Relações solo-material de origem em uma topolitosequência paleproterozóica sob transição gnaisse-granito na microrregião de Souza, Paraíba

Descrição

Os estudos da relação solo-paisagem provavelmente têm origem nos trabalhos desenvolvidos por Hans Jenny em suas obras clássicas “Factors of Soil Formation” (1941) e “The Soil Resource” (1980) que insere o relevo como fator de formação e valida o modelo de formação do solo proposto por Vasily Vasili'evich Dokuchaev (1877-1878). Por outro lado, após o estabelecimento do conceito de catena, mostrando a influência da topografia na distribuição dos solos na paisagem, diversos autores, tais como Ruhe (1956) e Daniels (1971) propõem o uso do modelo de paisagem, baseado no conceito de superfície geomórfica e Dalrymple et al. (1968) por sua vez, utilizou o conceito de unidades de vertente, ambos visando entender a formação e comportamento dos solos na paisagem. Nesse contexto, o conhecimento dos aspectos geológicos (tipo e natureza das rochas) são especialmente importantes, pois interferem fortemente no comportamento dos atributos físicos, físico-químico e geoquímico do solo (Burst et al., 2020), bem como na composição mineralógica, morfologia, reservas de carbono e fornecimento de nutrientes. Por outro lado, o fator topográfico (posição da paisagem) governa superficialmente na drenagem, infiltração, transporte e sedimentação de partículas, água e nutrientes (Fonseca et al., 2021), em subsuperfície interfere no movimento anisotrópico da água que favorece diversos processos internos no solo (incluindo lixiviação, melanização, iluviação, eluviação, lessivagem e etc). Na região semiárida da Paraíba, em especial na microrregião do Cariri, alguns estudos recentes estabeleceram conexões entre os atributos do solo com os demais componentes da paisagem (relevo e material de origem) em escala temporal e espacial, influenciando na gênese, formação e comportamento dos atributos do solo (Cavalcante et al. 2026a, Cavalcante et al., 2026b, Cavalcante et al., 2026c). Em contrapartida, em se tratando do Sertão Paraibano, em especial na microrregião de Souza, poucas iniciativas foram realizadas no entendimento da gênese dos solos, dentre estes destaca-se o estudo desenvolvido por Corrêa et al (2003) que avaliou os atributos do solo (físico, químico e mineralógico) e as suas relações com a pedogênese nas várzeas de Souza, PB. Diante disso, o objetivo da proposta é avaliar as influências da relação solo-material de origem-relevo em uma topolitossequência paleproterozóica sob transição gnaisse granito na microrregião de Souza, Paraíba, de modo: i) investigar comparativamente as características dos atributos morfológicos e físicos; ii) quantificar os atributos químicos e de fertilidade; iii) identificar os óxidos; iii) verificar processos pedogênicos dos solos estudados; e iv) classificar os solos com vistas ao uso e manejo do solo. Será selecionada uma topolitossequência de solos na microrregião de Souza, Paraíba, em sua porção entre os municípios de Pombal e Paulista. O critério para escolha da topolitossequência serão os diferentes materiais de origem (gnaisse-granito), as diferentes feições do relevo e a presença de vegetal natural. O clima da região é classificado como do tipo Aw´ segundo Köppen-Geiger e como B1Ra ‘w’ segundo Thornthwaite caracterizando-o como tropical semiárido, com chuvas de verão e outono e a precipitação o pluviométrica média anual de 800 mm, sendo os meses de fevereiro, março e abril os que mais chovem, concentrando 60 a 80% do total da precipitação anual (Moura et al., 2011), apresentando entre 8 a 9 meses secos e temperatura variável entre 28°C e 30°C (Alvares et al., 2013). A porção que engloba os munícipios de Pombal e Paulista, abrange parte da unidade geoambiental da Depressão Sertaneja, que representa a paisagem típica do semiárido nordestino e parte da região está inserida no complexo da Bacia Sedimentar do Rio do Peixe. A geologia da área de estudos engloba materiais paleoproterozóico do Complexo Caicó, composto por gnaisses e migamatitos e materiais da Suíte Granítica Poço da Cruz, caracterizada por granitos e metagranitóides (CPRM, 2002, CPRM, 2005). Após o reconhecimento prévio da área de estudo com auxílio de mapas (Santos et al., 2002; Torres e Silva, 2016), será realizado o trabalho de campo de caráter exploratório, reconhecimento e análise da paisagem para identificar os locais para a abertura de