Dez perfis compondo uma topossequência, foram descritos e coletados: P15P, P17P, P16P, P1P, P2P, P3P, P4P, P5P, P6P e P7C (Figuras 1 e 2), conforme Santos et al. (2005) e classificados de acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (EMBRAPA, 2006). As cores dos horizontes foram determinadas por meio de comparação com a caderneta de cores de Munsell (2000). Na escolha dos perfis buscou- se contemplar as sequências pedológicas que ocorrem na Formação Parauapebas, cujo
gradiente vegetacional compreende desde campos graminosos e/ou formações decíduas até florestas ombrófilas densas.
No platô basáltico em que foram amostrados os solos, não há entalhe fluvial em sua parte superior, sendo um dos mais extensos e amplos de toda a região da Serra dos Carajás (Figura 2). Compreende desde sistemas de má drenagem abertos a áreas de solos bem drenados, com declividade inferior a 3 %. Quanto a distribuição dos solos (Figura 1): as bordas, quando estáveis, são circundadas por Plintossolo Pétrico Concrecionário latossólico (P15P) e recobertas por floresta semidecídua aberta; o Latossolo Vermelho Ácrico típico (P17P) é o solo dominante da parte superior, ocupando grandes extensões de áreas planas e recoberto por floresta ombrófila densa; em transição para o LV e as áreas de surgência do lençol freático ocorre o Latossolo Vermelho-Amarelo Ácrico típico (P16P), que nos platôs mais amplos se inserem nas porções centrais, onde no passado houve restrições de drenagem; em sequência ao LVA, tem-se o Plintossolo Pétrico Concrecionário cambissólico (P1P), solo com forte influência da flutuação do lençol freático, mas sem ocorrência de surgência superficial; em transição para as áreas de solos rasos com surgência do lençol freático em superfície e recobertos por vegetação aberta decídua, ocorre o Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico (P2P), com cobertura de plantas lenhosas baixas tipo escrube; os próximos solos após o FFc, dividem-se em permanentemente encharcados com vegetação hidrófila/higrófila, representados por P3P e P7P; e solos sazonalmente encharcados, que são os perfis P4P e P5P recobertos com vegetação graminosa e graminosa arbustiva, respectivamente.
Todos os solos localizados no alto do platô estão em relevo plano. Os solos coletados nas bordas do platô (P15P e P6P) instalam-se em relevo montanhoso.
Figura 2. Imagem com a localização dos perfis estudados. Em destaque o aeroporto e a vila de Carajás.
Características gerais dos solos coletados
A variação de solos nas áreas basálticas é elevada, ocorrendo Cambissolos, Latossolos, Plintossolos e Gleissolos (Quadro 1). Os Latossolos Vermelhos (P17P) dominam a parte superior dos platôs, sendo solos muito profundos, muito argilosos, intemperizados (aniônicos), bem drenados e não possuem atração magnética. Possuem CTC muito baixa e alta adsorção de P (Quadro 3). Este solo sustenta o padrão de floresta mais exuberante da Serra dos Carajás.
O espesso nível laterítico próximo à superfície ou mesmo aflorante em alguns platôs da Formação Parauapebas torna possível a ocorrência de solos rasos (P2P, P3P, P4P, P5P e P7P), que embora provenham de basaltos, não apresentam atração magnética, são oxídicos, aniônicos, dessaturados, com grande capacidade de adsorção de P e favoráveis ao acúmulo de MO (Quadro 3) com formação de horizonte O ou H. Esses solos são menos argilosos (Quadro 2) que os solos das áreas de floresta ombrófila, e a fração areia é composta por concreções de óxidos de Fe e Al, e quartzo em pequenas quantidades (Quadro 6). As raízes não ultrapassam o horizonte litoplíntico, impedindo gradualmente a presença de indivíduos de porte arbóreo e mesmo arbustivo. A paisagem plana, aliada ao horizonte litoplíntico, favorece um pedoclima que oscila entre o excesso
de água nos períodos de precipitação, e a deficiência extrema nos meses de estiagem. Nessas áreas ocorre um padrão muito contrastante de vegetação, que varia de matas decíduas baixas a áreas totalmente abertas de porte herbáceo.
