1. + Relacione microbiota do solo com a produção de combustíveis renováveis. = Etanol, butanol, metanol, hidrogênio e metano são biocombustíveis produzidos através de microrganismos que tem o seu habitat o solo. O etanol é um álcool obtido a partir da fermentação do milho ou da cana-de-açúcar ou de resíduos celulósicos (lignocelulose), sendo esse último um processo em desenvolvimento. Os microrganismos usados na produção de etanol são Saccharomyces cerevisiae a partir do milho, da cana e de resíduos celulósicos, e Pichia stipitis também a partir dos resíduos celulósicos. O butanol é outro álcool que pode também ser produzido por fermentação. A acetona é produzida juntamente ao butanol e etanol (ABE 3:6:1) pela fermentação com o microrganismo Clostridium acetobutylicum. O metano é formado a partir da decomposição anaeróbica de resíduos orgânicos pela ação de bactérias, como a decomposição do lixo orgânico nos aterros sanitários, digestão de herbívoros, extração de combustível mineral, metabolismo de certas espécies bacterianas, o apodrecimento de vegetais nos pântanos, etc. A produção do metano envolve microorganismos anaeróbios e aeróbios facultativos, onde ocorre a hidrólise de polissacáridos, proteínas e gorduras em açúcares, ácidos gordos e glicerol. Em seguida ocorre a fermentação primária destes compostos em ácido propionico, ácido butírico, dióxido de carbono, hidrogênio, álcoois e outros compostos. Depois ocorre a fermentação secundária na qual resulta na produção do metano. A produção de H2 pode ser encarada como uma boa alternativa para fornecer uma fonte de energia económica, não poluente e com uma boa relação custo-benefício. Este elemento pode ser produzido através de algas ou cianobactérias por fotólise da água ou por bactérias fotossintéticas a partir de substratos orgânicos. Também pode ser produzido por organismos anaeróbios através de fermentação na ausência de luz de substâncias orgânicas. Os microrganismos do solo também são utilizados num processo de recuperação microbiológica avançada de petróleo, que é baseada na versatilidade metabólica dos microrganismos, que podem se desenvolver isolados ou em consórcio sintetizando surfactantes, polímeros, ácidos e gases que irão forçar o deslocamento e facilitar o transporte do óleo das formações geológicas. Você provou, sem qualquer sombra de dúvida que simplesmente copiou o material de alguma página da web ao incluir até os hiperlinks originais para bactérias, aterros sanitários e pântanos. Desta forma, como evidentemente não estou avaliando o trabalho de um aluno de minha disciplina nesta questão, não tenho como atribuir outro resultado que não 0. Veja que o problema de cópia já tinha sido alertado em sabatinas anteriores, e que no contexto científico é chamado de plágio, e pode levar à reprovação ou perda do título. Vou considerar que tenha sido um problema isolado, e o 0 será somente para a questão, mas recomendo que avalie cuidadosamente o padrão que isto pode (ou não) representar. Aproveito para avisar a todos que na próxima vez que eu detectar um problema desta natureza vou zerar a sabatina inteira. Para tudo existe um limite e o meu foi ultrapassado de longe com isto.

2. + Discuta o papel da fauna na decomposição, incluindo na discussão métodos para separação do efeito de fauna e microorganismos, bem como em que tipos de situação ambiental e substrato podemos esperar maior influência da fauna.

= A decomposição é um processo biocatalítico complexo, sendo a presença dos microorganismos imprescindível na decomposição dos materiais. Os macroorganismos são responsáveis pela trituração da matéria orgânica, aumentando a área superficial do material, o que facilita o trabalho dos microorganismos que são os incarregados na transformação da matéria orgânica, na qual uma fração volatiliza como CO2, outra fração passa a constituir a biomassa microbiana, outra são os nutrientes mineralizados e por fim uma fração que é o húmus do solo. O uso de produtos químicos é uma forma de separar os diferentes grupos de organismos do solo, podendo observar a eficiência de cada grupo de organismos do solo. Quando se adiciona ao solo fungicida, e/ou bactericida e/ou repelente de artrópodes (como nafatalina) ocorre uma diminuição significativa na taxa de decomposição, o que evidencia a importância da interação entre as várias biotas do solo. Como se vê na equação: dX/dt = -kX = - [k(bactéria) + k(fungo) + k(fauna)]X, onde

k é a taxa de desaparecimento e X a matéria orgânica encontrada no solo. O uso de bactericidas e/ou fungicidas resultam no maior acúmulo de resíduos no solo, devido a supressão desses eficientes decompositores (fungos e bactérias). O uso de peneiras é outra forma de separar os diferentes grupos de organismos do solo. Peneiras com malha de abertura grande pode permitir a passagem de fragmento grandes e assim superestimar a decomposição. O uso de peneira de malha com abertura pequena exclui muito organismos da macrofauna causando a subestimação da taxa de decomposição. Deve-se atentar no objetivo do estudo para usar a peneira de malha adequada. Os microorganismos exprimem com maior intensidade as suas funções quando o ambiente oferece condições favoráveis a sua atividade como ausência de fatores tóxicos no solo e no resíduo, temperatura entre 30 e 35ºC umidade próxima a capacidade de campo e aeração adequada. Outro fator de grande importância é a qualidade do material orgânico, em que a atividade dos microorganismos é favorecida em materiais apresentando o menor teor de lignina ou compostos fenólicos, e o maior teor de materiais solúveis, N e partículas de tamanho reduzido. Cuidado com o português pelamordedeus... “incarregados” é para arrombar fora isto, ok 2

3. + Discuta o efeito da qualidade do material orgânico adicionado ao solo sobre o teor de matéria orgânica do solo a médio e longo prazos. Inclua na discussão o efeito provável da adição de material com maior efeito residual sobre a disponibilidade de nutrientes no curto prazo. Se houver alguma incompatibilidade entre os efeitos a curto e longo prazos, discuta sumariamente possíveis mecanismos para, ao mesmo tempo, reduzir os problemas no prazo em que ocorrerem e maximizar os efeitos benéficos, também nos prazos em que ocorrerem.

= A qualidade do material adicionado ao solo tem grande influencia sobre a decomposição. Diferentes substâncias são decompostas diferentemente no solo devido a diferenças na estrutura química (unidades básicas, ligações e polimerização), física (área superficial) e funções no tecido vegetal (estrutural ou reserva). A velocidade da decomposição está relacionada com a maior ou menor concentração de alguns componentes. Resíduos adicionados ao solo de fácil decomposição como aqueles ricos em açúcares, proteínas, amidos e celulose são decompostos a curto e médio prazos, enquanto aqueles resíduos ricos em lignina, quitina, ceras, etc. resistem à decomposição por mais tempo, decompondo a longo prazo. Materiais que se decompõe rapidamente disponibilizam em curto prazo os nutrientes, mas os materiais com maior efeito residual disponibilizam os nutrientes constantemente, porém lentamente. Para se evitar perdas de nutrientes devido a rápida decomposição e consequentemente rápida liberação de nutrientes pode-se desfavorecer a ação de microorganismos, evitando o revolvimento do solo para manter o ambiente pouco aerado; acrescentando materiais ricos em carbono a fim de aumentar a relação C:N, acima de 35:1, ou deixando o ambiente seco ou saturado com água. Já para disponibilizar nutrientes, é necessário favorecer a decomposição do material pelos microrganismos adicionando nitrogênio a fim de manter uma relação C:N de 25:1 ou 35:1; manter a umidade do solo entre 40 e 60%; promover a aeração do solo com arado, grade, enxada, pá, etc. 3 tocou nos pontos centrais, mas de forma muito superficial

4. + Discuta como o ambiente pode afetar o coeficiente K, ou seja, o tempo de renovação da serrapilheira.

