Autores

Santos, F.C. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA) ; Rodrigues, S.C. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA)

Resumo

O estudo da caracterização de materiais superficiais em locais específicos de sua ocorrência na paisagem, disponibilizam informações que servirão de subsídio para o desenvolvimento de práticas de manejo e uso sustentável da terra.Considerando a possibilidade de ocorrência de Latossolos, Gleissolos e Organossolos com distintas propriedades físicas, químicas ou mineralógicas, em razão da existência de suas especificidades geológicas, climáticas ao longo do estado de Minas Gerais.O presente trabalho teve como objetivo realizar análises físicas de densidade aparente, densidade de partículas, porosidade total, textura e analises químicas de cálcio, potássio, magnésio e fósforo.Observou-se relação inversa entre a densidade aparente, densidade de partícula e porosidade total e valores abaixo do padrão de fertilidade, das análises químicas, para cada grupo de solos ao longo da vertente, cuja área de estudo está inserida em Uberlândia-MG.

Palavras chaves

Atributos do solo; físico-quimíca do solo; cerrado

Introdução

O sistema solo está constantemente em atividade química, onde inúmeras reações se processam ao mesmo tempo dentro de cada uma de suas fases (sólida, líquida e gasosa), entre elas e delas com o ambiente. Devido a sua alta reatividade, a maioria dos fenômenos químicos ocorre nas partículas menores do solo, chamada fração coloidal. Os colóides do solo, que compreendem as partículas com diâmetro entre um mícron e um nanômetro, são compostos principalmente pelas argilas do solo e pela fração mais reativa da matéria orgânica (ácidos húmicos e fúlvicos). Partículas menores que um nanômetro são chamadas de solutos e compreendem as moléculas de tamanho médio a pequeno, os íons e os átomos. De acordo com Ronquim (2010) as argilas minerais, as substâncias húmicas e os óxidos de ferro e alumínio possuem determinada superfície de troca e são os principais coloides responsáveis pela capacidade de troca de cátions (CTC) dos solos sob condições tropicais. Em razão do maior número de cargas negativas do que positivas desses coloides, a adsorção é principalmente de cátions. No entanto, há alguns sítios nestes coloides com cargas positivas que podem atrair ânions (principalmente nos óxidos de ferro e alumínio). Segundo Miranda et al. (2006), mesmo em um ecossistema em estado natural, ocorrem modificações de umidade e temperatura em decorrência de variações climáticas que influenciam os processos físico-químicos e biológicos do solo, modificando algumas características, tais como: umidade do solo, atividade microbiológica, teor e composição da matéria orgânica, complexo argilohúmico, capacidade de troca catiônica e lixiviação de nutrientes. Neste contexto, Simard (1988 apud MIRANDA et al. 2006) ressalta que o conhecimento da composição química da solução de solo fornece subsídios importantes para o entendimento das alterações físicas e químicas advindas do uso e manejo e para o monitoramento das várias práticas de melhoramento do solo. Em relação aos atributos físicos, a densidade do solo tem sido usada principalmente como indicador da compactação, assim como para medir a porosidade total (REINERT et al., 2006). Para os efeitos deste projeto, ater-se-á sobre a qualidade do solo da região mineira mais especificamente Fazenda Experimental do Glória da Universidade Federal de Uberlândia na Região do Triângulo Mineiro, no município de Uberlândia – MG.

Material e métodos

Para o desenvolvimento do presente trabalho foram feitas visitas à área de estudo, com o objetivo de coletar amostras de solo, para avaliação das análises físicas do solo: densidade aparente (Da), densidade de partícula (Dp), textura (T) e porosidade total (Pt) e químicas: cálcio (Ca), potássio (K), magnésio (Mg) e fósforo (P). O desenho de amostragem contou com coletas de amostras simples em 20 pontos em campo, por amostragem casualizada na vertente, sendo que a área foi dividida em quatro setores contendo cinco pontos cada, no sentido da alta para a baixa vertente, abarcando os 3 tipos de materiais superficiais encontrados nesta vertente. Para determinação da (Da) e (Dp), foram coletadas 40 amostras indeformadas, nas profundidades de 0-5 e 5-10 cm, pelo método do anel volumétrico (100 cm³) (Embrapa 1997). A porosidade total (Pt), foi calculada através da relação existente entre densidade aparente (Da) e densidade de partícula (Dp), descrita no método da Embrapa (1997) e seu resultado é expresso em kg/mol.. A textura foi avaliada retirando-se 40 amostras com trado holandês na profundidade de 0-10 e 10-30 cm, e analisada pelo método da pipeta, utilizando solução de NaOH 0,1 mol L-1 como dispersante químico e agitação mecânica em aparato de alta rotação (~15.000 rpm) por 15 min, seguindo método proposto pela Embrapa (1997). Para as análises químicas dos elemntos P e K foram realizadas extrações por HCl 0,05 mol.L-1 + H2SO4 mol.L-1 analisados por colorimetria (Vettori 1969) e Ca e Mg extraído por KCl 1 mol.L-1 analisados por titulometria (Embrapa 1997). A interpretação dos resultados, foram feitas através de gráficos boxplot, uma vez que, permitem comparação visual de um ou mais grupos e distribuição empírica dos dados.