Análises físicas, químicas e mineralógicas
As amostras de solo coletadas dos horizontes foram secas ao ar, destorroadas e passadas em peneira de 2 mm de abertura de malha para obtenção da terra fina seca ao ar (TFSA), que foi submetida a análises de acordo com os métodos descritos por EMBRAPA (1997). A análise textural foi realizada pelo método da pipeta, porém, com utilização de agitação lenta de 50 rpm por 16 horas (Ruiz, 2005a) e determinação do silte por pipetagem (Ruiz, 2005b). A argila dispersa em água foi determinada seguindo metodologia descrita para análise granulométrica, com agitação rápida (12000 rpm por 15 minutos) e suprimindo-se o uso do dispersante químico. O pH foi determinado em água e em solução de KCl 1 mol L-1 em suspensão solo/solução na proporção 1:2,5. Os cátions trocáveis foram extraídos por KCl 1 mol L-1 e quantificados por espectrometria de absorção atômica (Ca2+ e Mg2+) e por titulometria com NaOH (Al3+). O Na+,extraído com solução de acetato de amônio 1,0 mol L-1 a pH 7,0 foi quantificado por fotometria de chama. A acidez potencial (H+ + Al3+) foi extraída por acetato de cálcio 0,5 mol L-1 a pH 7,0 e quantificada por titulometria com NaOH. P disponível e K+ trocável foram extraídos pelo Mehlich-1, sendo P quantificado pelo método do ácido ascórbico, como descrito por Kuo (1996), e K+ determinado por fotometria de chama. Os micronutrientes Cu2+, Zn2+, Fe2+ e Mn2+ disponíveis foram extraídos pelo extrator Mehlich-1 e determinados por absorção atômica. O teor de matéria orgânica (MO) foi estimado após a determinação do C orgânico pelo método Walkley Black, sem aquecimento.
Para determinar os teores e a composição química dos óxidos de Fe de baixa e alta cristalinidade da fração argila, foram utilizados o método do oxalato ácido de amônio 0,2 mol L-1, pH 3,0 (OAA) (McKeague, 1978) e o do ditionito-citrato- bicarbonato (DCB) (Mehra & Jackson, 1960), respectivamente, conforme detalhes apresentados por Melo et al. (2001). Após as extrações os teores de Fe e Al foram determinados em ICP-MS.
A fração argila, concreções e TFSA, foram macerados em almofariz de ágata e montadas em placa de Koch (amostra em pó) foram identificados por difratometria de raios-X com radiação CuK em um difratômetro Philips PW3020. A velocidade de leitura foi de 1°2θ/min, amplitude de 3 a 70 ° 2θ, e operado a 20 mA e 50 kV.
A TFSA e concreções também foram analisados por difratometria de raios-X emitidos por acelerador de partículas tipo síncrotron (10-BM-1 Powder Diffraction
beamline, Australian Shyncrotron). As amostras de solo e concreções trituradas em grau
de ágata, foram montadas em capilares de vidro e analisadas a uma variação angular de 4 a 60° 2θ. O comprimento de onda foi calibrado em ~ 1.0 Å para fornecer adequada dispersão/resolução e picos bem definidos, para a identificação de minerais presentes em pequenas quantidades.
As TFSA, argilas, rocha, concreções e saprolito foram finamente pulverizados em gral de ágata, e a composição química total deles foi obtida pela combinação de análises por fluorescência de raio-X (FRX) e ICP. Para a análise por FRX as amostras foram misturadas com metaborato de lítio, fundidas a 1050 °C, montadas em formatos de disco e analisadas utilizando-se o equipamento Philips PW 1480 XRF espectrometer, sendo utilizados os resultados de Si, Al, Fe, K, Ca, Mg, Na, Ti, Mn e S (elementos maiores) para interpretação nos resultados e discussões. Os elementos menores: Ba, Ce, Gd , Hf, La, Mo, Nd, Ge, Cr, V, P, Y, Zn, Rb, Sc, Ni, Sr, Cu, Ga, Pb, Co, As, Be, Zr, Th, e Cd foram determinados por leitura em ICP-MS, com os devidos cuidados para maior acurácea e precisão (Lynch, 1999), para isso as amostras foram fundidas com metaborato de lítio em cadinhos de platina a 1050 °C e dissolvidas em HNO3. Os resultados foram interpretados, com as variáveis químicas previamente padronizadas e normalizadas, em análises estatísticas usando-se o programa Statistica, versão 7.0, (StatSoft Inc., 2003).
Microanálises em seções finas de solo
Amostras de solo indeformadas foram coletadas, secas ao ar e impregnadas com resina, cortadas e feitas seções delgadas (lâminas de micromorfologia) de dimensão 2,5 por 4 cm, polidas sucessivamente em disco de nylon com pasta diamantada, a partir de 60 μm, 6 μm, 3 μm e 1 μm, com posterior lavagem ultrassônica para remoção de resíduo do polimento.
As lâminas foram recobertas com uma fina película de grafite, para formar uma superfície condutora, sendo feitas microanálises (mapas químicos e análise pontual quantitativa) em microscópio eletrônico de varredura (MEV), com detector de retroespalhamento acoplado ao espectrômetro de dispersão de raios-X (PCXA-EDS).