Contribuição ao Conhecimento dos Solos dos Campos Gerais no Estado do Paraná

Devonian beds; Vila Velha; Campos Gerais; soil profiles

Carlos Bodziak Jr. e Reinhard Maack

ABSTRACT

The present work is the first contribution for the knowledge of the Campos Gerais soils, the study of which was started by the Biological Institute and Technological Research, in Curitiba. In it there are discussed the soils of the Vila Velha region. Exposed the geological constitution of the landscape integrated by devonian beds in the Campos Gerais serie and the glacial deposits of the Itararé formation, the results of petrographic-sediment researches and the coefficients of selection of various sediments are given. A rapid exposition of the phytogeographic and climate conditions – according to Koeppen = 7 Cfb – is followed by the presentation of the results of the physical and chemical researches made in the soils of eight profiles, illustrated with the corresponding charts and by volumetric-chemical diagrams. The authors came to the conclusion that the part of Campos Gerais here taken into consideration is characterized by poor and washed soils, motivated by geological and climatic conditions. These soils lack specially in phosphorus, calcium, nitrogen and potassium. Two of the profiles constituted exception as they correspond to the area covered by a forest island, therefore, showing its soils in a little better condition.

Key Words: Devonian beds; Vila Velha; Campos Gerais; soil profiles

INTRODUÇÃO

Em setembro de 1945 coletamos amostras de oito perfis de solos em pontos diferentes das fazendas Lagoa Dourada e Vila Velha, ambas no município de Ponta Grossa, com o fim de servirem de elementos para o levantamento agro-geológico do Estado do Paraná. De cada um dos horizontes edáficos foram executadas análises mineralógicas, físicas e químicas, cujos resultados figuram nas tabelas anexas e nos diagramas volumétrico-físicos.

I. NOTAS SOBRE A GEOLOGIA E TOPOGRAFIA DA REGIÃO

As rochas principais que formam a base das fazendas Lagoa Dourada e Vila Velha são constituídas por arenitos das Furnas, de idade devoniana, depositados em uma zona litoral, em estuários e em um mar raso.

A composição mineralógica do arenito das Furnas revela em primeiro lugar quartzo, esporadicamente feldspatos e em algumas camadas, com mais abundância, muscovita. Partículas de minérios só raramente acham-se distribuídas nas rochas, sendo o arenito formado quase que exclusivamente de quartzo com um cimento sílico-argiloso. Algumas Lages do arenito apresentam pedregulhos de quartzo nas superfícies dos estratos e uma silicificação muito pronunciada, resultando, assim, solos muito arenosos, ácidos e estéreis (MAACK, 1946, p. 58-65). Acima do arenito das Furnas descansam, como depósitos neríticos, folhelhos limo-argilosos, chamados folhelhos de Ponta Grossa, ricos em fósseis de uma fauna marinha. Os folhelhos, apresentando um afundamento do mar devoniano, formam nas proximidades de Desvio Ribas, o vale do rio Tibagí, abaixo de depósitos quaternários recentes e avançam apenas um pequeno trecho para dentro da fazenda Lagoa Dourada. Especialmente, o pedestal do morro de Capão Grande e da altura Picadão é constituído pelos folhelhos de Ponta Grossa, não sendo encontrados na fazenda Vila Velha.

No pedestal do morro de Capão Grande acha-se acima dos folhelhos de Ponta Grossa um arenito pouco argiloso, cuja natureza ainda não foi determinada petrograficamente, sendo a sua posição estratigráfica duvidosa. Pode o arenito pertencer às camadas glaciais que seguem mais para cima ou representar um equivalente do arenito de Tibagí que aflora mais ao noroeste, perto da cidade de Tibagí.

Nas elevações de Capão Grande, de Fortaleza e de Vila Velha jazem, segundo nossas verificações, depósitos glaciais da série Itararé acima das camadas devonianas. Estes depósitos foram considerados até então pelo Serviço Geológico e Mineralógico do Brasil como membros do arenito das Furnas, segundo os estudos efetuados por CARVALHO (1941). A descoberta de varvitos no pedestal das rochas de Vila Velha. Estes arenitos flúvio-glaciais formam os paredões de Fortaleza e do morro de Capão Grande, bem como os rochedos pitorescos de Vila Velha (MAACK, 1946).