Resultado e discussão

A caracterização das texturas das camadas avaliadas, encontra-se descrita no triângulo textural (Figura 1). Os materiais superficiais são compatíveis com o embasamento litológico da área, onde ocorrem predominantemente sedimentos da Formação Marilia. A análise nos mostra, que mesmo os solos com alguma deficiência de drenagem, como Gleissolos e Organossolos, mantêm estas características, que serão utilizadas na discussão dos resultados para os parâmetros de densidade aparente, densidade de partícula e porosidade. Valores críticos de Densidade Aparente para algumas classes texturais, propostos por Reinert e Reichert (2001) são de aproximadamente 1,30 a 1,40 kg.dm-3 para solos com horizonte de textura argilosa, de 1,40 a 1,50 kg.dm-3 para horizonte de textura franco - argilosa e de 1,70 a 1,80 kg.dm-3 para textura franco - arenosa, ou seja, para as condições texturais encontradas na unidade experimental deste trabalho, os valores de Densidade Aparente do solo estão bem abaixo dos níveis críticos, uma vez que a análise trata-se da caracterização do Cerrado, cuja área, está em estágio de recuperação. As variações nos valores estão relacionadas ao tamanho e ao arranjo das partículas de areia e argila. Quanto à Porosidade Total, observou-se que os solos minerais, localizados na porção superior da vertente e melhor drenados, apresentaram menores valores, enquanto os Organossolos obtiveram valores mais altos. Há um aumento na Porosidade Total quando relacionados às áreas de alta vertente para áreas de baixa vertente, no qual a Densidade Aparente é diminuída.(Figura 2) Os valores observados de Densidade Aparente, Densidade de Partícula e Porosidade Total para áreas de Cerrado em estágio de recuperação, são similares aos relatados em trabalhos também realizados nesse bioma, publicados por Fontenele (2006), Souza, Carneiro e Paulino (2005) e Silva et al. (2001). Para as análises químicas, o cálcio (Ca) (Figura 3), apresentou valores de 2,0 mmolc.dm-3 para os Latossolos e 3,0 mmolc.dm-3 para Organossolos. Esses resultados são considerados inferiores para fertilidade, nas diferentes classes amostrais, de acordo com os níveis ideais de nutrientes no solo segundo Boletim de Recomendação CFSEMG(1999). Porém trata-se de uma característica importante, pois essas concentrações são muito baixas nos solos ácidos das regiões tropicais. Para Ronquim (2010) significa que há pequenas quantidades de cátions, como Ca2+, saturando as cargas negativas dos coloides os quais são, partículas do solo de reduzido tamanho (entre 10- 4 e 10-7 cm) e apresentam cargas superficiais que podem reter nutrientes (íons) de forma trocável, como ocorre para os solos arenosos e lixiviados do Planalto Central brasileiro. O potássio (K) é absorvido pelas plantas na forma de íon (K+), as plantas absorvem o potássio da solução do solo, cuja concentração é mantida pelo equilíbrio com o potássio retido nos sítios trocáveis. Entretanto, quando a concentração na solução atinge valores muito baixos, pode haver difusão de parte do potássio contido nas estruturas dos argilominerais e dissolução dos minerais primários que o contém, indicando que as formas de (K) não trocáveis são potencialmente disponíveis para as plantas. Na solução do solo deste estudo, os valores encontrados foram de 0,65 e 0,35 mmolc.dm-3para os Latossolos, 0,5 e 0,2 mmolc.dm-3 para Gleissolos e 0,6 e 0,3 mmolc.dm-3 para Organossolos. Essa fertilidade, também está abaixo de acordo com o Boletim de Recomendação. Isso significa que o potássio é móvel e sujeito às perdas por lixiviação, ocorrendo principalmente em solos ácidos, com erosão e de baixa CTC. A lixiviação ocorre com maior intensidade nos solos de textura média a arenosa, resultantes desse estudo. O potássio é retido pelos colóides do solo por meio da capacidade de troca catiônica CTC, portanto não é um nutriente fixado nos solos como o fósforo (P). De acordo com Bernadi et al. (2012), esses fatores regulam a disponibilidade do (K), uma vez que regulam a relação entre (K) na solução do solo e (K) adsorvido nos coloides. Assim, nas diferentes classes amostrais dos solos pode-se observar que os valores, são maiores na profundidade de 10 cm (Figura 3). Um fato talvez de maior relevância é que parte do potássio pode encontrar-se imobilizada na cobertura de restos vegetais que recobrem o solo. Com a decomposição da matéria orgânica, esse potássio vai sendo liberado lentamente e mantendo, portanto, teores mais elevados em solução. Os resultados de magnésio (Mg) (Figura 4) foram de 1,0 mmolc.dm-3 para todas as classes amostrais, no solo os teores adequados de magnésio são aqueles acima de 1,0 mmolc /dm3 ou mais propriamente de 15-20% da CTC, devendo-se objetivar, ainda, a manutenção de uma relação adequada entre o cálcio e o magnésio, na base de 3-5:1 e destes com o potássio, a fim de que o excesso de um não afete a disponibilidade do outro. Para Faquim (2005), o Mg é um macronutriente secundário, componente da estrutura de minerais de argila (ilita, vermiculita e montmorilonita), tem sua origem primária em rochas ígneas, metamórficas e sedimentares. Quanto mais intemperizado for o solo, menor a ocorrência destes minerais, até que reste somente o Mg trocável adsorvido aos colóides e componentes da matéria orgânica. Fato, observado nesta pesquisa. Os resultados do fósforo (P) (Figura 4) na profundidade de 10 cm, para o Latossolo foi de 0,7 mmolc.dm-3, Gleissolo 1,4 mmolc.dm-3 e Organossolo 2,4 mmolc.dm-3. E para profundidade de 30 cm os resultados foram: Latossolo 0,6 mmolc.dm-3, Gleissolo 1,3 mmolc.dm-3 e Organossolo 3,4 mmolc.dm-3. Esse comportamento deve-se, ao aumento do intemperismo, principalmente em condições tropicais, pois os solos mudam de fonte para meio de drenagem, tornando-se mais eletropositivos e com grande capacidade de adsorver e reter ânions, tais como os fosfatos. Neste contexto, destacam-se os Latossolos que, via de regra, apresentam bastante lixiviados, ácidos e muito pobres em P disponível. O fósforo orgânico pode constituir de 5 a 80% do fósforo total do solo e, nos solos tropicais, é fonte de fósforo às plantas e deve ser levado em consideração estudos envolvendo a sua dinâmica e a biodisponibilidade (RHEINHEIMER & ANGHINONI, 2003). Para Santos et al. (2008), os solos altamente intemperizados, como os Latossolos, predominam as formas inorgânicas ligadas à fração mineral com alta energia e as formas orgânicas estabilizadas física e quimicamente. De acordo com o maior ou menor grau de estabilidade destes compostos, são enquadrados como fosfatos lábeis e não-lábeis. Por isso as frações mais lábeis, dependem da textura, mineralogia, teor de matéria orgânica e características físico-químicas.

