Morfologia e classificação de luvissolos e planossolos desenvolvidos de rochas metamórficas no semiárido do nordeste brasileiro

Morphology and classification of luvisols and planosols developed on metamorphic rocks in semiarid northeastern Brazil

Resumos

A região semiárida do Nordeste estende-se por aproximadamente 750 mil km², e em suas áreas Pré-Cambrianas predominam solos rasos e pouco desenvolvidos. Grande parte desses solos é classificada, de acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos, como Neossolos Litólicos, Luvissolos e Planossolos. O objetivo deste trabalho foi caracterizar e classificar 12 perfis de solos dispostos em quatro topossequências que representam a ocorrência comum de Luvissolos na região semiárida do Nordeste brasileiro, visando averiguar se podem ser adequadamente classificados no SiBCS. Para isso, foram selecionadas duas topossequências com solos desenvolvidos de gnaisse na região dos Cariris Velhos (PB) e duas no Sertão de Pernambuco, sendo uma com solos desenvolvidos de micaxisto e outra de filito. Após a descrição dos perfis, foram coletadas amostras para a realização das análises físicas e químicas de caracterização. As modificações nos critérios para identificação do caráter crômico introduzidas na segunda edição do SiBCS parecem ter surtido o efeito desejado, pois permitiram a classificação dos dez perfis de solos Brunos Não Cálcicos estudados como Luvissolos Crômicos. Dessa forma, os solos estudados foram adequadamente classificados no SiBCS até o quarto nível categórico, com exceção do perfil de Luvissolo, que apresentou caráter sódico, não contemplado na atual versão do sistema como subgrupo. Com isso, propõe-se a inclusão de um subgrupo sódico dentro da classe dos Luvissolos Crômicos órticos para enquadrar os solos desta classe, que, diferentemente dos solos típicos, apresentam caráter sódico dentro de 100 cm a partir da superfície.

Solos do Sertão; classificação de solos; gnaisses; micaxisto; filito

The Semiarid Region of Northeast Brazil covers around 750,000 km² and the Pre-Cambrian areas are dominated by shallow and poorly developed soils. According to the Brazilian System of Soil Classification the soils of the region are predominantly classified as Lithic Neosols, Luvisols and Planosols. This study aimed to characterize and classify 12 soil profiles in four toposequences representative of the common occurrence of Luvisolics in the Semiarid Region of Northeast Brazil by the Brazilian System of Soil Classification. Two sequences were selected with soils developed from gneisses, in the region of "Cariris Velhos", Paraíba State, and two others, in the "Sertão" region of Pernambuco State, with soils developed on micaschists and phyllite. The soils were morphologically characterized and samples collected for physical and chemical analysis. The changes in the identification criteria of the chromic character introduced in the second version of the Brazilian System of Soil Classification seem to have achieved the objective, allowing the classification of the 10 studied soil profiles of Non-Calcic Brown Soils as Chromic Luvisols. All studied Luvisols were adequately classified by the Brazilian System of Soil Classification up to the fourth level, except for the Luvisol with sodic character, which is not considered as subgroup in the current system version. This study suggests the inclusion of a sodic subgroup in the class of Orthic Chromic Luvisols (Luvissolos Crômicos Órticos) to account for these soils, which differ from typical soils because they have a sodic character from the surface down to a depth of 100 cm.

soils of "Sertão"; soil classification; gneisses; micaschists; phyllite

SEÇÃO V - GÊNESE, MORFOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO DO SOLO

Morfologia e classificação de luvissolos e planossolos desenvolvidos de rochas metamórficas no semiárido do nordeste brasileiro⁽¹⁾

Morphology and classification of luvisols and planosols developed on metamorphic rocks in semiarid northeastern Brazil

Lindomário Barros de Oliveira^I; Maurício Paulo Ferreira Fontes^II; Mateus Rosas Ribeiro^III; João Carlos Ker^IV

^IFiscal Federal Agropecuário do Laboratório Nacional Agropecuário em Pernambuco - LANAGRO-PE, Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento - MAPA. Av. Gal. San Martim 1000, Bongi, CEP 50630-060 Recife (PE). E-mail: [e-mail]