trincheiras. Os critérios para seleção das trincheiras na topolitossequência serão: (i) posição na paisagem, alocando-se os perfis desde a maior altimetria (ombro e terço superior) até as partes de menor hipsometria (sopé de deposição) e (ii) seleção de pedons em cada material de origem da topolitossequência (gnaisse-granito). Na topolitossequência será estabelecido um caminhamento livre desde o segmento de ombro até o sopé de deposição. Essa transeção inclui as diferentes superfícies geomórficas existentes, no qual foram identificadas e delimitadas “in situ” conforme critérios topográficos, tais como ruptura do relevo (aumento ou diminuição da declividade) e estratigráficos (identificação do material de origem) gnaisse e granito (Ruhe, 1969; Daniels et al., 1971). Ao longo do caminhamento serão realizadas mensurações da altitude para a elaboração do perfil altimétrico. Os diferentes segmentos da vertente das superfícies geomórficas serão compartimentalizados com base no modelo de Dalrymple et al. (1968). O reconhecimento será realizado principalmente a partir da declividade do terreno, cuja finalidade será estabelecer relações entre diferentes segmentos da vertente e suas relações com as superfícies geomórficas. Após essa etapa, serão abertas as trincheiras e a descrição morfológica e a coleta das amostras deformadas e indeformadas (anéis volumétricos) por horizonte pedogenético serão realizadas de acordo com as normas constantes em Santos et al., (2015) e Schoeneberger et al., (2012). Os solos serão classificados de acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (Santos et al., 2025) e World Reference Base of Soils (IUSS Working Group WRB, 2022). Além disso, serão coletadas 10 amostras laterais aos perfis modais representativos das diversas unidades da topolitosseqüências. O critério de escolha das profundidades será a coincidência com os horizontes diagnósticos superficiais e subsuperficiais. As amostras serão secas ao ar e à sombra, pesadas, destorroadas e passadas em peneira de 2 mm, com o objetivo de retirar as frações mais grossas e obter a terra fina seca ao ar (TFSA). Os grãos maiores que 2 mm colocados em hidróxido de sódio por um período de 24 horas, serão lavados para separação da fração cascalho, levados à estufa e pesados. Obtendo-se o peso, será feito o cálculo percentual em relação ao peso total das amostras. A análise granulométrica será determinada pelo método da pipeta, utilizando uma solução de NaOH 0,1 N como dispersante químico e agitação mecânica tipo lenta durante 16 horas. A fração argila será separada por sedimentação, areia grossa e fina serão obtidas por tamisação e o silte calculado por diferença. A argila dispersa em água será realizada utilizando água como dispersante e em seguida será calculado o grau de floculação (GF %) do solo (Teixeira et al., 2017). A densidade do solo (Ds) será obtida pelo método do anel volumétrico e a densidade de partícula (Dp) pelo método do balão volumétrico. A porosidade total será calculada a partir dos dados obtidos das densidades do solo e das partículas conforme (Teixeira et al., 2017). Amostras indeformadas em anéis volumétricos serão coletadas nos horizontes diagnósticos superficial e subsuperficial para determinação da densidade do solo (Ds), porosidade total (Pt), macroporosidade (MaP), microporosidade (MiP) e umidade volumétrica (UV). Incialmente essas amostras serão saturadas até dois terços da altura do anel numa bandeja plástica. Após a saturação, as amostras serão pesadas e levadas à mesa de tensão para obtenção da MiP por meio da aplicação de tensão de -0,006 MPa para retirada da água dos macroporos. Após atingirem o equilíbrio no potencial de -0,006 MPa, as amostras serão novamente pesadas. Posteriormente, as amostras serão levadas à estufa a 105 ºC para a determinação da UV, Ds e Pt. A MaP será calculada pela diferença entre Pt e MiP. Amostras indeformadas em torrões serão coletadas nos horizontes diagnósticos superficial e subsuperficial. Essas amostras serão destorroadas manualmente e passadas em um conjunto de peneiras para avaliar a estabilidade de agregados, diâmetro médio geométrico e as classes de agregados > 2, 1-2 e < 1 mm (Kemper e Chepil, 1965). Os agregados serão determinados em via úmida sob agitação vertical. A massa do material de cada peneira será obtida após secagem em estufa a 105ºC por 24 horas. Os dados serão expressos em percentual dos agregados retidos