Os perfis de solo. Origem dos dados

Toda a informação foi extraída de diversos relatórios técnicos, artigos científicos ou teses académicas publicados, por instituições nacionais e europeias (Quadro 1), nomeadamente:

• Carta de Solos de Entre-Douro e Minho [2];
• Carta de Solos de Trás-os-Montes e Alto Douro [3];
• Carta de Solos da Zona Interior Centro [4];
• Carta dos Solos a sul do Rio Tejo [5];
• Carta dos Solos (1ª aproximação) da Sub-Região Oeste [6];
• Estudo de solos da área a beneficiar com o Empreendimento de Fins Múltiplos de Alqueva [7, 8];
• Estudo de solos da região de Aveiro [9]
• Estudo de solos da área a beneficiar com as barragens de Abrilongo [10, 11];
• Estudo sobre o estado dos solos florestais [12];
• Base de dados PROPSOLO da Estação Agronómica Nacional [13];
• Base de dados LUCAS da Comissão Europeia [14];
• Base de dados WISE do International Soil Reference and Information Centre [15];
• Teses do Doutoramento ou Mestrado da Universidade de Évora;
• Teses de Doutoramento ou Mestrado do Instituto Superior de Agronomia;
• Repositório da Estação Agronómica Nacional, actualmente integrada no Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária;
• Repositório do Laboratório Químico Agrícola Rebelo da Silva, actualmente integrado no Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária.

Localização dos perfis de solo

No que diz respeito à localização dos perfis, cerca de 50% dos perfis não estão georreferenciados mas contêm indicações da sua localização, como o nome da freguesia, nome do local e outras referências (ex: marcos geodésicos). Nestes casos a localização aproximada foi feita com recurso a cartas militares e a cartas de solo. Nas coordenadas de cada perfil é indicado se correspondem à georreferenciação recolhida à data da observação ou se correspondem a uma georreferenciação estimada. É, ainda, indicada a altitude (m).

Qualidade e harmonização da informação

Os perfis de solo incluídos no INFOSOLO estavam originalmente classificados de acordo com diferentes sistemas de classificação de solos (1966 a 1998). A maior parte dos perfis de solo estudados ao sul do rio Tejo foram classificados originalmente sob o sistema de classificação de solos de Portugal [16], enquanto os referentes ao norte do Tejo foram classificados segundo versões diferentes do sistema de classificação da FAO (versões de 1988 [17] a 1998 [18]). Neste trabalho, foi feito um esforço para converter as diferentes classificações originais na classificação da WRB (2006) [19]. Seguiram-se as regras desta classificação verificando a designação, a espessura e profundidade das camadas de solo em função dos horizontes de diagnóstico, das propriedades e materiais que são definidos em termos da morfologia (descrição do perfil de solo, quando disponível) e/ou de critérios analíticos, após o que se comparava com a chave da classificação WRB 2006 para se encontrar o mais apropriado Grupo de Solo de Referência (GSR), isto é, a designação que corresponde ao primeiro nível daquela classificação. De seguida, passou-se para o segundo nível da classificação, utilizando os atributos ou qualificadores disponíveis em cada GSR e que mais se adequavam a cada perfil de solo. Estes qualificadores repartem-se em dois grupos: o grupo I, também designados de prefixos, compreendem os que estão tipicamente associados ao GSR e os que estabelecem a transição para outros GSR; e o Grupo II ou sufixos, que incluem os qualificadores relacionados com as características específicas (propriedades e materiais) de cada perfil de solo. Como resultado, a INFOSOLO inclui 2895 perfis de solo classificados de acordo com WRB (2006), com um até um máximo de três qualificadores (do Grupo I ou II), enquanto os restantes 566 não têm as informações necessárias para a respectiva classificação do solo (Quadro 2), devido a que, na sua maior parte, apenas apresentavam a caracterização físico-química das camadas superficiais do solo (caso, por exemplo, da Base de dados “LUCAS” [20] e [21].

Grupos de Solos de Referência (WRB, 2006) considerados na base de dados INFOSOLO

O material originário foi definido seguindo a nomenclatura usada na base de dados de solos europeia [22]. Apenas se consideraram os grandes grupos de rochas já que o detalhe da informação é muito variável entre os diferentes conjuntos de dados.

No caso do uso do solo a harmonização foi efetuada de acordo com o esquema de classificação do LUCAS 2009 [23].

TABELA PROPRIEDADES

A tabela PROPRIEDADES reúne informação sobre os limites de cada horizonte/camada do perfil de solo, o seu símbolo, e os respetivos dados analíticos, nomeadamente, os elementos grosseiros, a composição granulométrica (teores de areia grossa, areia fina, limo e argila segundo a escala de Atterberg), a massa volúmica aparente, o teor em carbono orgânico, o pH, o teor de teor de azoto, os teores de fósforo e potássio assimiláveis, o teor em carbonatos, a capacidade de troca catiónica e os catiões de troca (cálcio, magnésio, sódio e potássio) e os teores de água correspondentes à capacidade de campo e ao coeficiente de emurchecimento dos horizontes/camadas de solo estudados. No Quadro 1 indicam-se as propriedades físicas e químicas disponíveis na base de dados, o número de observações de cada propriedade, e o valor mínimo e máximo observado.