^IIProfessor do Departamento de Solos, Universidade Federal de Viçosa - UFV. Av. Peter Henry Rolfs s/n, CEP 36570-000 Viçosa (MG). Bolsista do CNPq. E-mail: [e-mail]

^IIIProfessor do Departamento de Agronomia, Universidade Federal Rural de Pernambuco - UFRPE. R. Dom Manoel de Medeiros s/n, Dois Irmãos, CEP 52171-900 Recife (PE). Bolsista do CNPq. E-mail: [e-mail]

^IVProfessor do Departamento de Solos, UFV. Bolsista do CNPq. E-mail: [e-mail]

RESUMO

A região semiárida do Nordeste estende-se por aproximadamente 750 mil km², e em suas áreas Pré-Cambrianas predominam solos rasos e pouco desenvolvidos. Grande parte desses solos é classificada, de acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos, como Neossolos Litólicos, Luvissolos e Planossolos. O objetivo deste trabalho foi caracterizar e classificar 12 perfis de solos dispostos em quatro topossequências que representam a ocorrência comum de Luvissolos na região semiárida do Nordeste brasileiro, visando averiguar se podem ser adequadamente classificados no SiBCS. Para isso, foram selecionadas duas topossequências com solos desenvolvidos de gnaisse na região dos Cariris Velhos (PB) e duas no Sertão de Pernambuco, sendo uma com solos desenvolvidos de micaxisto e outra de filito. Após a descrição dos perfis, foram coletadas amostras para a realização das análises físicas e químicas de caracterização. As modificações nos critérios para identificação do caráter crômico introduzidas na segunda edição do SiBCS parecem ter surtido o efeito desejado, pois permitiram a classificação dos dez perfis de solos Brunos Não Cálcicos estudados como Luvissolos Crômicos. Dessa forma, os solos estudados foram adequadamente classificados no SiBCS até o quarto nível categórico, com exceção do perfil de Luvissolo, que apresentou caráter sódico, não contemplado na atual versão do sistema como subgrupo. Com isso, propõe-se a inclusão de um subgrupo sódico dentro da classe dos Luvissolos Crômicos órticos para enquadrar os solos desta classe, que, diferentemente dos solos típicos, apresentam caráter sódico dentro de 100 cm a partir da superfície.

Termos de indexação: Solos do Sertão, classificação de solos, gnaisses, micaxisto, filito.

SUMMARY

The Semiarid Region of Northeast Brazil covers around 750,000 km^2> and the Pre-Cambrian areas are dominated by shallow and poorly developed soils. According to the Brazilian System of Soil Classification the soils of the region are predominantly classified as Lithic Neosols, Luvisols and Planosols. This study aimed to characterize and classify 12 soil profiles in four toposequences representative of the common occurrence of Luvisolics in the Semiarid Region of Northeast Brazil by the Brazilian System of Soil Classification. Two sequences were selected with soils developed from gneisses, in the region of "Cariris Velhos", Paraíba State, and two others, in the "Sertão" region of Pernambuco State, with soils developed on micaschists and phyllite. The soils were morphologically characterized and samples collected for physical and chemical analysis. The changes in the identification criteria of the chromic character introduced in the second version of the Brazilian System of Soil Classification seem to have achieved the objective, allowing the classification of the 10 studied soil profiles of Non-Calcic Brown Soils as Chromic Luvisols. All studied Luvisols were adequately classified by the Brazilian System of Soil Classification up to the fourth level, except for the Luvisol with sodic character, which is not considered as subgroup in the current system version. This study suggests the inclusion of a sodic subgroup in the class of Orthic Chromic Luvisols (Luvissolos Crômicos Órticos) to account for these soils, which differ from typical soils because they have a sodic character from the surface down to a depth of 100 cm.

Index terms: soils of "Sertão", soil classification, gneisses, micaschists, phyllite.

INTRODUÇÃO

A utilização do Sistema Brasileiro de Classificação de Solos - SiBCS (Embrapa, 1999, 2006) tem evidenciado cada vez mais a importância da produção de informações mais detalhadas sobre os solos do território brasileiro, bem como a necessidade de sistematização e disponibilização das informações até então produzidas.