nas diferentes classes de peneiras, enquanto o diâmetro médio geométrico (DMG) será obtido a partir da equação proposta por Schaller e Stockinger (1953). O pH será determinado em água (1:2,5 - solo: H2O) e KCl. Os teores de Ca2+, Mg2+ e Al3+ trocáveis serão extraídos com KCl 1 mol L-1, enquanto P, K+ e Na+ trocáveis serão extraídos com solução Mehlich 1 (HCl 0,05 mol L-1 + H2SO4 0,0125 mol L-1). A acidez potencial (H+Al) será extraída com acetato de cálcio 0,5 mol L-1 pH 7,0. Ca2+ e Mg2+ serão determinados por complexometria, Al3+ por titulação, K+ e Na+ por fotometria de chama e P por colorimetria. Com base nas determinações dos cátions trocáveis e acidez potencial serão calculados: capacidade de troca de cátions (CTC) efetiva e potencial; soma de bases (SB), saturação por bases (V%) e saturação por alumínio (m%). O carbono orgânico total (COT) será determinado utilizando o método proposto por Yeomans e Bremner (1988). O estoque de carbono orgânico total (ECOT) será estimado conforme descrito por Veldkamp (1994): ECOT = COT x densidade do solo x profundidade do solo. Nas amostras coletadas dos horizontes nos perfis estudados, serão determinados os teores elementares de elementos maiores dos solos, estes serão obtidos por meio de espectrometria de fluorescência de raios X por dispersão de energia (EDXRF). As amostras serão passadas em peneiras de 0,053 mm e posteriormente prensadas com ácido bórico em uma prensa Vaneox Pressing Technology. Em seguida, os elementos serão determinados no equipamento S2 Ranger Bruker, com detector de silício X-Flash com refrigeração Peltier. As análises qualitativas e semiquantitativas serão realizadas no programa Espectra EDX. Os dados físicos e químicos das amostras laterais dos perfis (horizontes diagnósticos superficiais e subsuperficiais) serão submetidas às análises univariada, bivariada e multivariada, no software estatístico Statistica 7. Para avaliar a estatística univariada serão calculados a média, mediana, coeficiente de variação, coeficiente de assimetria e curtose. Além disso, serão confeccionados os gráficos de boxplot, com intuito de representar as estatísticas descritivas e distribuição primária dos dados. As comparações das médias das variáveis dentro de cada ambiente estudado serão analisadas pelo teste de Tukey a 5 % de probabilidade. As hipóteses de normalidade dos dados dentro de cada ambiente serão testadas pelo teste de Kolmogorov-Smirnov (KS). A estatística bivariada será utilizada para verificar a correlação entre duas variáveis diferentes par a par, afim de estudar a influência direta ou antagônica de uma na outra. Para avaliar as relações entre as variáveis, será utilizado o teste de correlação de Pearson a 5% de probabilidade. Além disso, será realizada a análise de regressão, entre os atributos do solo e os segmentos de vertente estudados para as variáveis que tiverem correção. Para as análises multivariadas, será realizado análise fatorial dos componentes principais (ACP), aos quais serão realizadas a fim de encontrar significância estatística dos conjuntos dos atributos do solo que mais discriminam os ambientes, com relação às diferentes áreas em estudo, obtendo como resposta quais são os ambientes cujos atributos sofrem maior influência da forma do relevo (segmento de vertente) e do material de origem (gnaisse e granito). A adequabilidade da análise fatorial será feita pela medida de Kaiser-Meyer-Olkin (KMO), que avalia as correlações simples e parciais das variáveis, e pelo teste de esfericidade de Bartlett, ao qual se pretende rejeitar a igualdade entre a matriz correlação com a identidade. Nesse contexto, a proposta de pesquisa é uma oportunidade de avaliação conjunta das influências do material de origem e relevo nos atributos físicos e químicos do solo, processos internos (gênese do solo), óxidos da fração argila e carbono orgânico do solo, podendo auxiliar na investigação do potencial ou não de degradação do solo, bem como na manutenção de serviços ecossistêmicos. Espera-se também que com os dados oriundos do estudo da topolitossequência sob transição gnaisse granito na microrregião de Souza, Paraíba, possa favorecer uma visão mais detalhado e aprofundada sobre os padrões de fertilidade, químico e geoquímico dos solos, bem como relacionar esses atributos aos compartimentos da paisagem e aos diferentes tipos de rochas, propiciando uma resposta direta ao uso e manejo do solo nessas áreas.