Os sedimentos devonianos (camadas marinhas da série Tibagí-Paraná, agora denominados por nós "série dos Campos Gerais") e carboníferos (camadas glaciais da formação Itararé) são cortados por alguns diques de diabásio que correm rumo N45º W. Nos lugares onde estes diabásios formam a superfície do terreno aparecem na decomposição faixas de terra roxa e desta maneira solos mais férteis do que os sobre os arenitos e folhelhos. Como rochas-mater dos solos das fazendas Lagoa Dourada e Vila Velha verificamos a seguinte classificação:

As análises mecânicas revelam para as rochas sedimentares acima indicadas a seguinte composição granulométrica:

Deixamos de representar os histogramas, em vista da facilidade de construção pelos dados acima indicados.

A freqüência cumulativa baseada na composição granulométrica acima mencionada revela os seguintes valores estatísticos:

Para os valores estatísticos das rochas sedimentares, indicados na tabela nº 2, foram aplicadas as fórmulas de P. D. Trask e W. C. Krumbein, já referidas no nosso trabalho sobre a nova estratigrafia do devoniano do Estado do Paraná (MAACK, 1946a).

Na tabela significam:

dm = diâmetro médio em milímetros;

Q1 = quartel 1;

Q3 = quartel 3;

QDa = desvio aritmético dos quartéis;

log So = logaritmo do coeficiente de seleção;

So = coeficiente de seleção.

Conforme os valores estatísticos da tabela nº 2, o arenito das Furnas nº 1413 é caracterizado como sedimento litorâneo praial bem selecionado. Os folhelhos de Ponta Grossa nº 1464 revelam na fazenda Lagoa Dourada a mesma má seleção como os folhelhos de Ponta Grossa nº 1409 em Lambedor (So = 4,17) ou os folhelhos de São Domingos ou de Barreiro respectivamente nº 1437 (So = 4,01). Estes folhelhos representam sedimentos neríticos que provavelmente recebessem material com grãos mais grossos por intermédio de gelo flutuante (em degelo). Por este motivo o mar devoniano do Brasil Meridional caracteriza-se como sendo um mar frio. Os varvitos nº 1474, com alta porcentagem de limo e argila, incluem também esporadicamente pequenos seixos. Tem um coeficiente de seleção So = 2,12, apresentando-se como sedimentos típicos de água de degelo na zona periglacial em lagos calmos de água doce, periodicamente congelados.

O ritmo da sedimentação dos depósitos glaciais revela em Vila Velha o avanço de geleiras durante a glaciação gonduânica no carbonífero superior. Esta verificação fica provada pelo fato de que acima do arenito de Vila Velha foi depositado finalmente material de morenas basais (tilito).

As análises químicas das diversas rochas das fazendas Lagoa Dourada e Vila Velha apresentam a seguinte composição:

As análises referem-se ao material seco a 110º C.

a = Arenito das Furnas, amostra nº 1413, Serrinha;

b = Folhelhos de Ponta Grossa, amostra nº 1464, Fazenda Lagoa Dourada;

c = Varvito de Vila Velha, amostra nº 1474, pedestal de Vila Velha;

d = Arenito de Vila Velha, amostra nº 1476, base das rochas;

e = Arenito de Vila Velha, amostra nº 1427, capa das rochas.

Os perfis por nós levantados e representados na fig. 36 na escala horizontal 1:20.000 e vertical 1:10.000 revelam junto com a constituição geológica cortes através das formas típicas da superfície das fazendas Lagoa Dourada e Vila Velha, bem como a associação fitogeográfica, como campo, capões de mato e pantanais. As formas da superfície mostram colinas suavemente arredondadas entre as altitudes de 830 e 850 ms. sobre o nível do mar, com plataformas ou mesetas estruturais, bruscamente escarpadas, dos arenitos flúvio-glaciais, formando as altitudes entre 853 e 917 ms. em Vila Velha e até 1012 e 1102 ms. em Capão Grande e Fortaleza (vide fig. 20 a ²⁴, ²⁸ e ³⁵).