As áreas semiáridas ocupam aproximadamente 750 mil km² do Nordeste brasileiro, o que corresponde a cerca de 60 % do território desta região. Constituem um cenário bastante peculiar e, por vezes, divergente das áreas circunvizinhas, sobretudo no que diz respeito às características bioclimáticas, que, dentro de certos limites, condicionam a formação e distribuição dos solos, os tipos e as formas de atividades agrossilvipastoris e as atividades e relações socioeconômicas. Em virtude de suas peculiaridades climáticas, edafobiológicas e socioculturais, estas áreas encontram-se seriamente ameaçadas de degradação com, pelo menos, cinco núcleos de desertificação reconhecidamente já instalados (Leal et al., 2003; Melo Filho & Souza, 2006).

Neste domínio bioclimático, excetuando-se as áreas sedimentares Paleo/Mesozóicas, predominam solos pouco a moderadamente desenvolvidos, principalmente das classes dos Neossolos Litólicos, Luvissolos e Planossolos, que, muitas vezes, ocorrem associados num complexo padrão de distribuição, dificultando o mapeamento de classes individualizadas, mesmo em levantamentos detalhados. Por outro lado, diferentemente do que ocorre para solos de outras classes, o conhecimento disponível sobre tais solos é relativamente pequeno, não raro restringindo-se a informações produzidas pelos levantamentos em nível exploratórios ou de reconhecimento.

Os Luvissolos ocupam na região semiárida cerca de 107 mil km², o que corresponde a 89 % da área de Luvissolos do Nordeste brasileiro (Coelho et al., 2002). As informações disponíveis sobre tais solos são pouco numerosas e encontram-se dispersas em alguns trabalhos que os identificam como Solos Brunos Não Cálcicos, mesmo porque a maior parte de tais trabalhos é anterior à publicação do SiBCS.

Esses solos desenvolvem-se principalmente a partir de gnaisses e micaxistos, com ou sem contribuição de materiais transportados, podendo também ser formados a partir de outras rochas, como filitos, folhelhos, siltitos, calcários e sedimentos argiloarenosos (Jacomine et al., 1971, 1972a,b, 1973a,b, 1975a,b; Araújo Filho et al., 2000).

Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi caracterizar e classificar 12 perfis de solos dispostos em quatro topossequências que representam a ocorrência comum de Luvissolos na região semiárida do Nordeste brasileiro, visando averiguar se podem ser adequadamente classificados no do Sistema Brasileiro de Classificação de Solos

MATERIAL E MÉTODOS

Caracterização das áreas de estudo

Os trabalhos de campo incluíram a seleção das topossequências e dos respectivos perfis de solos, a descrição morfológica dos solos e a coleta de amostras deformadas e indeformadas. A descrição dos perfis foi feita de acordo com os critérios apresentados por Lemos & Santos (2002).

Para a escolha das topossequências, além das informações obtidas nos mapas pedológicos (Jacomine et al., 1972a,b; Araújo Filho et al., 2000), foi feita, no período de 10 a 13 de agosto de 2004, uma viagem de reconhecimento às regiões semiáridas dos estados de Pernambuco e da Paraíba. A seleção das topossequências foi feita utilizando-se como critério o tipo de material de origem e a representatividade da sequência em relação ao domínio de Luvissolos no semiárido nordestino. Foram selecionadas duas topossequências com solos desenvolvidos a partir de gnaisses, uma a partir de micaxisto e outra a partir de filito (Quadro 1).

Análises físicas

As amostras deformadas foram secas ao ar, destorroadas e passadas em peneira de malha de 2 mm. As frações maiores que 2 mm, cascalho (2- 20 mm) e calhaus (20-200 mm), foram postas de molho em solução de NaOH 0,02 mol L^-1, lavadas em água corrente, secas em estufa, pesadas e tiveram suas percentagens calculadas em relação ao peso total da amostra, corrigida a umidade.

