Os principais sistemas pedológicos derivados das Formações Caiuá, Santo Anastácio e Adamantina na Bacia hidrográfica do Pirapó-PR : os efeitos do uso e manejo do cultivo da cana-de-açúcar

Abstract

RESUMO: Os estudos em topossequências são fundamentais para conhecer a gênese e evolução da cobertura pedológica, o seu funcionamento físico-hídrico, os impactos promovidos pelas formas de uso e ocupação dos solos e a dinâmica erosiva de uma vertente. Este trabalho tem como objetivo geral, analisar, a partir de estudos em topossequências, os principais sistemas pedológicos de textura média e arenosa, cultivados com cana-de-açúcar e oriundos de arenitos das Formações Caiuá, Santo, Anastácio e Adamantina, localizados no compartimento arenítico da bacia hidrográfica do Pirapó-PR. Os objetivos específicos são o levantamento e estudo das vertentes características e dos sistemas pedológicos associados, em cada uma das formações geológicas do compartimento arenítico; o estudo das transformações verticais e laterais que ocorrem nos horizontes pedológicos e o seu funcionamento físico-hídrico, associando-os ao uso e manejo dos solos; o estabelecimento de relações entre os sistemas pedológicos formados pela alteração dos arenitos das Formações Caiuá, Santo Anastácio e Adamantina, verificando as diferenças e/ou semelhanças existentes nos atributos dos solos. Para tanto, foi utilizada a metodologia da Análise Estrutural da Cobertura Pedológica para o levantamento da organização e distribuição dos horizontes dos solos ao longo da vertente. O funcionamento físico e hídrico dos solos e a caracterização química, foram determinados por meio de análises físicas de granulometria, argila dispersa, densidade do solo, macroporosidade, microporosidade, porosidade total e estabilidade de agregados; a análise hídrica de condutividade hidráulica saturada; as análises químicas de pH, acidez potencial, cátions trocáveis, carbono orgânico e óxidos de ferro, alumínio e titânio. Os resultados apontaram para sistemas pedológicos em transformação, onde atuam os mecanismos de e-iluviação no transporte de materiais finos e o escoamento hídrico superficial, que decapita os horizontes superficiais e os transportam para o sopé das vertentes. Os atributos físicos, hídricos e químicos dos solos foram alterados pelo manejo adotado no cultivo da cana-de-açúcar, interferindo na dinâmica natural dos sistemas pedológicos e acelerando a formação e evolução dos processos erosivos. Os horizontes superficiais apresentaram reduzido volume de poros e condutividade hidráulica, elevada densidade do solo e agregados formados por processos mecânicos, indicando a compactação superficial dos solos. Os dados químicos revelaram reduzida capacidade de troca catiônica, soma de bases e teor de carbono orgânico, bem como a ocorrência de argilas de atividade baixa, devido a constituição arenosa dos solos. Os atributos químicos também sofreram interferência do manejo, principalmente nos horizontes superficiais, devido a mobilização do solo, aumentando a mineralização da matéria orgânica e devido a adição de elementos químicos, com alterações no pH e na soma de bases. A análise comparativa das características dos solos oriundos das diferentes formações geológicas, indicou que a topossequência Água do Leite, cujo material de origem são os arenitos da Formação Adamantina, possui teores mais elevados de areia muito fina e silte, quando comparados as topossequências Jacupiranga e Água do Guarujá, oriundas das Formações Caiuá e Santo Anastácio, o que podem implicar em distintas suscetibilidades à erosão

ABESTRACT: Studies in topossequences are essential to understand the genesis and evolution of pedological coverage, its physical-hydric functioning, the impacts promoted by the forms of use and occupation of the soils and the erosive dynamics of a slope. This work has as general objective to analyze, from studies in toposequences, the main pedological systems of medium and sandy texture, cultivated with sugar cane and from sandstones of the Caiuá, Santo Anastácio and Adamantina Formations, located in the sandstone compartment of the Pirapó hydrographic basin. The specific objectives are to survey and study the characteristic slopes and associated pedological systems, in each of the geological formations of the sandstone compartment; the study of the vertical and lateral transformations that occur in the pedological horizons and their physical-hydric functioning, associating them to the use and management of the soil; the establishment of relations between the pedological systems formed by the alteration of the sandstones of the Caiuá, Santo Anastácio and Adamantina Formations, verifying the differences and / or similarities existing in the soil attributes. For this purpose, the methodology of Structural Analysis of the Pedological Cover was used to survey the organization and distribution of soil horizons along the slope. The physical and hydric functioning of the soils and the chemical characterization, were determined by means of physical particle size analyzes, dispersed clay, soil density, macroporosity, microporosity, total porosity and aggregate stability; hydraulic analysis of saturated hydraulic conductivity; chemical analyzes of pH, potential acidity, exchangeable cations, organic carbon and iron, aluminum and titanium oxides. The results pointed to changing pedological systems, where the mechanisms of e-illuviation act in the transport of fine materials and the surface runoff, which decapitates the surface horizons and transports them to the foot of the slopes. The physical, hydric and chemical attributes of soils were altered by the management adopted in the cultivation of sugarcane, interfering in the natural dynamics of the pedological systems and accelerating the formation and evolution of the erosive processes. The superficial horizons showed reduced volume of pores and hydraulic conductivity, high density of the soil and aggregates formed by mechanical processes, indicating the superficial compaction of the soils. Chemical data revealed reduced cation exchange capacity, sum of bases and organic carbon content, as well as the occurrence of low activity clays, due to the sandy constitution of the soils. The chemical attributes also suffered interference from the management, mainly in the superficial horizons, due to the mobilization of the soil, increasing the mineralization of the organic matter and due to the addition of chemical elements, with changes in the pH and in the sum of bases. The comparative analysis of the characteristics of the soils originating from the different geological formations, indicated that the toposequence Água do Leite, whose source material is the sandstones of the Adamantina Formation, has higher contents of very fine sand and silt, when compared to Jacupiranga and Água de Guarujá topossequences, from the Caiuá and Santo Anastácio Formations, which may imply different susceptibility to erosion