alt=Uma quadrícula posicionada sobre o solo, com uma prancheta de campo e recipientes para a coleta de solos.|miniaturadaimagem|243x243px|Equipamentos de campo para descrição do solo Morfologia do solo é o ramo da ciência do solo dedicado à descrição técnica do solo, especialmente das propriedades físicas, incluindo textura, cor, estrutura e consistência. As avaliações morfológicas do solo são normalmente realizadas em campo, em um perfil de solo que contém múltiplos horizontes.
Juntamente com a formação e a classificação do solo, a morfologia do solo é considerada parte da pedologia, que pode fornecer informações e conhecimentos valiosos sobre os recursos do solo. Por essa razão, ela é uma das disciplinas centrais da ciência do solo.
História Desde a origem da agricultura, os humanos compreendem que os solos possuem diferentes propriedades que afetam sua capacidade de produzir colheitas, sendo esse entendimento baseado principalmente na observação da natureza. No entanto, a ciência do solo só se tornou uma disciplina científica própria no século XIX, e ainda assim os primeiros cientistas do solo eram amplamente agrupados como "agroquímicos" ou "agrogeólogos", devido aos fortes laços duradouros do solo com a agricultura. Esses agrogeólogos examinavam os solos em ambientes naturais e foram os primeiros a estudar cientificamente a morfologia do solo.
Uma equipe de primeiros cientistas do solo russos, liderada por V.V. Dokuchaev, observou perfis de solo com horizontes semelhantes em áreas com clima e vegetação parecidos, embora estivessem a centenas de quilômetros de distância. O trabalho de Dokuchaev, juntamente com contribuições posteriores de K.D. Glinka, C.F. Marbut e Hans Jenny, estabeleceu os solos como corpos naturais independentes, com propriedades únicas causadas por suas combinações igualmente únicas de clima, atividade biológica, relevo, material de origem e tempo. Anteriormente, as propriedades do solo eram inferidas apenas a partir de condições geológicas ou ambientais; com essa nova compreensão, as propriedades morfológicas do solo passaram a ser usadas para avaliar a influência integrada desses fatores.
A morfologia do solo tornou-se a base para a compreensão das observações, experimentos, comportamento e usos práticos dos diferentes solos. Para padronizar as descrições morfológicas, diretrizes e manuais oficiais foram publicados pela primeira vez na década de 1930 por Charles Kellogg e pelo Serviço de Conservação do Solo do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA-SCS) para os Estados Unidos, e por G.R. Clarke para o Reino Unido. Muitos outros países e organizações nacionais de levantamento de solo desenvolveram, desde então, suas próprias diretrizes.
No Brasil, os primeiros estudos de solos datam de 1934. A padronização metodológica ganhou força com a criação da Sociedade Brasileira de Ciência do Solo (SBCS) e a publicação do primeiro "Manual de Métodos de Trabalho de Campo" em 1963, que orientou sistematicamente a descrição morfológica de perfis em levantamentos pedológicos. Com a criação da Embrapa em 1973, os levantamentos de solos foram consolidados em escala nacional, culminando no desenvolvimento do Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS), cuja primeira edição foi lançada em 1999.
Procedimento e Propriedades alt=É exibida uma tabela com várias seções onde pode ser feita uma descrição de um pedon; por exemplo, contendo data, foto, descrição, classificação, etc.|miniaturadaimagem|334x334px|Ficha padrão de descrição de campo utilizada por cientistas do solo nos Estados Unidos As observações da morfologia do solo são normalmente realizadas em campo, em perfis de solo expostos pela escavação de uma trincheira ou pela extração de um cilindro de solo com um tubo de amostragem (manual ou hidráulico) ou com um trado. Um perfil de solo é uma das fasces de um pedon, que é uma unidade tridimensional imaginária do solo que exibiria toda gama de propriedades características de uma determinado solo. Os pedons geralmente ocupam entre 1 e 10 m2 de área superficial do terreno dependendo da variabilidade dos horizontes e são a unidade fundamental do estudo de solo em campo.
Muitos cientistas do solo nos Estados Unidos documentam as descrições morfológicas do solo usando a ficha padrão "pedon description" publicada pelo USDA-NRSC. Além de informações sobre localizações, paisagem, vegetação, topografia e outros dados do local, as descrições da morfologia do solo geralmente incluem as seguintes propriedades:
Horizontalização
Os perfis do solo são divididos em camadas, denominadas horizontes, que geralmente são paralelas à superfície do solo. Inicialmente, os horizontes do solo eram utilizados principalmente para descrever os solos; com o tempo, porém, eles se tornaram unidades genéticas e diagnósticas. Os processos de horizontalização dividem um perfil homogêneo (isotrópico), formado a partir de um material de origem uniforme, em unidades mais heterogêneas (anisotrópicas). Os pedólogos delimitam os horizontes com base nas propriedades do solo. Os mesmos horizontes do solo podem ser nomeados e rotulados de forma diferente em vários sistemas de classificação ao redor do mundo, embora a maioria deles contenha os seguintes: alt=A imagem mostra uma região onde foram definidos 5 horizontes de solo, o primeiro na superfície com matéria orgânica e as camadas inferiores, ou seja, abaixo, com matéria inorgânica.|miniaturadaimagem|280x280px|Diagrama dos horizontes do solo Prefixo numérico: indica uma descontinuidade litológica ou mudança no material de origem. Letra maiúscula: representa o horizonte principal, como O, A, E, B, C, R e outros. Podem ser usadas múltiplas letras maiúsculas para descrever horizontes de transição, que são camadas com propriedades de múltiplos horizontes principais (como horizontes AB ou A/B). Letra minúscula: sufixo de horizonte ou distinção subordinada, que acrescenta detalhes sobre a formação do solo. Múltiplos sufixos podem ser usados em combinação, e alguns horizontes principais (incluindo O, B e L) devem ser descritos com um sufixo. Sufixo numérico: indica subdivisões dentro de um horizonte maior. Se há camadas suficientemente distintas para serem horizontes separados, mas suficientemente semelhantes para receber as mesmas letras de horizonte principal e sufixo, números sequenciais são adicionados ao final da designação para distinguir os horizontes (por exemplo: A, Bt1, Bt2, Bt3, C).