= Usando como base a clássica equação introduzida por Janny (1941), percebe-se que: fatores do ambiente que afetam o coeficiente K = MO (capacidade do solo) = f (clima, relevo, textura, entradas e tempo).

O clima afeta o tempo de Renovação da serrapilheira (k), através da umidade, radiação solar e temperatura. Pois o clima influencia no tipo e crescimento de plantas, na quantidade de necromassa que cai do dossel, na atividade dos microorganismos. Exemplo: Em condições tropicais, normalmente os valores de k são maiores que 1,0 indicando a renovação completa dos resíduos a cada ano. Ocorrendo o contrário em clima temperado, indicando que o tempo de renovação é muito lento, ocorrendo acúmulo de material orgânico na superfície. O relevo pode influenciar no arraste e acúmulo da matéria orgânica do solo, também cria diferenças na hidrologia e cria diferentes microclimas. Exemplo: as áreas de várzeas, nas quais são alagadas ocorre um acúmulo de matéria orgânica devido à anoxia que diminui a atividade dos microorganismos, o valor de k é muito baixo. A textura influencia a capacidade do solo reter matéria orgânica por afetar na adsorção química, nos mecanismos de proteção física, além da produção primária líquida, regulação da aeração (por influenciar na estrutura do solo), no suprimento de água nos quais controlam o fornecimento e formação da matéria orgânica do solo. Ex.: solos mais argilosos retém mais matéria orgânica devido a maior área superficial e interações de cargas, protegendo a matéria orgânica da decomposição e assim tendo um k menor que outro solo arenoso nas mesmas condições. As entradas como resíduos de cultura (incluindo raízes), fezes de animais, compostos, etc., influencia o valor de k devido a sua quantidade, biodegradabilidade e lugar dentro do perfil do solo. Ex.: solo que receberam resíduos com altos teores de lignina possuem k baixo. A perturbação do solo como o cultivo e a erosão afetam o coeficiente k. Qualquer perturbação que melhore a aeração do solo, resulta em aceleração da decomposição. Ex.: O coeficiente k é elevado em ambientes que foi feita a aração, pois os agregados foram quebrados e expostos a matéria orgânica para a decomposição. Ambientes de floresta nativa convertida em áreas cultivadas normalmente apresentam um aumento do coeficiente k. Ok, mas acho que o nome é Jenny, não Janny... este tipo de erro denota falta de cuidado. 2

5. (4,0) Discuta os métodos mais comuns de avaliação da decomposição. Em particular compare os mesmos quanto a seus pontos fortes e fracos, e aplicações mais prováveis para cada um. Inclua a avaliação dos resultados na discussão.

Dentre os métodos mais utilizados para a avaliação da decomposição da matéria orgânica estão: a determinação da quantidade de carbono evoluída como CO2 (C-CO2); a estimativa da biomassa formada com base na eficiência de conversão microbiológica dos substratos em decomposição; e modelos cinéticos de decomposição. A decomposição da matéria orgânica é realizada principalmente pelos micro-organismos do solo e a sua atividade está relacionada à liberação de CO2 evoluído. No entanto, a taxa de evolução de CO2 depende não somente do C disponível, outros fatores como porosidade do solo, estrutura e tamanho dos agregados, umidade, temperatura e pH influenciam. A respiração microbiana pode ser determinada em campo ou em laboratório. A mensuração em laboratório pode ser realizada através da medida do O2 consumido ou do CO2 liberado do solo por meio de titulação (quando capturado por NaOH ou KOH), cromatografia gasosa, espectroscopia de infravermelho ou por 14C. No entanto, este método pode ser subestimado devido a saturação total do hidróxido de sódio (NaOH) com a função de absorver o CO2 evoluído. Outro inconveniente é quando as amostras apresentam alto teor de umidade que dificulta a difusão de CO2. E a sua aplicação é mais bem empregada para avaliações em curto prazo. A decomposição da matéria orgânica pode ser avaliada também através da biomassa microbiana, já que se trata de um dos componentes que controla a decomposição e acúmulo de matéria orgânica (REIS JÚNIOR e MENDES, 2007). Considerada como o compartimento ativo na dinâmica da matéria orgânica do solo é constituída por fungos bactérias e actinomicetos que atuam nesse processo decomposição. A biomassa microbiana pode ser determinada pelo método fumigação-incubação CFI (JENKINSON e POWLSON, 1976); clorofórmio-fumigação-extração CFE (VANCe et al., 1987) e pelo método da respiração induzida por substrato (ANDERSON e

DOMSCH, 1978). A biomassa microbiana representa a quantidade de carbono que a biomassa microbiana do solo imobiliza em suas células e é uma boa indicadora das alterações resultantes do manejo do solo (MERCANTE et al., 2008; ALVES et al., 2011), podendo ser utilizado como identificador precoce de alterações na matéria orgânica. Entretanto, é uma análise pouco informativa, pois não fornece indicações sobre os níveis de atividade das populações microbianas do solo, sendo necessária a avaliação conjunta da atividade microbiana. Além da respiração basal e da biomassa microbiana, os modelos cinéticos de decomposição são muito importantes na avaliação da decomposição do material organico, pois através dos parâmetros numéricos, como constante de velocidade é possível relacionar o processo com diferentes variáveis (REIS e RODELLA, 2002). Esse modelo baseia-se no princípio de que a velocidade de decomposição de determinado substrato decresce com o tempo, sendo proporcional à quantidade de substrato presente, num dado momento. Essa taxa de decomposição pode ser expressa por um coeficiente de decaimento k e pode ser aplicada a cinética da perda de massa de um determinado resíduo (CUNHA-SANTINO e BIANCHINI JÚNIOR, 2006). Dentre os modelos mais aplicados (exponencial simples, exponencial múltiplo, sigmoide e linear), o modelo exponencial simples é o mais utilizado e pressupõe que as taxas de decomposição sejam proporcionais à quantidade de matéria orgânica remanescente e que o recurso seja quimicamente homogêneo. A aquisição dos dados para o uso de modelos cinéticos de decomposição pode ser obtida através pelo uso de bolsas de decomposição. 3,5 engraçado que cometeu essencialmente os mesmos erros de outra resposta a esta pergunta, também esquecendo de como chegou nos dados para o modelo de decomposição. Na realidade o método é o do litter bag, enquanto os modelos são a forma de analisar isto, ou pelo

6. (4,0) Relacione as equações de formação do solo e teor máximo de equilíbrio da matéria orgânica do solo, discutindo particularmente o efeito do manejo nesta última.

A equação do teor máximo de equilíbrio de matéria orgânica (Equação 1), assim como a equação de formação solo (Equação 2), relaciona diversos fatores responsáveis pela sua capacidade de manutenção no solo. OMSC= f (clima, paisagem, textura, insumos, perturbação) (Equação 1) Solo= f (material de origem, clima, organismos, relevo , tempo) (Equação 2) Os três primeiros fatores da equação de equilibro da matéria orgânica estão relacionados a um determinado local e material de origem e dois últimos estão relacionados ao manejo empregado ao solo. Igualmente como na formação do solo, o clima regula a natureza e velocidade das reações químicas e crescimento de organismos, através da temperatura, precipitação pluvial, umidade e radiação solar. Ambientes com invernos frios e verões secos apresentam taxa media de decomposição inferior em relação aos ambientes tropicais úmidos, onde a taxa de precipitação e temperatura são elevadas e, portanto, apresentam uma maior velocidade de decomposição de compostos orgânicos. A influência da paisagem no conteúdo de matéria orgânica é bastante análoga a formação de solos. Áreas de baixada mais propensas ao alagamento, apresentam acúmulo de matéria orgânica. As encostas apresentam quantidade de matéria orgânica menor, sendo esta quantidade relativamente maior no topo ou nas posições de inclinação inferior. Essas diferenças estão relacionadas à presença e tipo de vegetação, a maior ou menor entrada de resíduos orgânicos, teor de umidade do solo, conteúdo de nutrientes, teor de argila e erosão. O fator textura do solo pode ser comparável ao material de origem do solo, estando a textura do solo relacionada aos fenômenos de adsorção química e proteção física. Os solos com maior teor de argila influenciam fortemente a retenção, devido a sua maior área de superfície especifica quando comparada a frações mais grosseiras. Essa influência da textura ocorre de forma indireta, à medida que modificações ma estrutura do solo afetam o fornecimento de oxigênio e água, que são reguladores no processo de decomposição do material orgânico.

