Pedogênese e pedoarqueologia no transecto da Cordilheira dos Andes Peruanos até as Terras Baixas da Amazônia

Abstract

Os estudos científicos dos solos concentram-se em três grandes ambientes fisiográficos no Perú: Cordilheira Andina, Faixa Subandina e Peneplanície Amazônica. A tese foi estruturada em dois capítulos, no Capítulo 1 propõe aprofundar o conhecimento dos solos ao longo de uma topolitosequência desde a Cordilheira Oriental Andina de Cusco até as terras baixas da Amazônia em Madre de Dios, no Perú, a partir das suas propriedades morfológicas, físicas, químicas e mineralógicas, classificadas de acordo com sistema Soil Taxonomy e WRB/FÃO. No Capítulo 2 o estudo concentra-se nos terraços pré-hispânicos localizados nas províncias altas “Altiplanicie” de Cusco, amplamente dominados pela atividade agrícola, que tem como objetivo Investigar as propriedades morfológicas, físicas, químicas, mineralógicas e datação por radiocarbono (ºC). No Capítulo 3, o estudo foi realizado no Vale Sagrado dos Incas, em Cusco, dominado pela atividade agrícola desde a ocupação do Imperio Inca, que tem como objetivo Investigar as propriedades físicas, químicas e mineralógicas dos solos. Para todos os Capítulos foram abertas trincheiras e as amostras foram submetidas a análises físico-químicas de rotina, difração de raios-x, dissolução seletiva de ditionito-citrato-bicarbonato, oxalato de amônio e pirofosfato de sódio. No capítulo 1, os solos associados aos sedimentos aluviais antigos da Peneplanicie Amazônica, apresentaram maior desenvolvimento pedogenético, onde a mineralogia da fração argila foi constituída principalmente por caulinita. Ainda nesta região registrou-se o predomínio de formas cristalinas de óxidos de Fe e Al, em forte contraste com os solos da Faixa subandina e Cordilheira Oriental. Por outro lado, maiores acúmulos de carbono orgânico foram encontrados nas partes mais elevadas da Cordilheira, justificado pela altitude. Os solos foram classificados de acordo com a Soil Taxonomy como Entisols, Inceptisols e Ultisols. De acordo a WRB/FÃAO, estes foram classificadas como Gleysols, Umbrisols, Acrisols, Fluvisols e Regosols. No capítulo 2 os horizontes antrópicos encontradas nos terraços agrícolas com influência antrópica marcante, variaram de 20 a 140 cm de espessura, com maiores teores de P comparado com os solos sem influência antrópica marcante. Os valores de P disponível e total atingiram até 1717 e 6724,59 mg kg”!, indicando que o prolongado cultivo de solos com adições de adubos orgânicos favorece a sua disponibilidade, além da sua lixiviação. A data de radiocarbono do carvão, indica uma idade de 4110 +/- 30 BP, sugerindo que seu uso está associado ao período Pré-ceramico. Por outro lado, a mineralogia da fração argila é constituída principalmente por minerais tipo 2:1, com presença de hematita na região do semiárido localizado nas posições mais baixas de altitude, incluindo presença de formas cristalinas de óxidos de Fe como a hematita. Na atualidade, muitos desses terraços encontram- se abandonados com baixa disponibilidade de fósforo, devido a conquista pelos espanhóis, que marcaram um período de ruptura na construção desses terraços, além da continua migração da população das áreas rurais para as cidades do litoral peruano e amazônica, em busca de melhores oportunidades de trabalho. De acordo com a WRB/FAO, estes terraços são classificados como “Anthrosols”, com horizonte A Térrico, além de Kastanozems, Phaeozems, e Regosols com características antrópicas (Horizonte A terrico). No entanto, estes solos não se enquadram de forma satisfatória ao sistema Soil Taxonomy. No Capítulo 3, os solos encontram- se intensamente cultivados, principalmente com milho, encontrando-se sistemas de terraços ao redor do vale do rio urubamba. Os horizonts antrópicos encontradas variam de 20 a 100 cm de espessura. Esses horizontes apresesentam altos teores de P, comparado com o solo sem influência antrópica, indicando um prolongado cultivo desses solos com adições de adubos orgânicos, favorecendo a sua disponibilidade. De modo geral, estes solos apresentam saturação por bases acima de 50% em todos os horizontes, sem presença de carbonatos, principalmente os solos originados de depósitos aluviais advindas das partes das montanhas da Cordilheira de Urubamba. A mineralogia da fração argila de todos os solos, esta composta por filosilicatos 2:1. As analisis da de FRX da fração areia indican discontunidades litológicas como observadas no P02 e P04, principalmente no P03, indicando que esse terraço foi construído de um material diferente ao material original. A agricultura moderna que vem sendo desenvolvida atualmente, vem favorecendo o aumento de fósforo disponível nos solos, mãos os níveis de carbono orgânico são baicos, indicando o uso de fertilizantes químicos. De acordo com a WRB/FAO, estes solos são classificados como “Anthrosols”, com horizonte A Térrico, além de Regosols com características antrópicas. Palavras-chave: Cordilheira dos Andes. Amazônia. Processos