As análises físicas de caracterização dos solos foram realizadas de acordo com os métodos apresentados em Embrapa (1997). Estas incluíram as determinações de granulometria (pelo método da pipeta), argila dispersa em água, densidade do solo (método do torrão parafinado) e de partículas (método do balão volumétrico), capacidade de campo e ponto de murcha permanente (utilizando amostras deformadas no extrator de Richards). A partir dos resultados, foram calculados o grau de floculação, a relação silte/argila e a porosidade total, conforme Embrapa (1997).

Análises químicas

As análises químicas, realizadas conforme Defelipo & Ribeiro (1996), incluíram as determinações de: pH em água e em KCl 1 mol L^-1; Ca²⁺ e Mg²⁺ (extraídos com KCl 1 mol L^-1 e determinados por espectrofotometria de absorção atômica); Na⁺ e K⁺ (extraídos com solução de Mehlich-1 e determinados por espectrofotometria de chama); Al trocável (extraído com solução de KCl 1 mol L^-1 e determinado por titulação); H + Al (extraídos com solução acetato de cálcio 0,5 mol L^-1 e determinados por titulação com NaOH 0,060 mol L^-1) e C orgânico (oxidação pelo dicromato de potássio em meio sulfúrico). A partir desses dados, foram calculadas, conforme Embrapa (1997): a soma de bases (SB), a capacidade de troca de cátions (CTC), a saturação por bases (V %), a percentagem de saturação por alumínio (m %) e a percentagem de sódio trocável (PST).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Atributos morfológicos

A descrição das características morfológicas dos perfis estudados encontra-se no quadro 2 e é, juntamente com a representação da disposição dos perfis nas topossequências, ilustrada nas figuras 1 a 4. Os solos desenvolvidos de gnaisse (Topossequências I e II) são rasos a pouco profundos, de coloração brunada a avermelhada, com acentuada diferença textural entre o horizonte A e o Bt, sendo essas características comuns aos Luvissolos da região semiárida nordestina (Oliveira et al., 2004). A expressiva quantidade de mosqueados nos horizontes subjacentes ao horizonte Bt sugerem deficiência de drenagem nos perfis 1 e 2, em parte imposta pela proximidade do material rochoso em profundidade e pela baixa condutividade hidráulica da massa do solo, que, ao menos em parte, deve decorrer da expressiva quantidade de minerais expansivos nos horizontes subjacentes ao Bt, conforme identificado por Oliveira (2007).

 

No perfil 3 não foi constatado mosqueado, mesmo sendo o solo mais raso do que os demais perfis da mesma topossequência, pois situa-se mais próximo da linha de drenagem natural do terreno (Figura 1), que é inclusive mais dissecado.

Nos solos que apresentam características vérticas (Topossequência II) não foi identificado mosqueado. Além da maior obliteração de tais feições em função da movimentação da massa do solo, a ausência de mosqueados está relacionada ao maior déficit hídrico local (Quadro 1). Dentre as feições diferenciais dos solos dessa topossequência, destacam-se as superfícies de compressão, cuja presença se dá já no horizonte Bt, mas que são mais desenvolvidas e abundantes no horizonte BCv (Quadro 2).

Os solos desenvolvidos de micaxisto são também rasos a pouco profundos (Figura 3), com coloração predominantemente brunada e nítida diferenciação entre o horizonte A e o Bt, de coloração avermelhada, textura mais argilosa e com maiores unidades estruturais do que o horizonte sobrejacente. No horizonte Bt dos perfis 7 e 8 foi também observada cerosidade comum e fraca (Quadro 2), que, de acordo com as observações micromorfológicas de Oliveira et al. (2008), parece ser o resultado do brilho dos abundantes "flocos" de mica parcialmente alterada, que são frequentes neste horizonte que é praticamente desprovido de revestimentos argilosos nas superfícies das unidades estruturais.