Os insumos é um dos fatores mais importante no processo de equilíbrio da matéria orgânica do solo. Esses insumos incluem resíduos vegetais, estercos, adubos, subprodutos, como biossólidos e outros resíduos orgânicos. Tanto a quantidade como a qualidade (composição química) são fatores determinantes adição de maior ou menor teor de carbono orgânico ao solo. A combinação entre fertilizantes minerais e esterco animal tem apresentado incrementos na quantidade de matéria orgânica no solo superior em relação às entradas de minerais de forma parcelada. Os resíduos vegetais compostos de materiais mais recalcitrantes promovem menor elevação dos níveis de matéria orgânica do solo, quando comparados aos materiais de mais fácil decomposição. Outro fator que também tem influenciado o processo de decomposição é a utilização de plantas geneticamente modificadas, onde algumas destas têm apresentado maior proteção ao contra o ataque microbiano proporcionado aos polissacarídeos e outros elementos de plataformas relativamente lábeis. A perturbação provavelmente é o evento que mais afeta a concentração de matéria orgânica do solo. Muitos estudos tem demonstrado uma rápida redução dos níveis de matéria orgânica em sistemas cultivos convencionais, pois esses sistemas consistem num forte revolvimento do solo, menor retorno de material orgânico do solo, uma vez que a produção agrícola remove parte da cultura na colheita. A mudança das espécies vegetais, que consequentemente modificam a parte área e deposição de raízes no solo, além da perda de partículas mais finas pelo processo de erosão, devido à quebra de agregados e mudanças climáticas no solo, contribui de forma bastante significativa na redução da matéria orgânica nesses sistemas. Além disso, o processo erosivo pode tornar a superfície do solo desnudo e posterior preparo, misturando a superfície com camadas mais profundas dilui o teor de matéria orgânica do solo subsuperficial, que já é reduzido. O plantio direto tem se mostrado como uma boa alternativa na manutenção da matéria orgânica do solo. Uma vez que, este sistema de cultivo proporciona uma maior deposição de resíduos orgânicos ao solo, causa o mínimo de perturbação física, aumenta a retenção de água no solo, esse sistema de produção além de uma excelente opção de conservação de solo tem apresentado ganhos em produtividade das culturas bastante significativos. Um dos fatores muito importante no processo de equilíbrio da matéria orgânica do solo é o tempo. Pois sempre que há alguma alteração no ambiente a matéria orgânica do solo requer tempo para alcançar um novo equilíbrio. A cada novo manejo imposto ao solo o conteúdo da matéria orgânica do solo pode ser aumentado ou diminuído, no entanto, os efeitos em longo prazo são de difícil previsão. Contudo, alguns modelos de gestão nos permite dar um direcionamento no conteúdo da matéria orgânica do solo (positivo ou negativo), tornando possível alterar os níveis de matéria orgânica do solo, desde que haja uma ampla compreensão de como um ou mais dos cinco fatores afetam os processos fundamentais do solo. 4 ok

7. (2,0) Discuta alguns dos mecanismos que levam à maior recalcitrância de alguns compostos orgânicos.

A recalcitrância de alguns compostos orgânicos está relacionada à sua composição bioquímica, interação com superfícies minerais e por sua acessibilidade aos micro-organismos. A recalcitrância referente às características intrínsecas da molécula orgânica pode ser denominada de recalcitrância molecular. Essa recalcitrância molecular refere-se aos compostos orgânicos do solo, carboidratos (celulose, hemicelulose e amino açucares), lignina, compostos proteicos (peptídeos e aminoácidos) e lipídeos. Devido a forte energia de ligação existente nas estruturas aromáticas derivadas de lignina ou compostos humificados, essas moléculas tornam-se mais resistentes à decomposição, quando comparadas as de cadeia alifáticas de carboidratos. Já a interação com superfícies coloidais trata-se da adsorção da matéria orgânica às superfícies minerais, protegendo-a da decomposição microbiana, resultando na formação de microagregados, impossibilitando o acesso dos micro-organismos. Essa interação com a fração mineral, principalmente nos solos oxídicos, pode estar relacionado à formação de complexos organo-minerais insolúveis entre a MO e óxidos de Fe e Al; as superfícies minerais, altamente reativas, que adsorvem as exoenzimas responsáveis pela clivagem das estruturas orgânicas, reduzindo a sua ação; e a forte associação entre os oxihidróxidos e argilominerais com as substâncias húmicas.

A dificuldade de acesso ao substrato imposta pela reclusão nos agregados do solo, limita a ação dos micro-organismos e de suas enzimas sobre o substrato orgânico, sendo esta barreira considerada como um mecanismo de proteção física. Esses mecanismos de interação não são excludentes, podendo ocorrer simultaneamente dois ou mais, dependendo da reatividade das superfícies e das condições físico-químicas do meio. 1,5 certo em linhas gerais, mas não identifiquei nada falando sobre o material como um todo. Por exemplo, uma parte de planta que tenha uma proteção cerosa vai ter decomposição muito mais lenta do que na ausência proteção AINDA que a maioria dos componentes individuais seja de decomposição relativamente fácil.

(2,0) Discuta como o ambiente pode afetar o coeficiente K, ou seja, o tempo de renovação da serrapilheira. A compreensão do processo de decomposição dos resíduos das culturas é de extrema importância para um melhor entendimento da dinâmica da matéria orgânica do solo. Uma das formas de avaliar essa decomposição é através da taxa de decomposição, determinado pelo coeficiente K. Esta taxa de decomposição refere-se à quantidade de material vegetal deposta na superfície do solo pelas árvores, formando a serrapilheira. A serrapilheira formada sofre processo de decomposição influenciada pelo clima, qualidade do material,

natureza e abundância de organismos decompositores. O clima é dos fatores mais importantes, pois a temperatura e água são os reguladores das reações químicas, influenciando diretamente na velocidade da decomposição. Ambientes com alta precipitação pluvial e altas temperaturas tendem a apresentar taxas de decomposição maiores em relação aos locais onde há baixa disponibilidade de água e temperaturas baixas. Não menos importante, a composição química do material pode ser favorável ao processo de decomposição, quando constituído de moléculas de fácil decomposição (polissacarídeos), ou desfavorável quando composto principalmente por moléculas orgânicas que apresentam alta resistência a decomposição (lignina), denominadas de recalcitrantes. A quantidade e tipo de micro-organismos (r ou k) presentes também influenciam na taxa de decomposição, porém a população microbiana presente será selecionada de acordo com a quantidade e qualidade do substrato disponível, umidade, temperatura, pH, textura do solo, etc.

O tempo de permanência ou de renovação da serrapilheira é determinado pela velocidade de decomposição dos resíduos. Quanto mais rápida a taxa de decomposição, maior será a velocidade de liberação de nutrientes, reduzindo a proteção do solo, uma vez que a o conteúdo de matéria orgânica está sendo reduzido. 2 ok

8. 1 - Discuta como a mudança para o plantio direto deve afetar a matéria orgânica do solo, considerando que este sistema depende do acréscimo de grandes quantidades de serrapilheira/restolho, que deve ser mantida por prazos relativamente longos no sistema.

