o responsável
pela presença ou ausência dessa ou daquela espécie, numa
determinada área, ao qual se denomina o fator limitante;
• O fator limitante é aquele que fornece ao organismo o menor
valor entre os fatores atuantes sobre aquele organismo;
• Há casos em quer o valor limitante de certos fatores não é o
mínimo, porém o máximo, quando este não atinge níveis não
toleráveis pelo organismo (Fatores tais como: calor, luz, água);
• Esses valores máximos e mínimos recebem o nome de
“limites de tolerância”;
Fator limitante
• Lei da tolerância (Shelford), a qual admite que “a ausência
ou fracasso de um organismo pode ser controlado pela
deficiência ou excesso, qualitativo e quantitativo, com respeito a
qualquer dos diversos fatores que se possam aproximar dos
limites de tolerância daquele organismo”;
Shelford
• A capacidade de viver ou mesmo sobreviver em ambientes
com intensidades diferentes de um mesmo fator ou conjunto de
fatores, tem o nome de “capacidade de tolerância” de uma
espécie a um fator ou conjunto de fatores;
• Casos particulares de tolerância
Existe uma diversidade de organismos em variadas
adaptações;
Gipsita
Mica
Gnaisse
Gnaisse
Laterita
Quartzo Rosa
Sienito
Migmatito
Magnesita
Calcita
Berilo
Feldspato
CALCÁRIO
BASALTO