Os solos da Topossequência IV são pouco profundos, de cores centradas no matiz 5YR nos perfis 10 e 11 e no matiz 10YR no perfil 12. A diferenciação entre o horizonte A e o Bt é menos acentuada nos perfis 10 e 11 do que no perfil 12, não só em virtude da maior diferença textural entre tais horizontes neste perfil como também pela nítida diferença de cor entre eles, sendo o horizonte A mais vermelho do que o Bt (Figura 4). Este fato, associado com o espessamento do horizonte superficial do topo da encosta para o sopé, sugere que o horizonte A deste perfil recebeu contribuições recentes de materiais transportados das posições mais elevadas da encosta. Esses materiais foram transportados pelas enxurradas, favorecidas pelo regime de chuvas torrenciais e pela baixa proteção oferecida pela vegetação natural, que, no início do período chuvoso, encontra-se quase totalmente sem folha (Leal et al., 2003).

Atributos físicos

Os solos estudados, com exceção dos solos da Topossequência III, apresentam pequena participação de frações > 2 mm na massa do solo; em todos os casos concentradas nos horizontes superficiais, onde também observaram-se os maiores teores de areia e silte e a maior relação silte/argila. As argilas são moderadas a fortemente dispersas, com grau de floculação, em geral, < 60 % (Quadro 3).

Esses fatos, aliados à observação de que tais solos não apresentam evidências de argiluviação (Oliveira et al., 2008), reforçam a hipótese de que os gradientes texturais neles observados são, ao menos em parte, resultado da remoção preferencial de argila do horizonte superficial, favorecida pelo escoamento superficial decorrente das precipitações pluviais concentradas em poucos eventos de curta duração e elevada intensidade (Chaves et al., 1985).

Os teores mais elevados de silte nos solos da Topossequência IV estão relacionados com o material de origem, no qual os grãos minerais são predominantemente do tamanho de areia fina ou menores. Já as frações maiores estão relacionadas com veeiros quartzosos distribuídos no material de origem ou ainda a intrusões de quartzitos que resistem mais as ações intempéricas e se destacam na paisagem (Souza, 1982; CPRM, 2001).

Os valores de densidade do solo foram elevados, situando-se entre 1,44 e 1,73 kg dm^-3 no horizonte A e entre 1,64 e 1,84 kg dm^-3 no horizonte Bt (Quadro 3). Valores similares de densidade do solo foram obtidos por Sousa (1986), Luz (1989), Almeida (1995) e Mota (1997) para solos Brunos Não Cálcicos do Sertão de Pernambuco, Sergipe e Ceará. O desenvolvimento da vegetação de caatinga em solos cujos valores de densidade são tão elevados pode indicar superestimativa desses valores, mas pode também refletir a adaptação desta vegetação às condições edafoclimáticas reinantes na região, mesmo porque ela se desenvolve em condições que não são favoráveis aos cultivos agrícolas convencionais.

A porosidade total calculada variou de 25 a 44 %, sendo mais elevada nos horizontes superficiais, que apresentam densidades mais baixas do que os horizontes subsuperficiais. Especula-se que, em alguma proporção, em consonância com explicações apresentadas por Baver et al. (1972), a maior porosidade dos horizontes superficiais está relacionada ao menor tamanho das unidades estruturais, que permite a formação de mais poros relacionados às mesmas do que pode ser obtido nos horizontes subsuperficiais que apresentam maiores unidades estruturais.

Atributos químicos

Os resultados das análises químicas de caracterização dos 12 perfis de solo são apresentados no quadro 4. Os solos têm reação moderadamente ácida a praticamente neutra, sendo os valores de pH em KCl 1 mol L^-1 sempre menores do que os de pH em água, o que indica a preponderância de cargas negativas na superfície dos coloides. A elevada saturação por bases, associada à virtual ausência de Al trocável, contribui para manutenção de valores de pH próximos a 6,5. Esse status de saturação por bases deve ser garantido pela lenta e contínua intemperização de minerais primários, sobretudo dos feldspatos e das micas; pelo elevado déficit hídrico durante a maior parte do ano; e pelas grandes perdas de água por escoamento superficial registradas para a região, que diminuem o potencial de lixiviação das águas das chuvas.

Os teores de Ca²⁺e Mg²⁺ trocáveis variam de 3,5 a 24,2 e de 0,8 a 20,4 cmol_c kg^-1 de solo, respectivamente, sendo muito mais elevados do que os valores dos demais cátions trocáveis analisados. Valores e tendência similares têm sido registradas para outros Luvissolos do Nordeste do Brasil (Jacomine et al., 1971, 1972a,b; 1973a,b; Sousa, 1986; Luz, 1989; Almeida,1995; Mota, 1997; Araújo Filho et al., 2000) e devem estar diretamente relacionados à vultuosa quantidade de minerais primários, principalmente plagioclásios e micas, presentes nas frações areia e silte desses solos (Oliveira, 2007).