Resposta: No plantio direto a decomposição da Matéria Orgânica do Solo (MOS) é reduzida, devido, principalmente, ao não revolvimento do solo preservando sua estrutura, que confere à matéria orgânica maior proteção ao ataque de microrganismos e de seus complexos enzimáticos, além disso, a mineralização é mais lenta em decorrência do menor contato da matéria orgânica com o solo, que não é incorporada e se acumula na superfície, o que retarda a ação dos microrganismos responsáveis por sua decomposição, e também há mudança do ambiente favorável à atuação dos decompositores como a redução da aeração adequada. Portanto, a partir do momento que no lugar do sistema de produção baseado no cultivo do solo (revolvimento ou preparo) entra o plantio direto, o acúmulo da MOS tende a aumentar, diminuindo a biooxidação e consequente as perdas no estoque de carbono. Entretanto, para recompor esse estoque a níveis ideais, que até então apresentava um balanço entre a taxa de deposição e a de decomposição muito baixo determinando perdas da MOS, dependendo das condições de equilíbrio do solo e do manejo do ecossistema, é um processo lento e requer vários anos e depende de vários fatores, como: qualidade e quantidade da palhada, clima da região (temperatura e pluviosidade) e doses

de fertilizantes aplicadas nas lavouras etc. Contudo, através da modelagem, é possível definir sistemas de manejo no plantio direto que maximizem as entradas e minimizem as perdas anuais de C no solo, como o plantio direto rotacionado aproveitando os benefícios do uso de espécies para retenção de C e adição de N no solo, como leguminosas, e também de espécies que produzam bastante fitomassa e sejam excelentes coberturas do solo (viva ou morta). 3 superficial em particular nos mecanismos pelo qual o plantio direto atua. Alem disto, não deu o destaque devido à absoluta exigência da grande adição de palhada/restolho para o sistema

9. - Em sua opinião que resíduos de abatedouro provavelmente seriam mais úteis para aumentar o teor de matéria orgânica do solo a médio/longo prazo? Justifique

Resposta: Em se tratando de aumentar matéria orgânica do solo a médio/longo prazo os resíduos mais indicados seriam aqueles de classificação persistente a muito persistente no solo com uma assimilação lenta a muito lenta de difícil degradabilidade microbiana. Quando se fala mais especificamente em resíduos de abatedouro a pele, o pelo, os ossos, chifres, cascos, bicos, garras e unhas são os mais difíceis de decompor, por terem constituição protéica fibrosa que requer enzimas específicas para degradar a fibra. Dois exemplos dessas proteínas citadas são: QUERATINA, proteína estrutural de peles, penas, pelos, garras, bicos, chifres, cascos e unhas de animais que devido a sua disposição molecular compacta, deterioram-se lentamente, sendo dificultada ainda mais, no caso das penas de aves, porque as proteínas muitas vezes estão associadas a pigmentos e cobertas por um pó fino ou de óleo das aves para não molharem; e a outra proteína é COLÁGENO, proteína mais abundante em vertebrados pois está associada a vários tecidos conjuntivos, incluindo tendões e peles, constituída por 40% de prolina como a hidroxiprolina uma proteína de estrutura única e degradação lenta. Portanto, esses resíduos de abatedouro de difícil decomposição podem ser usados como fonte de matéria orgânica do solo, mas até chegar ao ponto de constituir a matéria orgânica no solo requer muitos anos de decomposição gradual produzindo moléculas menores para assim poderem ser assimiladas pelos microrganismos. 2 excelente

10. 3 - Relacione as equações de formação do solo e teor máximo de equilíbrio da matéria orgânica do solo, discutindo particularmente o efeito do manejo nesta última.

Resposta: O modelo matemático (dc/dt = AK1 – K2C) quantifica a variação no conteúdo de matéria orgânica ou carbono orgânico no solo (COS). Nela, a variação temporal do COS [dc(mg)/dt(ha.ano)] equivale a diferença do que é adicionado (AK1) com o que é perdido (K2C), de tal forma que, quando a variação temporal do COS é nula não há perda nem ganho no conteúdo líquido de COS caracterizando um solo sob vegetação natural em equilíbrio. Esse equilíbrio pode ser alterado de acordo com o manejo ao qual o solo esteja submetido, como em solos cultivados, onde o cultivo intensivo aumenta a taxa de perda de COS (ano-1), elevando o K2 e reduzindo a variação temporal do COS, já em vários sistemas de rotação/consorciação de cultura há o aumento do C fotossintetizado adicionado anualmente (A) e consequente elevação COS, como e o caso do sistema de plantio direto que apresenta as maiores taxas de humificação e as menores perdas de matéria orgânica do solo resultando em maior acúmulo de COT e sequestro de C-CO2 e menor emissão de C-CO2. Além disso, a substância ou frações de A que permanece após um ano (K1) influi diretamente na quantidade adicionada de COS, como pode ser observado em alguns exemplos a seguir: glicose, k = 0,1 a 0,3 dia-1; celulose, k = 0,05 a 0,1dia-1; lignina, k = 0,002 a 0,003 dia-1; MOS protegida quimicamente, k = 0,0002 a 0,0004 dia-1 com os menores tempos médios de residência, respectivamente. Cadê o relacionamento com a equação de formação do solo mesmo? A resposta está correta, até onde foi, mas não discutiu o ponto central da questão 2

11. 4 - Discuta a seguinte afirmativa: “A matéria orgânica do solo pode ser considerada como formada por vários compartimentos completamente distintos entre si”.

Resposta:

A compartimentalização, em virtude da heterogeneidade e complexidade funcional, pode ser entendida como conceitos ou sistemas de classificação das frações da Matéria Orgânica do Solo (M.O.S.), de acordo com seu tempo de residência, função principal e fatores controladores. Assim, é possível avaliar a dinâmica dos componentes da M.O.S., em função da estabilidade química desses e vinculações das frações com características comportamentais da M.O.S.. Mesmo com vários modelos desenvolvidos uma terminologia genérica das frações que é bastante empregado, é: a) C-BIOMASSA (BIO); b) C-LÁBIL (LAB) NÃO PROTEGIDO; c) FRAÇÃO PROTEGIDA FISICAMENTE (POM); d) FRAÇÃO PROTEGIDA QUIMICAMENTE (COM). Algumas destas apresentam uma decomposição relativamente rápida (tempo de reciclagem de 0,25 a 5 anos) como a fração BIO e LAB, conceituada por outros modelos como fração ativa, enquanto que outras são resistentes à decomposição, apresentando alta taxa de residência como a POM (até 100 anos), denominada também como fração lenta, acumulando no solo ao longo do tempo podendo chegar a um tempo de reciclagem de até 1000 anos para a fração COM ou fração passiva. Portanto, a distinção do carbono prontamente decomposto a aquele que forma polímeros estabilizados fisicamente e quimicamente nos estádios mais avançados da humificação, altamente recalcitrantes, fazem com que as funções da M.O.S. para a qualidade do solo, assim como suas alterações, dependam da qualidade da matéria orgânica do solo, ou seja, de suas frações ou compartimentos, que são o verdadeiro indicador da qualidade do solo em comparação com pouco informativo teor total de matéria orgânica do solo. Ok 2

12. Porque discutimos mais a relação C/N do que a C/P quando pensamos em qualidade da serrapilheira?

Porque quando comparado ao N, o P é pouco exigido pelos microrganismos em relação ao carbono. A quantidade de N no material influencia na sua velocidade de decomposição, pois quanto menor a relação C/N, mais N no sistema, mais rápida a decomposição e consequentemente melhor a qualidade do material. 2 ok, mas você estava pagando por palavra?

13. Relacione as equações de formação do solo e teor máximo de equilíbrio da matéria orgânica do solo, discutindo particularmente o efeito do manejo nesta última.