Quadro 1. Propriedades físicas e químicas disponíveis na INFOSOLO

*N- número de observações; ¹ CEC-Capacidade de troca catiónica;² V-Grau de saturação; ³ θ_FC-teor de água à capacidade de campo; ⁴ θWP- teor de água para o coeficiente de emurchecimento permanente

Qualidade e harmonização da informação

Foram realizados diversos testes para garantir a qualidade dos dados incluídos na INFOSOLO. A correção de valores identificados como improváveis e o controlo de qualidade da informação da base de dados seguiu alguns dos critérios utilizados na Base de Dados Europeia “Soil Profile Analytical Database”, SPADE, versões 8 e 14 [24].

A maior parte dos limites das partículas do solo apresenta os limites da escala de Atterberg, recomendados pela Sociedade Internacional da Ciência do Solo. Os dados publicados segundo outros limites foram convertidos para aquela através da interpolação dos valores conhecidos, resultando num erro médio quadrático entre 0,6-5,2%, dependendo do conjunto de dados. (segundo o processo indicado em [25].

A soma dos lotes texturais (<2000 µm) foi confirmada para um resultado de 100%, tendo os dados sido corrigidos caso essa soma se situasse dentro do intervalo 97-103%, ou eliminados no caso de não satisfazerem esse critério.

A informação sobre a massa volúmica aparente (BD) foi considerada quando determinada em amostras no estado natural. Foram apenas incluídos os valores de BD entre 0,90-1,95 g cm^-3 (valores inferiores são considerados irrealistas para Portugal continental).

Quando necessário, a matéria orgânica (OM) foi convertida em carbono orgânico (OC), através da relação OM=1.724×OC; o teor de P₂O₅ foi convertido em P, utilizando a relação P₂O₅=2.29×P; enquanto o teor de K₂O foi convertido em K, usando a relação K₂O=1.20458×K. Os valores extremos de OC, N, P e K foram verificados, e a razão C/N foi corrigida para 7 (mínimo), através do ajustamento do C ou N, quando algum destes valores foi considerado irrealista.

Os valores do pH foram verificados, tendo sido removidos quando pH<3. Os valores de CaCO₃ foram também analisados para o intervalo 0-100% e para confirmar que o teor de CaCO₃ era superior a 0 e 10% quando os valores de pH eram superiores a 6 e 8, respetivamente.

Os extremos dos valores da CEC e das bases de troca foram também verificados. Os valores de V foram ainda confirmados para o intervalo possível (0-100%). Nos solos calcários, por vezes o valor de V ultrapassava os 100%. A principal razão é atribuída à utilização de metodologias menos adequados na determinação dos catiões de troca, ou seja a utilização de extratantes ácidos e neutros como o acetato de amónio a pH 7,0 [26]. O acetato de amónio pode dissolver os carbonatos do solo e sobrestimar significativamente o Ca²⁺ e, em menor extensão o Mg²⁺ [27]. Nestes casos, os valores dos catiões dominantes (Ca²⁺ e, por vezes Mg²⁺) têm de ser corrigidos, reduzindo as suas concentrações até que a sua soma não ultrapasse o valor da CEC (capacidade de troca catiónica), ou seja que V não ultrapasse os 100%. A relação Ca²⁺/K⁺ deve ainda ser >10. O valor de V foi corrigido, quando necessário, através da redução da concentração de Ca²⁺ ou Mg²⁺. até V perfazer 100%. Nos solos salinos, o grau de saturação em bases de troca pode também apresentar valores superiores a 100%. Neste caso, este facto parece estar associado a uma eventual confusão entre catiões de troca e catiões extraíveis. Assim, por vezes, o que é indicado como “catiões de troca” é, na realidade, “catiões extraíveis”. Para a determinação dos catiões de troca tem de se proceder previamente à determinação dos catiões solúveis os quais devem, por sua vez, ser subtraídos aos catiões extraíveis para então se obter os catiões de troca. Nestas situações, o erro foi distribuído entre os 4 catiões (Ca²⁺, Mg²⁺. Na⁺ e K⁺), com base na proporção de cada elemento baixando as concentrações até o grau de saturação em bases de troca atingir 100%. Nestes casos, o valor de V foi também corrigido, quando necessário, mantendo-se a proporção entre os catiões de troca, mas reduzindo-se a concentração destes elementos até V perfazer 100%.