Figura 1

: Classificação textural das amostras coletadas na área de estudo para análise.Autor: Org. BARCELOS, A. C. 2014.

Figura 2

Comparação entre valores de Densidade Aparente e Porosidade Total por tipo e profundidade de coleta.Fonte: Autor, 2015.

Figura 3

Cálcio e Potássio agrupados por tipo e profundidade de coleta.Fonte: Autor, 2015.

Figura 4

Figura 4: Magnésio e Fósforo agrupados por tipo e profundidade de coleta.Fonte: Autor, 2015.

Considerações Finais

O estudo dos solos mediante a amostragem por tradagens tem alguns inconvenientes, tal como a destruição das unidades estruturais, impossibilitando a avaliação correta da estrutura, da cerosidade e da consistência nos estados seco e úmido. Entretanto, foi possível examinar a cor, avaliar a textura e a consistência do solo no estado molhado. Para determinação da Densidade Aparente, devido a necessidade da preservação da estrutura, utilizamos o anel volumétrico. Os atributos do solo avaliados neste estudo indicaram que tanto a Densidade Aparente quanto a Densidade de Partículas dos Latossolos e Gleissolos não demonstraram variação significativas entre os mesmos em diferentes profundidades para os dois grupos de solos. No entanto estes parâmetros apresentaram diferenças em comparação com os Organossolos devido ao seu alto conteúdo de matéria orgânica, sob a vegetação de Vereda em ambiente de Cerrado, na área do experimento localizada no Triângulo Mineiro. Os valores de Porosidade Total demonstraram o mesmo padrão de diferenciação entre os Latossolos e Gleissolos.Em relação aos Organossolos,valores maiores de Porosidade Total foram encontrados nos Organossolos, refletindo seu caráter de solo menos denso e menos coeso. Em todas classes de solos, observa-se valores inferiores dos atributos químicos (cálcio, magnésio, potássio e fósforo), de acordo com a classificação de fertilidade do boletim CFSEMG(1999), justificado pelas características dos solos tropicais.