Entender como a matéria orgânica do solo (MOS) e os fatores de formação interagem com o manejo do solo ao longo do tempo permite a comparação de sistemas de manejo que afetam os níveis de MOS. Jenny (1941) introduziu a equação que relaciona a formação de um solo a vários fatores. De forma similar, pode-se desenvolver uma relação entre vários fatores e a capacidade do solo para segurar a MOS, portanto: Capacidade OM solo = f (clima, paisagem, textura, insumos, perturbação); No que diz respeito ao clima, ele afeta a MOS por meio de temperatura, umidade e a radiação solar, o qual, por sua vez, podem influenciar o tipo e crescimento de plantas, bem como a velocidade de decomposição da matéria orgânica. Por exemplo, a taxa média de decomposição no solo localizados em áreas com invernos frios e verões secos (Canadá) é 10 vezes mais lenta do que em solos em áreas tropicais ( Nigéria) e é cerca de 20 vezes mais lenta do que em laboratório. A posição da paisagem contribui para solos que resultam em diferentes conteúdos de matéria orgânica dentro de poucos metros. Além disso, diferenças no movimento da água no solo e os processos biológicos afetam o conteúdo da matéria orgânica dentro de um perfil de solo. Os teores de MO são altos em áreas mais altas e isto pode estar relacionada ao maior conteúdo de nutrientes em áreas mais altas e além disso a decomposição é mais lenta devido a uma redução no arejamento por argila acumulada e níveis de água acumulados. A textura afeta a capacidade do solo para reter a matéria orgânica pois influencia na adsorção química e regulando as quantidades de oxigênio e água que controlam a decomposição e formação da MOS. Thomsen et al. (1999), usando um conjunto bem definido de 12 solos com

texturas diferentes de composição mineralógica semelhante e história de cultivo , constatou que o conteúdo de matéria orgânica no solo não estava relacionado com textura, concluindo que o uso da terra e manejo do solo parece ser mais importante que a textura do solo em afetar o acúmulo da matéria orgânica no solo. Também entradas de material para o solo incluem resíduos vegetais (incluídas as raízes ) , estercos , adubos e, em alguns casos , subprodutos como biossólido e outros resíduos orgânicos, afetam o equilibrio da matéria orgânica no solo. Como os ciclos de carbono e nitrogênio estão tão intimamente ligados e sua proporcionalidade (quantificada como uma relação C: N) é relativamente constante em muitos solos diferentes, é razoável supor que uma limitação de nitrogênio no solo também reduziria a capacidade de carga da MO desse solo. Rotações à base de leguminosas tendem a conservar mais de suas entradas de MO no solo do que os sistemas de cultivo contínuo com culturas não leguminosas. E finalmente, a perturbação/manejo do solo como um dos fatores que afetam as concentrações de matéria orgânica no solo, sendo o preparo do solo e a erosão os dois eventos que causam maiores distúrbios. Muitos estudos têm demonstrado que uma diminuição rápida na concentração de matéria orgânica ocorre quando os solos de áreas nativas são colocados sob o arado. Em geral, a diminuição do teor de matéria orgânica ocorre em duas fases: uma diminuição rápida inicial nos primeiros 10-20 anos causada pela quebra dos agregados e a matéria orgânica prontamente disponível é decomposta. Em seguida, uma fase mais lenta ocorre quando a parte mais recalcitrante é decomposta, e sta fase pode continuar por muitos anos até que um novo nível de equilíbrio é obtido. 3,5 – ok, mas excessivamente próximo do texto em inglês. A ideia é que vocês leiam o material, pensem e respondam, não que copiem. Neste caso em particular apelar para a Nigêria para comparar com o Canadá, quando estamos no Brasil é dose para leão nenhum botar defeito. De quebra não falou em um ponto muito importante também do clima que é o efeito da disponibilidade hídrica que também seria muito importante e que acontece aqui mesmo dentro da região nordeste

14. Discuta os métodos mais comuns de avaliação da decomposição. Em particular

compare os mesmos quanto a seus pontos fortes e fracos, e aplicações mais prováveis para cada um. Inclua a avaliação dos resultados na discussão

Muitas metodologias têm sido utilizadas para avaliar a decomposição, dentre eles, destaca-se a avaliação com uso de sacolas de decomposição, mais conhecidas como “litterbags”, mas apesar de muito preconizado, apresenta limitações que estão relacionadas ao tamanho da malha utilizada, pois quando pequenas, podem excluir importantes organismos do sistema decompositor. Em contrapartida, sacolas com malha com orifícios grandes podem levar a perdas de material que seria importante na avaliação. Outro problema quanto ao uso dessa metodologia é com relação à quantificação da constante de decomposição K, que nesta avaliação considera apenas a fração foliar em detrimento das demais frações. Por outro lado, a metodologia apresenta vantagem de permitir gerar gráficos com curvas de decomposição da serrapilheira ao longo do tempo a partir de medidas de massa remanescente e, também possibilita a análise de liberação dos nutrientes ao longo do tempo. As sacolas de decomposição (litterbags) são indicados para experimentos de campo por representarem bem as condições naturais, incluindo fatores bióticos e abióticos. A constante de decomposição pode ser estimada pelas medidas de adição de material em um certo período (L) e pela quantidade de material inicialmente presente (X). Considerando-se um valor médio para a taxa de transformação dos resíduos orgânicos em carbono orgânico, podemos calcular as taxas de decomposição (k) específica para determinado ecossistema. Outra maneira de avaliar a decomposição se dá através da emissão de CO2 o qual pode ser capturado por substâncias como NaOH e KOH. Essa avaliação em laboratório serve para acessar os mecanismos fisiológicos de produção de CO2, para determinar a cinética de decomposição de materiais específicos e para avaliar o efeito das condições abióticas sobre a atividade microbiana. A avaliação de evolução de CO2 ou consumo de oxigênio são os mais empregados devido à rapidez e precisão. Adequado para avaliação de curto prazo do carbono.

Uma forma de avaliação direta de decomposição é efeito utilizando-se a razão “aporte/estoque”, em que estima-se o coeficiente de decomposição do material a partir da razão entre os valores de massa seca da serrapilheira aportada ao solo e os valores de massa seca da serrapilheira estocada na sua superfície, em dado intervalo de tempo. É recomendado quando se deseja avaliar os atributos estoque e aporte. Mas assim como os outros métodos, também apresenta desvantagens, que consiste no esforço amostral para quantificação, comparado às bolsas de decomposição e, além disso, permite estimar apenas o valor k, em detrimento das curvas de decomposição e da análise da liberação de nutrientes. Mas, se o problema for tempo, a razão aporte/estoque permite que a constante k seja obtida mais rapidamente que pelo método litterbags. Desde quando o litter bag só é usado com folhas? Ele é usado prioritariamente com folhas, simplesmente porque a maioria dos trabalhos só avalia elas, mas há um número bastante grande de trabalhos, inclusive a tese de Valdemir sob minha orientação que avaliou raízes, e outros que avaliam outras partes da planta. O que vai ser avaliado não é função do método, mas do interesse do pesquisador. Fora isto, ok 4

15. Em sua opinião que resíduos de abatedouro provavelmente seriam mais úteis para aumentar o teor de matéria orgânica do solo a médio/longo prazo? Justifique

Carne e vísceras são rapidamente decompostos por bactérias, enquanto pele, bicos, penas, unhas persistem por algum tempo, sendo, portanto, úteis para aumentar o teor de matéria orgânica a médio/longo prazo. Proteínas nas penas, pele, garras unhas e bicos de aves são proteínas que tem uma estrutura B-queratina, que requerem enzimas especificas para a hidrólise, e devido à sua disposição molecular, deterioram-se lentamente. Penas, por exemplo, são difíceis de degradar porque as proteínas são muitas vezes cobertas por um pó fino ou por óleo para fazer as penas não molharem, e a estrutura torna-se então um desafio para as enzimas. Novas bactérias de degradação de pena estão sendo isoladas para encontrar organismos que seriam ideais para a decomposição de resíduos de aves. 2 excelente

16. O paradigma usual para estudos de efeito de manejo de solo é que o manejo do solo deverá levar a quedas em relação ao teor original de matéria orgânica. Discuta, em profundidade, possíveis mecanismos pelos quais isto pode não acontecer. Inclua culturas anuais, pastagens e culturas perenes na discussão.