Informação estimada

Os valores do teor de água à capacidade de campo e ao coeficiente de emurchecimento permanente foram estimados indiretamente a partir da textura do solo, com recurso a funções de pedotransferência [28], tendo a distribuição dos valores sido verificada. A estimativa destes valores deveu-se ao facto da maior parte dos dados provenientes dos estudos de reconhecimento de solos estarem hoje obsoletos por terem sido determinados em amostras perturbadas. Para além disso, toda a informação relevante sobre as propriedades hidráulicas dos solos existente em Portugal está já reunida na base de dados PROPSOLO [29].

Base de dados e mapas temáticos

Disponibiliza de forma aberta:

• Informação pontual de cada perfil de solo incluído na base de dados INFOSOLO (Fig. 1);
• Mapa do teor de argila (diâmetro das partículas <0.002 mm) para a camada superficial (0-30 cm) dos solos (resolução de 1000 m) (Fig. 2);
• Mapa do teor de limo (diâmetro das partículas entre 0.02 e 0.002 mm) para a camada superficial (0-30 cm) dos solos (resolução de 1000 m) (Fig. 3);
• Mapa do teor de areia (diâmetro das partículas entre 2.0 e 0.02 mm) para a camada superficial (0-30 cm) dos solos (resolução de 1000 m) (Fig. 4);
• Mapa do pH para a camada superficial (0-30 cm) dos solos (resolução de 1000 m) (Fig. 5);
• Mapa do teor de carbono orgânico para a camada superficial (0-30 cm) dos solos (resolução de 1000 m) (Fig. 6);
• Mapa da capacidade de troca catiónica para a camada superficial (0-30 cm) dos solos (resolução de 1000 m) (Fig. 7).

[1] Ramos, T.B., Horta, A., Gonçalves, M.C., Pires, F.P., Duffy, D., Martins, J.C., 2017. The INFOSOLO database as a first step towards the development of a soil information system in Portugal. Catena 158, 390-412, http://dx.doi.org/10.1016/j.catena.2017.07.020.

[2] Agroconsultores, Geometral, 1999. Carta de solos e carta de aptidão da terra para a agricultura (1:25.000) em Entre Douro e Minho. Direcção Regional de Agricultura de Entre Douro e Minho, Ministério da Agricultura, Pescas e Florestas, Braga.

[3] Agroconsultores, COBA, 1991. Carta dos solos, carta do uso actual da terra e carta da aptidão da terra do Nordeste de Portugal. Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, Vila Real.

[4] Geometral, Agroconsultores, 2004. Elaboração da carta de solos e de aptidão das terras da Zona Interior Centro. Instituto de Desenvolvimento Rural e Hidráulica, Ministério da Agricultura, Pescas e Florestas, Lisboa.

[5] SROA, 1973. Carta de solos de Portugal. Classificação e caracterização dos solos de Portugal. II Volume. Dados analíticos das unidades pedológicas. Boletim 16. Serviço de Reconhecimento e Ordenamento Agrário, Secretaria de Estado da Agricultura, Ministério da Economia, Lisboa.

[6] CNROA, 1983. Notícia explicativa da carta dos solos (1ª aproximação) da Sub-Região Oeste. Centro Nacional de Reconhecimento e Ordenamento Agrário, Instituto Nacional de Investigação Agrária e de Extensão Rural, Ministério da Agricultura Florestas e Alimentação, Lisboa.

[7] Divisão de Solos, 2003. Estudo de caracterização dos solos e esboço de aptidão das terras para o regadio à escala 1:25.000 na área a beneficiar com o Empreendimento de Fins Múltiplos de Alqueva. Relatório Final. Instituto de Desenvolvimento Rural e Hidráulica, Ministério da Agricultura, do Desenvolvimento Rural e das Pescas, Lisboa.

[8] DGADR, 2007. Extensão do estudo de caracterização dos solos e esboço de aptidão das terras para o regadio à escala 1:25.000 aos blocos de Serpa e Enxoé da área a beneficiar com o Empreendimento de Fins Múltiplos de Alqueva. Direcção Geral de Agricultura e Desenvolvimento Rural. Ministério da Agricultura, do Desenvolvimento Rural e das Pescas, Lisboa.

[9] Rogado, N.J.Q., 1987. Os solos da região de Aveiro. Contribuição para o seu estudo. Centro Nacional de Reconhecimento e Ordenamento Agrário, Instituto Nacional de Investigação Agrária, Lisboa.

[10] Divisão de Solos, 1994. Estudo detalhado de avaliação de terras para regadio da área a beneficiar com as barragens de Abrilongo, Los Riscos e Los Puertos na zona transfronteiriça da bacia do Rio Xévora. Instituto de Estruturas Agrárias e Desenvolvimento Rural, Ministério da Agricultura, Pescas e Florestas, Lisboa.