Além do nome do horizonte, descrevem-se a nitidez e a topografia do limite inferior de cada horizonte. A nitidez do limite é determinada pela precisão com que a fronteira entre horizontes pode ser identificada, podendo ser: muito abrupta, abrupta, clara, gradual ou difusa. A topografia do limite refere-se à variação horizontal da borda, que frequentemente não é paralela à superfície do solo e pode até ser descontínua. As categorias de topografia incluem: lisa, ondulada, irregular e quebrada.
Cor A cor do solo é descrita quantitativamente por meio do sistema de cores Munsell, desenvolvido no início do século XX por Albert Munsell. Munsell era pintor e seu sistema abrange toda a gama de cores, embora os livros de cores Munsell especialmente adaptados para o solo, comumente usados em descrições de campo, incluam apenas as cores mais relevantes para os solos. miniaturadaimagem|287x287px|Matiz 10YR no livro de cores de solo Munsell. O sistema de cores Munsell inclui os seguintes três componentes:
Matiz (hue): indica a cor espectral dominante (ou seja, do arco-íris), que no solo é geralmente amarela e/ou vermelha. Cada página do livro de cores Munsell para solos exibe um matiz diferente. Exemplos incluem 10YR, 5YR e 2,5Y. Valor (value): indica claridade ou escuridão. O valor aumenta da parte inferior para a parte superior de cada página, com números mais baixos representando cores mais escuras. Uma cor com valor 0 seria preta Croma (chroma): indica intensidade ou saturação. O croma aumenta da esquerda para a direita em cada página, com números mais altos representando cores mais vivas ou saturadas. Uma cor com croma 0 seria cinza neutro. As cores do solo podem ser bastante diversas e resultam do teor de matéria orgânica, da mineralogia e da presença e dos estados de oxidação dos óxidos de ferro e manganês. Solos ricos em matéria orgânica tendem a ser castanho-escuros ou mesmo pretos, devido ao acúmulo de matéria orgânica sobre as partículas minerais. Solos bem drenados e altamente intemperizados podem ser vermelhos ou castanhos brilhantes devido ao ferro oxidado, enquanto o ferro reduzido pode conferir cores cinzentas ou azuladas e indicar má drenagem. Quando o solo fica saturado por períodos prolongados, a disponibilidade de oxigênio é limitada e o ferro pode se tornar um aceptor biológico de elétrons. O ferro reduzido é mais solúvel do que o ferro oxidado e é facilmente lixiviado dos revestimentos das partículas, o que expõe minerais de silicato claros e nus, resultando em empobrecimento de ferro. Quando a redução e/ou o empobrecimento de ferro tornam o cinza a cor matriz dominante, diz-se que o solo está gleizado.
A cor do solo também depende da umidade, especificamente do valor da cor. O status de umidade é classificado como "úmido" quando a adição de água não altera a cor do solo, ou como "seco" quando o solo está seco ao ar. O status de umidade padrão para descrever o solo em campo varia regionalmente; áreas úmidas geralmente usam o estado úmido, enquanto áreas áridas usam o estado seco. Em descrições detalhadas, devem ser registradas ambas as cores, úmida e seca.
Textura do solo alt=É possível ver as mãos tocando o solo.|miniaturadaimagem|274x274px|Método de textura do solo pelo tato A textura do solo é a análise e a classificação da distribuição do tamanho das partículas no solo. As quantidades relativas de areia, silte e argila determinam a textura de um solo, o que afeta a aparência, o tato e as propriedades químicas do solo.
Para muitos fins, é suficiente estimar a textura do solo manualmente, "ao tato" (ou "pelo tato"). Essa abordagem prática é amplamente utilizada em descrições de campo, especialmente quando não há acesso a análises laboratoriais detalhadas. miniaturadaimagem|286x286px|Triângulo de textura do solo
Métodos laboratoriais Nem todos os solos se prestam a determinações precisas de textura em campo devido à presença de outras partículas que interferem na medição da concentração de areia, silte e argila. A textura mineral pode ser obscurecida por altos teores de matéria orgânica do solo, óxidos de ferro, aluminossilicatos amorfos ou de curto alcance e carbonatos.
Para determinar com precisão a quantidade de argila, areia e silte em um solo, é necessário levá-lo a um laboratório para análise. Uma estratégia denominada análise granulométrica (particle size analysis - PSA) é realizada, começando com o pré-tratamento do solo para remover todas as outras partículas, como a matéria orgânica, que possam interferir na classificação. O pré-tratamento deve deixar o solo restrito às partículas de areia, silte e argila. O pré-tratamento pode consistir em processos como o peneiramento do solo para remover partículas maiores, permitindo assim que o solo seja adequadamente disperso.
Em seguida, podem ser utilizados ensaios com densímetro para calcular as quantidades de areia, silte e argila presentes. Esse procedimento consiste em misturar o solo pré-tratado com água e depois deixar a mistura sedimentar, anotando a leitura do densímetro. As partículas de areia são as maiores e, portanto, sedimentam mais rapidamente, seguidas pelas partículas de silte e, por último, pelas partículas de argila. As frações são então secas e pesadas. As três frações devem somar 100% para que o ensaio seja considerado bem-sucedido.