pedogenéticos. Terraços Pré- Hispanicos. Solos antrópicos.The scientific studies of soils are focused on three major physiographic environments in Peru: the Andean Cordillera, the Subandina Belt, and the Amazonian Peninsula. The thesis was structured into two chapters, the Chapter 1 proposes to deepen the knowledge of the soils along a topolithosequence from the Andean Eastern range of Cusco to the Amazon lowlands mn Madre de Dios, Peru, from its morphological, physical, chemical, and mineralogical properties, classified according to the Soil Taxonomy and WRB/FAÃO system. In Chapter 2 the study focuses on the pre-Hispanic terraces located mm the high provinces "Altiplanicie” of Cusco, largely dominated by agricultural activity, which aims to investigate the morphological, physical, chemical, mineralogical properties, and radiocarbon dating (!ºC). In Chapter 3, the study was carried out 1n the Sacred Valley of the Incas m Cusco, dominated by agricultural activity since the occupation of the Inca Empire, which aims to investigate the physical, chemical, and mineralogical soil properties. For all Chapters, trenches were opened, and samples were subjected to routine physical-chemical analysis, x-ray diffraction, selective dissolution of dithionite-citrate-bicarbonate, ammonium oxalate and sodium pyrophosphate. For all Chapters, trenches were opened, and the samples were submitted to routine physicchemical analysis, x-ray diffraction, selective dissolution of dithionite-citrate- bicarbonate, ammonium oxalate, and sodium pyrophosphate. In chapter 1, the soils associated with the old alluvial sediments of Peneplanicie Amazonica presented greater pedogenetic development, where the mineralogy of the clay fraction was constituted mainly by kaolinite. Still mn this region, the predominance of crystalline forms of Fe and Al oxides was registered, mn strong contrast with the soils of the Subandina Belt and Eastern Cordillera. On the other hand, greater accumulation of organic carbon was found 1n the highest parts of the Cordillera, justified by altitude. The soils were classified according to the Soil Taxonomy as Entisols, Inceptisols, and Ultisols. According to WRB/FAO, these were classified as Gleysols, Umbrisols, Acrisols, Fluvisols and Regosols. In chapter 2 the anthropic horizons found im agricultural terraces with marked anthropic influence, varied from 20 to 140 cm in thickness, with higher P levels compared with soils without marked anthropic influence. The available and total P values reached 1717 and 6724.59 mg kg”!, indicating that the prolonged cultivation of soils with additions of organic fertilizers favors their availability, besides their leaching. The radiocarbon date of coal Indicates an age of 4110 +/- 30 BP, suggesting that its use 1s associated with the Pre-ceramic period. On the other hand, the mineralogy of the clay fraction 1s composed mainly by 2:1 mineral, with the presence of hematite in the semiarid region located 1n the lower altitude positions, including the presence of crystalline forms of Fe oxides like hematite. Nowadays many of these terraces are abandoned with low phosphorous availability, due to the Spanish conquest, which marked a period of rupture 1n the construction of these terraces, in addition to the continuous migration of the population from the rural areas to the cities of the Peruvian and Amazon coasts, 1n search of better job opportunities. According to WRB/FÃAO, these terraces are classified as "Anthrosols", with horizon A Térrico, besides Kastanozems, Phaeozems, and Regosols with anthropic characteristics (horizon A terric). However, these soils do not fit satisfactorily with the Soil Taxonomy system. In Chapter 3, the soils are intensively cultivated, mainly with corn, and terrace systems are found around the Urubamba river valley. The anthropic horizons found vary from 20 to 100 cm thick. These horizons present high levels of P, compared to the soil without anthropic influence, indicating prolonged cultivation of these soils with additions of organic fertilizers, favoring its availabihty. In general, these soils present base saturation above 50% 1n all horizons, without the presence of carbonates, especially the soils originated from alluvial deposits coming from the mountaimnous parts of the Cordillera de Urubamba. The mineralogy of the clay fraction of all soils 1s composed of phyllosilicates 2:1. XRF analysis of the sand fraction Indicates lithological discontinuities as observed in P02 and P04, especially in P03, indicating that this terrace was built from a different material than the original. The modern agriculture that 1s currently being developed has favored the increase of available phosphorus 1n the soils, but organic carbon levels are low, indicating the use of chemical fertilizers. According to WRB/FAO, these soils are classified as "Anthrosols”, with A Térrico horizon, and Regosols with anthropic characteristics. Keywords: Andean Cordillera. Amazon. Pedogenetic processes. Pre-hispanic-terraces. Anthropic soils.