A percentagem de sódio trocável é expressiva apenas nos horizontes BC dos perfis 5 e 6 (Topossequência II). Nesta topossequência, os teores de Na⁺ são mais elevados na base dos perfis situados nas posições mais rebaixadas, sugerindo sua remoção dos solos situados nas posições mais elevadas (Figura 2).

Os valores de CTC variaram de 6,2 a 42,9 cmol_c kg^-1 de solo, com os valores mais baixos nos horizontes superficiais mais arenosos. Valores e comportamentos parecidos são registrados para Luvissolos e Planossolos do Nordeste (Jacomine et al., 1971, 1972a,b, 1973a,b, 1975a,b).

Os teores de carbono orgânico são baixos, especialmente nos perfis da topossequência II, localizada na área de menor precipitação pluvial. Os teores elevados no horizonte AB do perfil 11 estão mais relacionados à pequena espessura desse horizonte.

Já os teores de carbonato de cálcio equivalente variaram de 1,0 a 31,8 g kg^-1 de solo e são mais elevados nos solos da topossequência IV. Esses valores são baixos e denotam que as precipitações pluviais são suficientes para inibir a acumulação secundária de carbonatos na massa do solum.

Aspectos taxonômicos

Todos os solos estudados foram adequadamente classificados até o terceiro nível categórico (Grande Grupo) no SiBCS (Embrapa, 2006). No quarto nível categórico (Subgrupo), apenas o perfil 6, que apresenta caráter sódico dentro de 100 cm de profundidade, não pôde ser classificado adequadamente, pois ainda não há um subgrupo sódico dentro da ordem, apesar de haver a previsão da ocorrência de solos com caráter sódico na sua conceituação, tanto na primeira quanto na segunda edições do SiBCS (Embrapa, 1999, 2006).

Utilizou-se na classificação do perfil 6 o subgrupo sódico, pois o sistema confere autonomia aos usuários para fazer as possíveis combinações para o quarto nível, desde que utilizando subgrupos já relacionados no SiBCS, de acordo com a ordem de importância taxonômica (Embrapa, 2006).

As modificações nos critérios para identificação do caráter crômico introduzidas na segunda edição do SiBCS parecem ter surtido o efeito desejado, pois permitiram a classificação dos dez perfis estudados, anteriormente classificados como Brunos Não Cálcicos, como Luvissolos Crômicos, minorando, assim, os problemas relatados por Oliveira et al. (2004). Esses autores verificaram que muitos perfis de solos classificados como Brunos Não Cálcicos seriam classificados como Luvissolos Hipocrômicos se adotados os critérios constantes na primeira edição do SiBCS (Embrapa, 1999).

CONCLUSÕES

1. Os solos estudados foram adequadamente classificados no Sistema Brasileiro de Classificação até o quarto nível categórico, com exceção do perfil de Luvissolo que apresenta caráter sódico.

2. As modificações nos critérios para a identificação do caráter crômico introduzidas na segunda edição do SiBCS parecem ter surtido o efeito desejado, pois permitiram a classificação dos dez perfis estudados anteriormente, classificados como Brunos Não Cálcicos, como Luvissolos Crômicos.

3. Propõe-se a inclusão de um subgrupo sódico dentro da classe dos Luvissolos Crômicos órticos, para enquadrar os solos desta classe, que, diferentemente dos solos típicos, apresentam caráter sódico dentro de 100 cm a partir da superfície.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em março de 2008 e aprovado em junho de 2009.

(

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¹

) Parte da Tese de Doutorado do primeiro autor apresentada à Universidade Federal de Viçosa - UFV. Trabalho financiado pelo CNPq.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  05 Jan 2010
• Data do Fascículo
  Out 2009

Histórico

• Aceito
  Jun 2009
• Recebido
  Mar 2008