Os grandes poços de desabamento existentes na fazenda Lagoa Dourada são um fenômeno especialmente notável. Das sondagens efetuadas resultaram as seguintes profundidades.

Poço 1:

Profundidade total 109 ms.;

profundidade d'água = 50,4 ms.

Poço 2:

Profundidade total 109 ms.;

profundidade d'água = 56,4 ms.

(vide fig. 27)

Poço 3:

Profundidade total 26ms.; seco

Poço 4:

Profundidade total 50 ms.;

profundidade d'água = 13,4 ms.

Lagoa Dourada:

Profundidade total 24 ms.;

profundidade d'água = 0,50 ¾ 4 ms.

(vide ^{fig. 35})

É interessante a verificação de que a superfície d'água em todos os poços e também na Lagoa Dourada apresenta-se numa altitude constante de 788,40 ms. sobre o nível do mar.

II. CLASSIFICAÇÃO DO CLIMA

Os seguintes dados meteorológicos são extraídos das "Normais Climatológicas" (Serviço de Meteorologia: Normais Climatológicas; Serv. Informação Agrícola, Ministério da Agricultura, Rio de Janeiro – 1941; vide também MAACK (1946, p. 4-9) e referem-se à estação de Ponta Grossa (¾ 25º05'55" lat. Sul e 50º10' long. Oeste de Greenw.) para o período de observação de 1922 a 1935.

A interpretação das condições climáticas da estação de Ponta Grossa é indicada claramente no diagrama hiterográfico abaixo, de indiscutível valor para a agricultura, posto que define o clima dos diversos meses separadamente.

Podemos reunir no seguinte quadro a classificação climática de Ponta Grossa, que abrange também a zona de Vila Velha, segundo o método de Knoche (KNOCHE e BORZACOV, 1940) :

Segundo THORNTHWAITE (1933), temos o índice BB'r, ou seja, clima úmido mesotermal sem deficiência de umidade em todas as estações do ano, ou segundo a classificação de KOEPPEN e GEIGER (1930, KOEPPEN (1931) a fórmula climática 7 Cfb que significa um clima úmido temperado, sendo a média do mês mais quente abaixo de + 22º C (mês de fevereiro em Ponta Grossa = + 21º C) e a chuva anual acima de 1000 mms. (Ponta Grossa = 1410 mms.), repartidos sobre todos os meses do ano.

III. VEGETAÇÃO CARACTERÍSTICA

Apesar das abundantes e bem distribuídas chuvas na região de Vila Velha encontramos apenas uma vegetação relativamente pobre. Sobre os solos formados pela decomposição de várias rochas das fazendas Lagoa Dourada e Vila Velha estende-se um tapete de gramíneas – savana sub-xerófita – como parte dos Campos Gerais. Ao redor das fontes e vertentes mais úmidas dos vales agrupam-se ilhas de matas (capões = Quellkopfwäldchen (vide fig. 20-24), nas quais a Araucária brasiliana Rich. (sin. De A. angustifolia [Bertol.] O. Ktze) ao lado das lauráceas, como diversas canelas = Nectandra sp. ou imbuia = Phoebe porosa Mez. e mirtáceas (guabiroba = Abbevillia maschalantha, Berg., cambuí = Eugenia crenata, Vell.) domina a paisagem (vide fig. 20, ²⁴, 25 e ³⁵). Quanto às "parasitas" nas árvores (epífitos) chamam a atenção ao lado das orquídeas e bromeliáceas principalmente as barbas verde-acinzentadas da Tillandsia usneoides (vide fig. 26). Entre as palmeiras do tronco alto domina a Cocos romanzoffiana Cham. (sin. da Cocos plumosa), crescendo em abundância nas matas ciliares ao longo dos arroios e nos capões, medrando, porém, em exemplares isolados nas rochas arenosas de Vila Velha (vide fig. 18 e 25). Na vastidão das campinas são especialmente típicas duas palmeiras anãs, destacando-se mormente a Diplothemia campestre Mart., dando à savana de gramíneas um aspecto original (vide ^{fig. 28} e 29).