[11] Divisão de Solos, 1994. Estudo semi detalhado de avaliação de terras para regadio da área a beneficiar com as barragens de Abrilongo, Los Riscos e Los Puertos na zona transfronteiriça da bacia do Rio Xévora. Instituto de Estruturas Agrárias e Desenvolvimento Rural, Ministério da Agricultura, Pescas e Florestas, Lisboa.

[12] De Vos, B., Cools, N., 2011. Second European forest soil condition report. Volume I: results of the BIOSOIL soil survey. INBO.R.2011.35. Research Institute for Nature and Forest, Brussel.

[13] Gonçalves, M.C., Ramos, T.B., Pires, F.P. 2011. Base de dados georreferenciada das propriedades do solo. In: P.S. Coelho, P. Reis (eds.), Agrorrural. Contributos Científicos. Instituto Nacional dos Recursos Biológicos, I.P. e Imprensa Nacional – Casa da Moeda, S.A., Portugal, pp. 564-574. ISBN 978-972-27-2022-9.

[14] Toth, G., Jones, A., Montanarella, L. (eds.), 2013. LUCAS topsoil survey. Methodology, data and results. JRC Technical Reports. Luxembourg. Publications Office of the European Union, EUR 26102, Scientific and Technical Research series. ISSN 1831-9424 (online); ISBN 978-92-79-32542-7; doi:10.2788/97922.

[15] Batjes, N.H., 2009. Harmonized soil profile data for applications at global and continental scales: updates to the WISE database. Soil Use and Management 25, 124-127.

[16] Cardoso, J.C. 1974. A classificação de solos de Portugal. Boletim de Solos do S.R.O.A. 17: 14-46.

[17] FAO. 1988. FAO-Unesco Soil Map of the World, Revised Legend. World Soil Resources Report 60, FAO, Rome.

[18] FAO. 1998. World Reference Base for Soil Resources. World Soil Resources Report 84, FAO, Rome.

[19] IUSS Working Group, 2006. World Reference Base for Soil Resources 2006. A framework for international classification, correlation and communication. World Soil Resources Reports 103. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, Italy.

[20] Tóth, G., Jones, A., Montanarella, L., 2013a. The Lucas topsoil database and derived information on the regional variability of cropland topsoil properties in the European Union. Environ. Monit. Assess. 185, 7409-7425.

[21] Tóth, G., Jones, A., Montanarella, L. (eds.) 2013b. LUCAS Topsoil Survey. Methodology, data and results. JRC Technical Reports. Luxembourg. Publications Office of the European Union, EUR26102 – Scientific and Technical Research series – ISSN 1831-9424 (online); ISBN 978-92-79-32542-7.  doi: 10.2788/97922

[22] Lambert, J.J., Darousin, J., Eimberck, M., Le Bas, C., Jamagne, M., King, D., Montanarella, L., 2003. Soil geographical database for Eurasia and the Mediterranean: Instruction guide for elaboration at scale 1:1,000,000, version 4.0. Tech. Rep. EUR 20422, European Commission Joint Research Centre, Italy.

[23] EUROSTAT 2009 LUCAS 2009 (land use/cover area frame survey). Technical Reference Document C-3: Land Use and Land Cover: Nomenclature, European Commission (2009)

[24] Kristensen, J. A., Breuning-Madsen, H., Balstrom, T. 2015. SPADE 14. Suggested corrections based on the SPADE 8 evaluation. European Commission Joint Research Centre. 15pp.

[25] Nemes, A., Wösten, J. H. M., Lilly, A., Oude Voshaar, J. H. 1999. Evaluation of different procedures to interpolate particle-size distribution to achieve compatibility within soil databases. Geoderma 90, 187-202. doi:10.1016/S0016-7061(99)00014-2

[26] Schollenberger, C.J., Dreibelbis, F.R., 1945. Determination of the exchange capacity and exchangeable bases in soils. Soil Sci. 59, 13-14.

[27] Sumner, M.E., Miller, W.P., 1996. Cation exchange capacity and exchange coefficients. In: Sparks, D.L. (ed.), Methods of soil analysis, Part 3. Chemical Methods. SSSA Book Series No. 5, Madison, Wisconsin, USA, pp. 1201–1229.

[28] Ramos, TB, Horta, A, Gonçalves, MC, Martins, JC, Pereira, LS, 2014. Development of ternary diagrams for estimating water retention properties using geostatistical approaches. Geoderma 230-231: 229-242.

[29] Gonçalves, M. C., Ramos, T. B., Pires, F. P. 2011. Base de dados georreferenciada das propriedades do solo. In: P.S. Coelho, P. Reis (eds.), Agrorrural. Contributos Científicos. Instituto Nacional dos Recursos Biológicos, I.P. e Imprensa Nacional – Casa da Moeda, S.A., Portugal, pp. 564-574. ISBN 978-972-27-2022-9.