Em geral, muitos estudos relatam a quedas bruscas de MOS em função do manejo, principalmente pelo preparo do solo, especialmente em função da intensidade de revolvimento e a influência que isto resulta na temperatura, umidade e aeração, e ruptura dos agregados, expondo assim a MOS ao ataque microbiano. Mudanças no manejo do solo e recuperação dos teores de matéria orgânica podem ser obtidas através de implantação de pastagens, ou, no caso de sistemas de produção intensivos, reduzir o revolvimento ou incluir espécies com alta produção de resíduos. Uma boa combinação que gera altas produções de resíduos orgânicos, ou seja, com maior adição do que perdas é a rotação ou consórcio de leguminosas com gramíneas, em que proporciona melhor relação C/N, permitindo uma melhor ciclagem de nutrientes para as plantas. Exemplo do manejo de culturas e solos é evidenciado como importante controle de entradas, como no caso de estudo realizado no cerrado do Brasil (Sá et al . , 2001), em que a adição de nutrientes e aplicação de plantio direto aumentou os níveis de MOS no solo, quando considerado ao conteúdo inicialmente típico da região, demonstrando que mesmo na agricultura o efeito do manejo pode em algumas condições serem benéficas no aporte de MOS. Outras formas que aumentam o aporte de MOS incluem o uso de fertilizantes, plantas de cobertura, adubos verdes, estercos, biossólido e outros resíduos orgânicos. Mecanismos como a utilização de plantas geneticamente modificadas, com a presença de uma lignina de maior digestibilidade, pode aumentar a ciclagem de nutrientes, diminuindo as formas recalcitrantes e permitindo maior diversidade e atividade dos micro-organismos. Fator esse também que permite maior resistência da planta as variações ambientais, permitindo maior produção de biomassa e consequentemente

deposição destas sobre o solo. O fornecimento de água em condições ideais também mantém o teor de matéria orgânica e no caso de cultivos de espécies perenes que exploram o solo por longos periodos, os fornecimentos de nutrientes por meio de fertilizantes permitem um aumento da quantidade de matéria orgânica no solo (Paustian et ai. , 1997). A combinação de fertilizantes

minerais e esterco animal foram mais eficazes na manutenção dos níveis MOS em comparação com as

parcelas adubadas apenas com minerais, com valores que vão até 90 % mais elevado para o tratamento

combinado. Desta forma, existem diversas formas que permitem um maior aporte de matéria orgânica do

solo, mesmo com exploração agrícola, sendo o manejo também considerado, dependendo da forma, como

benéfica ao solo.

1,5 – qual a razão para a mudança de fonte no meio do caminho, só por curiosidade...de modo geral ok, mas a discussão do ponto inicial foi de passagem, também não vi nada a respeito de perenes

17. Discuta os métodos mais comuns de avaliação da decomposição. Em particular compare os mesmos quanto a seus pontos fortes e fracos, e aplicações mais prováveis para cada um. Inclua a avaliação dos resultados na discussão.

A avaliação da decomposição pode ser realizada: 1) pela quantidade de carbono evoluída CO2, 2) pela estimativa da biomassa formada com base na eficiência de conversão microbiológica dos substratos em decomposição e 3) empregando-se os modelos cinéticos de decomposição. No 1° temos que as medições são mais precisas, uma vez que o dióxido de carbono liberado para esta análise é menor que o da atmosfera e serve para determinar a estabilidade de um composto, por exemplo. Suas desvantagens, é que nos solos os parâmetros tais como a temperatura, a disponibilidade de nutrientes, a estrutura e umidade do solo podem afetar grandemente a respiração do solo e pode ser necessário normalizar as medições da respiração de pré-condicionamento do solo. Uma variação em função da umidade e temperatura combinadas foi observado por Nogueira (2005) em que, estes fatores foram aqueles em que mais influenciaram a taxa de liberação de efluxo de CO2. Em 2° a biomassa, que pode ser correlacionada com um número de parâmetros ambientais importantes, tais como de fertilidade, a taxa de decomposição, teor de matéria orgânica, a mineralização de nitrogênio e fertilidade do solo, a estrutura e estabilidade do solo. Outra vantagem é de existir diversas formas de determina-la, seja por irradiação-extração, fumigação-extração e fumigação-incubação. Suas desvantagens, estão em não poder ser utilizado em áreas com recentes adições de material orgânico fresco, solos com pH em água inferior a 4,5 e em solos que contenham fontes de carbono facilmente degradáveis e ainda mesmo com muitas opções (3 métodos), estes podem ocorrer variações como observado por Andréa e Hollweg (2004) em que observaram que diferentes processos de digestão determinaram grandes variações, isto é, de aproximadamente 7 a 90 µg g-1 de C-mic de solo de Campinas e de 6 a 54 µg g-1 de C-mic de solo de Barra Bonita. A cinética de decomposição baseia-se na taxa de reação que pode ser expressa como uma função da decomposição do substrato que está sendo degradado. As vantagens é que estes

modelos cinéticos são úteis para observação de sistemas complexos, para revelar suas propriedades e as

variações de comportamento ao longo do tempo, que inclui as mudanças sazonais e a ação antrópica. Isso

pode ser observado por Brandão et al. (2012), em que o sistema de manejo de solo afetou a cinética de

decomposição dos adubos verdes e o revolvimento do solo aumentou a taxa de decomposição dos coquetéis

vegetais e da vegetação espontânea avaliadas no presente estudo (Calopogônio, Crotalaria, Gergilim,

Mucuna cinza, Mamona, Milheto, etc). As desvantagens são porque a energia de manutenção é requerida para funções celulares internas que todo organismo precisa pra conservar suas funções bioquímicas, no solo, isso é complicado, porque apenas parte da população é ativa em determinado tempo e assim o requerimento muda. Também alguns autores, levam em consideração que em condições não isotérmicas, a degradação instantânea depende unicamente da temperatura naquele instante, não levando em consideração a história térmica do resíduo. 4 – cadê o método do saco de decomposição, responsável pela vasta maioria dos artigos no assunto?

18. Porque discutimos mais a relação C/N do que a C/P quando pensamos em qualidade da serrapilhiera?

Em relação à qualidade da serrapilheira, que influi diretamente na disponibilidade de nutrientes para as plantas, dependendo de sua natureza e forma química, o balanço líquido entre a mineralização e imobilização (M/I) durante a oxidação completa dos materiais orgânicos é em termos em função da proporcionalidade de C-oxidável e demais nutrientes como N, P e S. Dentre estes nutrientes, quanto a relação de qualidade da serrapilheira no caso, a relação C/N é a mais importante, uma vez que em relação ao P orgânico, o N orgânico no solo se encontra nas frações menos lábeis da matéria orgânica do solo, consequentemente contribuindo pouco na mineralização e posteriormente disponibilização deste N para as plantas. No caso do P, este contribui mais para mineralização, uma vez que os micro-organismos atem suas exigências em menor quantidade que o do N, sendo assim a relação C/P se encontra mais próximo do ideal do que a relação C/N, que, portanto é utilizado como um fator referencial para expressar a qualidade do resíduo (serrapilheira). 2 ok