Nas planícies dos campos predomina ao longo dos caminhos e das trilhas uma gramínea aristida (Aristida pallens), vulgarmente chamada barba de bode. Raramente observam-se zonas cobertas de capim gordura (Melinis minutiflora Blauv.). Na região pantanosa, nos fundos dos vales e ao longo das vazões de água nas vertentes acha-se como raridade uma espécie de gramínea norte-americana, Laersia virginica, como ainda Paspalum cordatum e Danthonia dusenii ao lado de Saccharum cayennense, Brianthus asper, Paspalum multiflora e muitas outras espécies largamente espalhadas (MAACK, 1946, p. 11).

Afora as gramíneas das planícies pantanosas destacam-se ao lado das faixas e grupos de várias espécies de Utricularia, Drosera, Mayacaceas e Gentianaceas, mormente ilhotas formadas pela Eriocaulon Kunthii (vide fig. 30).

Das cactáceas que cobrem em grupos as superfícies dos arenitos devem ser mencionadas especialmente as pequenas e redondas Neomammilaria Brit. & Rose (vide fig. 31). Além das bromeliáceas arraigadas nas árvores e rochas encontram-se também as mesmas, disseminadas no solo arenoso dos campos (vide fig. 32 e 33). Como em outros campos do Estado do Paraná, sujeitos às queimas regulares, cresce do mesmo modo em Vila Velha, entre as xerófitas, uma Umbellifera, Eryngium aloifolium, vulgarmente chamado "caraguatá" (vide fig. 34).

IV. APRECIAÇÃO SOBRE OS SOLOS

(vide fig. 2 a 16)

Os solos provenientes da decomposição dos arenitos predominam largamente na região estudada. No geral são ácidos, pobres em elementos nutritivos e matéria orgânica, muito arenosos e possuidores de baixa capacidade de retenção d'água.

A gleba de solo, representada pelo perfil nº 30, é menos arenosa e mais profunda, seu teor em argila é de 24,7%, sendo esta provavelmente oriunda dos folhelhos de Ponta Grossa. Estes, por sua vez, formaram solos fisicamente melhores do que os anteriores, mas igualmente fracos quanto às propriedades químicas.

A pobreza dos campos nativos, nos quais predominam, a par das ervas inúteis, gramas ásperas e fibrosas que o gado quase não aceita, tem sua origem, primariamente, na própria constituição do solo, acrescentando-se outro fator importante que é a queima periódica da vegetação. A destruição da matéria orgânica pela ação do fogo conduz esses solos à esterilidade, pois cabe a esse elemento, entre outros, a função de imprimir certa coesão às terras inconsistentes e, sob a forma de complexo organo-mineral, fixar os elementos assimiláveis pelas plantas, sendo ainda o fator responsável pela capacidade de retenção d'água.

Pela disponibilidade, conforme demonstram as tabelas a seguir, podemos dizer que as glebas de solo mais profundas podem ser aproveitadas para o florestamento com eucaliptos, próprios das terras arenosas e pobres. Também é aconselhável a cultura forrageira, considerando a importância da escolha das espécies, principalmente em relação à constituição física do solo.

O tratamento mais adequado é o suprimento com matéria orgânica e aplicação de calcáreo moído para atenuar a acidez.

V. ANÁLISE FÍSICA

A tabela nº 5 representa a análise mecânica do solo natural e do solo peptisado; mostra que os perfis nº^s 28 a 32, gerados por arenitos, tem a soma da fração limo e areia fina bastante alta em relação à percentagem de argila, significando que há predominância da areia fina sobre o limo. Os dois solos provenientes de folhelhos diferem bastante entre si, quanto à sua textura, notando-se no perfil nº 40 um teor apreciável de argila naturalmente dispersa no solo. Neste particular, verifica-se que os colóides estão quase que totalmente floculados no solo do perfil nº 39, tendo por rocha-mater varvitos. A classificação geral desses solos que figura na tabela nº 5 é dada de acordo com a análise mecânica total.