Agradecimentos

O presente trabalho foi realizado com apoio do CNPq, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico e Bolsa CAPES - PQ - 302654/2015-1. Agradeço também à Fapemig pelo apoio concedido para participação XI Simpósio Nacional de Geomorfologia.

Referências

ALVARENGA, M. I. N. & DAVIDE, A. C. Características físicas e químicas de um latossolo vermelho-escuro e a sustentabilidade de agrossistemas. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 23:933-942, 1999.

ARAÚJO, R.; GOEDERT, W. J.; LACERDA. M. P. C. Qualidade de um solo sob diferentes usos e sob cerrado nativo. Revista Brasileira de Ciencia do Solo, Viçosa, V. 31, n. 1, p. 1099-1108, 2007.

CARNEIRO, M.A.C.; SOUZA, E.D.; REIS, E.F.; PEREIRA, H.S. & AZEVEDO, W.R. Atributos físicos, químicos e biológicos de solo de cerrado sob diferentes sistemas de uso e manejo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 33:147-157, 2009. Disponível em: <http://www.scielo.br>. Acesso em: 23 de nov. 2015.

COMISSÃO DE FERTILIDADE DE SOLO DO ESTADO DE MINAS GERAIS (CFSEMG). Recomendações para o uso de corretivos e fertilizantes em Minas Gerais; 5ª aproximação. Lavras: CFSEMG, 1999. 359p.

EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA (Embrapa). Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Manual de métodos de análise de solo. 2. Ed. Rio de Janeiro:Embrapa CNPS, 1997. 212 p.

FAQUIM, V. Nutrição Mineral de Plantas. 2005. 100f. Textos acadêmicos - Curso de Pós Graduação “Lato Sensu” (Especialização) a distância Fertilidade do solo e Nutrição de Plantas do Agronegócio - UFLA/FAEPE, Lavras - MG, 2005. Disponível em: < http://www.dcs.ufla.br> Acesso em: 10 de out. 2015

FONTENELE, W. Indicadores Físicos e Hídricos da Qualidade de um Latossolo Amarelo Distrófico Sob Diferentes Sistemas De Manejo no Cerrado Do Piauí. 2006. 52. f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Piauí, Teresina, 2006

MIRANDA et al. Composição química da solução de solo sob diferentes coberturas vegetais e análise de carbono orgânico solúvel no deflúvio de pequenos cursos de água. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 30, p. 633- 647, 2006. Disponível em:< http://www.scielo.br/pdf/rbcs/v30n4/04.pdf>. Acesso em: 15 de nov. 2015

REINERT, D.J. & REICHERT, J.M. Propriedades físicas de solos em sistema plantio direto irrigado. In :CARLESSO, R. ; PETRY, M. ; ROSA, G. & CERETTA, C.A. Irrigação por Aspersão no Rio Grande do Sul, Santa Maria, 2006. p. 114-131.

RHEINHEIMER, D.S.; ANGHINONI, I. Distribuição do fósforo inorgânico em sistemas de manejo de solo. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.36, p.151-160, 2001.

RONQUIM, Carlos Cesar. Conceitos de fertilidade do solo e manejo adequado para as regiões tropicais. Embrapa Monitoramento por Satélite, Campinas – São Paulo, 2010. 26 p.

SANTOS, M. Do meio Natural ao Meio Técnico-Científico-Informacional. In:_____. A Natureza do Espaço: técnica e tempo, razão e emoção. São Paulo: Hucitec, 1997. cap.10. p. 186-207.

SILVA, A. H. de. Medidas físicas e biológicas com potencial para uso em recuperação de voçoroca no município de Uberlândia – MG. 2010. 136 f. Dissertação (Mestrado em Geografia e Gestão do Território) Instituto de Geografia, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia 2010.

SILVA, V. R., REINERT, D. J. & REICHERT, J.M. Densidade do solo, atributos químicos e sistema radicular do milho afetados pelo pastejo e manejo do solo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.24, p.191-199, 2000a.