19. Discuta alguns dos mecanismos que levam à maior recalcitrância de alguns compostos orgânicos.

Existem diversos fatores que levam a recalcitrância de alguns compostos orgânicos. O principal deles é referente à sua composição química. Evidencias demonstram que a velocidade de decomposição dos constituintes orgânicos seguem uma sequencia de monossacarídeos < proteínas < hemicelulose < celulose < lipídeos < compostos fenólicos e por ultimo a lignina, representando assim o constituinte mais recalcitrante e geralmente condicionados em maior proporção relacionado ao húmus, fração da MOS com maior estabilidade. Nessa sequencia de acordo com a proporção destes constituintes serão mais ou menos recalcitrantes. Outra forma de recalcitrância é a química ou coloidal que é atribuída a associação da MOS com as frações minerais do solo (silte e argila), formando complexos organo-minerais através mecanismos como ligação eletrostática, força de Van der Waals, pontes de hidrogênio e coordenação. A MOS nesta forma recalcitrante adsorvida aos colóides é protegida contra a degradação dos micro-organismos. A terceira e ultima forma de recalcitrância, se refere a proteção física, em que numa organização mais avançado, as partículas primárias do solo (areia, silte e argila) são arranjadas em agregados, mas com a MOS oclusa, ou seja, envolvidas pelas partículas diminuindo acessibilidades aos micro-organismos, promovendo portanto maior recalcitrância a estes compostos orgânicos. 4 ok, embora bastante breve

20. Relacione microbiota do solo com a produção de combustíveis renováveis. A biomassa é todo recurso renovável oriundo de matéria orgânica, fonte de energia renovável onde essas fontes são capazes de fornecer a produção de energia a partir dos combustíveis renováveis, que podem ser utilizados infinitamente. Devido a isto, existe um grande interesse na utilização de microrganismos para a produção de biocombustíveis, uma vez que a disponibilidade de material que pode ser convertido em energia é muito grande, havendo um grande potencial para este tipo de produção. O uso de microrganismos já foi evidenciado em pesquisas que envolveram a produção de butanol por processo de fermentação do milho a partir do Clostridium spp, já o bioetanol pode ser obtido por bactérias e leveduras. Os microrganismos convertem a biomassa em produtos químicos, por digestão anaeróbia de resíduos orgânicos por várias bactérias, convertendo gás (CO, H2 e CO2) em etanol e metano. Os principais microrganismos envolvidos no processo de produção de etanol, a partir do milho ou cana-de-açúcar é feita por Saccharomyces cerevisiae, o butanol oriundo do milho por Clostridium acetobutylicum e o metanol por bactérias metanogênicas. Os microrganismos especializados são utilizados para este fim, trazendo benefícios para a economia. A produção de biogás que envolve um conjunto diferente de microorganismos anaeróbios e aeróbios facultativos atravessa fases distintas como a hidrólise de polissacáridos, proteínas e gorduras em açúcares, ácidos gordos e glicerol. Este passo é seguido pela

acidogênese, que consiste na fermentação destes compostos em ácido acético, dióxido de carbono e outros compostos secundários. Há a fase de acetogênese que corresponde a produção de ácido acético e dióxido de carbono e por fim a metanogênese com até 70% de CH4 e 30% CO2 e os subprodutos NH3 e H2S, por algumas bactérias que são sensíveis a acidificação e baixas concentrações de oxigênio. Compostagem é a decomposição da matéria orgânica por processo biológico natural e se distingue de mineralização de material vegetal morto na medida em que envolve aquecimento do material pela comunidade microbiana. Além de produzir gás, o produto final é muito estável e seguro para ser utilizado como fertilizante ao ser aplicado ao solo. Assim, nem todos os microrganismos são responsáveis pela conversão de matéria em energia, apenas os microrganismos especializados são capazes de promover essa ação de forma proveitosa economicamente, degradando a biomassa existente gerando combustíveis renováveis. Tocou de passagem no ponto que queria de usar a vasta diversidade da microbiota do solo como fonte de microorganismos com potencial para uso na geração de combustíveis renováveis, mas de um modo geral foi mais superficial do que gostaria 3,5

21. Discuta os métodos mais comuns de avaliação da decomposição. Em particular compare os mesmos quanto a seus pontos fortes e fracos, e aplicações mais prováveis para cada um. Inclua a avaliação dos resultados na discussão.

Os métodos mais comuns para se avaliar a decomposição podem ser medidos por três maneiras principais: pela quantidade de carbono evoluída como CO2, pela estimativa da biomassa formada com base na eficiência de conversão microbiológica dos substratos em decomposição e empregando-se os modelos cinéticos de decomposição. Quando se avalia a decomposição da serrapilheira, uma das formas mais práticas é com o uso de sacos de decomposição chamados de litterbags. Esta é uma forma de avaliação direta que consiste na avaliação da taxa de decomposição da serrapilheira, pois se dá por medidas de perda de massa do material formador de serrapilheira ao longo de um intervalo de tempo (que pode ser determinado em função do estudo). Esses sacos permitem a livre circulação de água, nutrientes e da comunidade decompositora no sistema solo-serrapilheira. Deve-se tomar cuidado na escolha do material que se pretende avaliar, selecionando folhas que não apresentem sinais de decomposição ou, que no mínimo sejam homogêneas quanto ao grau de fragmentação, uma vez que isso pode influenciar as constantes de decomposição ou mesmo demonstrar resultados errôneos. Segundo Pereira et al., (2008) a quantidade de material empregado nas litterbags podem não retratar a decomposição, de acordo com seu volume, pois a compactação do material nas sacolas não demonstra o que ocorre quando este é aportado ao solo. A quantificação da decomposição é feita por medidas de perda de massa a partir do material remanescente em cada período de coleta, a partir do tempo zero (que retrata a instalação do experimento). Com os resultados, pode-se fazer a quantificação da constante de decomposição, mas este método apresenta alguns inconvenientes que podem prejudicar a precisão dos resultados, Um destes inconvenientes relaciona-se ao tamanho da malha utilizada para a confecção das litterbags. Tamanhos de malha reduzidos podem excluir importantes organismos do sistema decompositor, ou ainda malhas muito grandes podem promover perdas de material (Andrade et al., 1999). Outro problema reside na quantificação da constante de decomposição k que, neste tipo de avaliação, leva em consideração apenas a fração foliar em detrimento das demais frações que compõem a serrapilheira. Em contrapartida, uma grande vantagem é que o método permite medidas de massa remanescente, e programas gráficos podem prover, além da constante k, gráficos com curvas de decomposição da serrapilheira no tempo. A vantagem destas curvas é que ao longo de um intervalo representativo de tempo, tanto a serrapilheira quanto o sistema decompositor são, muitas vezes, submetidos a flutuações nas condições ambientais, as quais refletem no processo de decomposição, podendo também possibilitar a análise da liberação dos nutrientes ao longo do tempo. Quando se quer testar tratamentos com materiais oriundos de diferentes áreas, pode-se utilizar a quantidade de C emanado como parâmetro. Este método consiste em capturar o CO2 emanado por solução padronizada e a quantificação é feita por meio de leitura da condutividade elétrica