A tabela nº 6 reúne os valores expressos em volume das principais constantes físicas. Com exceção dos perfis nº^s 30 e 39 podemos dizer que os demais solos são dotados de baixa higroscopicidade, conseqüentemente de capacidade de retenção d'água bastante fraca. Nos perfis nº^s 27, 28, 29 e 31, as águas pluviais são rapidamente drenadas em virtude da excessiva permeabilidade, sendo esta última propriedade muito reduzida no perfil nº 39 que é um solo de baixa porosidade, raso e com uma crosta de limonita intercalada logo a uns 50 cm abaixo da superfície, como demonstra o diagrama correspondente.

A qualidade desses solos quanto à água disponível às plantas em geral depende da exigência da cultura.

VI. ANÁLISE QUÍMICA

Sob o ponto de vista químico de um modo geral, são solos pobres, como demonstra o baixo teor total das bases trocáveis (S). A quantidade de Al trocável ou acidez nociva é alta, dificultando a solubilização dos elementos imediatamente disponíveis e adubações posteriores sem prévia calagem, isso independente das propriedades físicas dos solos mencionados.

O hidrogênio trocável ou acidez hidrolítica contribui consideravelmente para elevar a capacidade total de sorção (T), diminuindo por sua vez o índice geral de fertilidade (V), que, segundo os dados coligidos para esse valor, indicam tratar-se de solos pobres e na maioria lixiviados.

É pequena a percentagem de matéria orgânica e exagerada a relação C/N nos solos gerados por esses arenitos, indicando assim a falta de nitrogênio.

Quanto à estrutura dos complexos, isto é, a análise dos teores porcentuais SiO², Fe²O³ e Al²O³ da parte coloidal, é interessante notar-se a predominância de Al²O³ nesses perfis, e, a relação sendo inferior a unidade, evidencia que o poder sortivo do complexo é reduzido. A classificação, de acordo com a estrutura dos complexos, figura na tabela nº 11.

Além dos teores trocáveis, dos perfis coletados, foi procedida a análise sumária, cujos valores estão insertos na tabela nº 7 e podem ser assim apreciados: todos os solos são pobres quanto ao anidrido fosfórico, óxido de cálcio e nitrogênio total, com exceção do perfil nº 40 que apresenta bom teor neste último elemento.

Quanto ao óxido de potássio, os solos nº^s 39 e 40 são regulares e fracos os demais.

ZUSAMMENFASSUNG

Die vorliegende Arbeit stellt den ersten Beitrag zur Kenntnis der Böden der Campos Gerais dar, deren systematische Untersuchung seitens des I. B. P. T. in Curitiba in Angriff genommen wurde. Es werden hier die Böden der Vila Velha-Zone behandelt. Nach Darlegung des geologischen Baues der Landschaft, an dem devonische Schichten der Serie dos Campos Gerais und Glazialschichten der Formation Itararé teilnehmen, werden die sediment-petrografischen Untersuchungs-Ergebnisse und die Selektions-Koeffizienten der einzelnen Sedimente angegeben. Nach einem Überblick über die fitogeografischen Verhältnisse und das Klima – 7 Cfb-Klima nach Koeppen – werden die physikalischen und chemischen Untersuchungs-Ergebnisse der Böden für 8 Profile mitgeteilt und durch die entsprechenden Tabellen, sowie physisch-volumetrischen und chemisch-volumetrischen Diagramme erläutert. Die Verfasser kommen zu dem Ergebnis, dass der behandelte Teil der Campos Gerais geologisch und klimatisch bedingte arme und ausgelaugte Böden aufweist, denen insbesondere Phosphor, Kalk, Stickstoff und Kali fehlt. Eine Ausnahme hiervon bilden nur zwei Bodenprofile, die auf eine ehemalige Waldinsel entfallen und etwas bessere Böden zeigen.

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Contribuição ao Conhecimento dos Solos dos Campos Gerais no Estado do Paraná

^Ã

^Ã Artigo publicado no Arquivos de Biologia e Tecnologia, v.1, pp. 197-214, 1946.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  08 Maio 2002
• Data do Fascículo
  Dez 2001