(Rodella e Saboya, 1999). Ao se testar a taxa de decomposição de diferentes materiais (composto orgânico a base de lodo, bagaço de cana-de-açúcar e restos de poda urbana) foi possível observar as diferenças entre as quantidades de C-CO2 emanadas dos tratamentos e do solo controle, indicam a contribuição positiva dos resíduos na atividade microbiana edáfica (Andrade et al., 2006). A vantagem deste método é que deve ser mantido condições de temperatura e umidade caso o objetivo seja avaliar resultados referentes a poluição, porém se o objetivo for identificar a emissão de CO2 em condições naturais do ambiente pode não refletir bem os resultados, já que a sazonalidade pode interferir fortemente neste parâmetro (Trasar-Cepeda et al., 2000). O uso de marcadores radioativos caíram em desuso em muitas formas de

pesquisa devido a problemas econômicos e riscos associados ao método. Os primeiros modelos de perda de massa definindo uma constante decomposição, k, estão sendo bastante utilizados para medir a dinâmica da decomposição. A maioria dos estudos são realizados com a folha, mas outras partes como a raiz podem ser utilizadas, mas estes são mais difíceis de prever. Os modelos exponenciais são os mais utilizados para medir a taxa de decomposição, estimando os valores de k. A microbiota do solo responsável pela decomposição pode ser estimulada a decompor a matéria orgânica com a adição de fertilizantes nitrogenados. Pode-se observar a velocidade de decomposição com o uso dessa ferramenta, onde Della Bruna et al. (1991), estudando a atividade da microbiota em solos tratados com úreia, fosfato monobásico e uma mistura de CaCO3 + MgO (3:1), constataram que a adição desses elementos minerais estimulou a atividade dos microrganismos do solo, resultando assim, em um aumento de 34% no desprendimento de C-CO2 em relação ao solo sem a adição dos fertilizantes. Excelente 2

22. Discuta a figura 5.21 e suas implicações na disponibilidade de nutrientes, e no uso de adubação verde.

A figura 5.21 versa sobre a resposta da microbiota e dinâmica de processos de mineralização de resíduos orgânicos em relação à disponibilidade de nutrientes no solo. Sob condições naturais, com a disponibilidade de material para ser decomposto, inicialmente ocorre uma maior imobilização do que mineralização quando a relação C/N do material se encontra alta. Com o decorrer da degradação, em torno de 4-8 semanas, ocorre uma estabilização ou equilíbrio do sistema, nessas fases iniciais, onde a atividade dos microrganismos é elevada, a taxa de liberação de CO2 é alta, devido a respiração. Nesse momento os compostos presentes começam a ser liberados a medida que o tempo passa para o solo em forma de minerais (mineralização). Para o solo, esse processo é muito importante, pois promove um ganho de nutrientes que ficam prontamente disponíveis para as plantas. Com a utilização de adubação verde, o fenômeno de decomposição é modificado, pois há a aceleração da decomposição da matéria orgânica extra, já que este material está numa fração facilmente decomponível. O que estaria limitando a decomposição pelos microrganismos passa a ser eliminado, ocorrendo o chamado “efeito priming”. Esse efeito causa mudanças na liberação de nutrientes, onde essa liberação já ocorre imediatamente após a adição do adubo verde e ocorre de forma mais fortemente em solos ricos em C e N. Assim, a adição de adubo verde aumentam a atividade microbiana, acelerando o processo de decomposição acelerando a mineralização da matéria orgânica existente no solo e liberando nutrientes. Porém, nem todos os efeitos são positivos, pode ocorrer uma imobilização temporária do nitrogênio, o que pode ser remediado com a utilização de fertilizantes minerais, onde geralmente a adição de amônio tem efeito mais intenso que a adição de nitrato. 2 ok

23. Discuta diferentes mecanismos pelos quais o plantio direto na palha pode colaborar para a manutenção ou mesmo aumento no teor de matéria orgânica do solo.

O plantio direto é uma prática de manejo conhecida por manter o solo sempre coberto seja por plantas em desenvolvimento, seja por resíduos vegetais como é o caso da palha.

Este tipo de plantio evita a utilização de operações de preparo do solo, o que consequentemente evita ou reduz o selamento superficial devido a passagem do maquinário, reduzindo a chance de erosão do solo e o aumento do escoamento superficial. Além do que a cobertura da palha fornece proteção contra o impacto de gotas de chuva, reduzindo o transporte de sedimentos atuando como proteção contra a erosão. Além da questão física do solo, a palha atua como uma proteção e fonte para a atividade dos microrganismos além de aumentar a diversidade do solo, por evitar a incidência direta dos efeitos dos raios solares, mantendo o solo em uma temperatura que os microrganismos possam atuar, reduzindo a oxidação da matéria orgânica e reduzindo a evaporação. A partir do momento que essa palha é decomposta, incorpora matéria orgânica ao solo,

que é fundamental para a atividade dos microrganismos.

O plantio direto possui um grande potencial em reverter as perdas de matéria orgânica do solo, isso ocorre a partir de diferentes mecanismos, onde o plantio direto afeta as propriedades de armazenamento de água no solo, afetando assim a produção agrícola e as taxas de decomposição da matéria orgânica. Protege o solo da perturbação física que rompe os agregados do solo, expondo assim, a matéria orgânica nova para a decomposição e todos os resíduos que retornam ao solo, causando uma redistribuição da matéria orgânica em profundidade. O manejo do solo afeta o conteúdo futuro de matéria orgânica, com essa forma de proteger o solo, os

efeitos benéficos do plantio direto são evidenciados em uma maior disponibilização de nutrientes e por favorecer o desenvolvimento das culturas. As perdas de carbono em cultivo convencional são quase duas vezes maiores que no plantio direto, cujo sistema possui maiores taxas de humificação e as menores perdas de matéria orgânica. Isso explica o maior acúmulo de COT e significa menor emissão de C-CO2 e maior seqüestro de C-CO2 no solo sob esse sistema. Com o cultivo tradicional, geralmente há grandes perdas no estoque de C devido ao revolvimento do solo, o que não se observa com a mesma velocidade para o plantio direto, onde este estoque de C pode sofrer aumento de acordo com a produção primária do sistema. Assim, técnicas mais conservadoras como o plantio direto podem reverter a situação de perdas e impactos ambientais, onde é possível manter ou até mesmo melhorar o estoque de C do solo. Esta mudança de fonte no meio do caminho costuma ser indicador claro de cópia de outra fonte. A resposta real da questão só começou no último parágrafo, e foi relativamente superficial, embora correta em suas linhas gerais 3

24. 1-Porque discutimos mais a relação C/N do que a C/P quando pensamos em qualidade da serrapilhiera?

Quando se fala em qualidade da serrapilheira, damos mais ênfase à relação C/N porque, a imobilização de nutrientes do solo causada pela adição de resíduos na serrapilheira, é um processo constante e intenso para o caso do N (demanda de N maior), e de menor importância para o fósforo (devido também a menor consistência dos resultados obtidos da relação C:P). No entanto, a relação C/P, geralmente esta mais próxima do ideal, sendo de certa forma, um fator menos limitante na determinação da qualidade da serrapilheira, ou seja, na maioria das condições a relação C/P vai estar mais próxima do ideal do que a C/N. Apesar desses limites de relação ser muito empíricos, ainda não se conhece procedimentos mais adequados e práticos, damos mais ênfase a determinação da relação C/N, por ser uma medida mais representativa da decomposição da serrapilheira. 2 ok

25. 2-Discuta o papel da fauna na decomposição, incluindo na discussão métodos para separação do efeito de fauna e microorganismos, bem como em que tipos de situação ambiental e substrato podemos esperar maior influência da fauna.

A fauna do solo tem um importante papel na decomposição, pela modificação física da serrapilheira, aumentando a superfície específica para o ataque microbiano, por facilitar a lixiviação dos constituintes solúveis em água, ou através da interação com a comunidade microbiana. Em poucos casos, esses simbiontes são do tipo mutualista, sendo mais frequentes as simbioses acidentais, onde os microorganismos são ingeridos pela própria fauna junto com o próprio solo ou serrapilheira, encontrando no tubo digestivo e nas fezes desses invertebrados, um habitat favorável. Como os organismos invertebrados do solo possuem uma capacidade

enzimática limitada, restringindo-se à digestão de proteínas, lipídeos e glicídios simples, outros animais, da fauna de solo não são capazes de produzir enzimas que degradem compostos como a celulose ou a lignina. No entanto, as associações da fauna com microrganismos, tanto decorrentes da ingestão simultânea com o alimento, ou de simbioses mutualísticas, promovem um sinergismo no sistema de decomposição. Se por um lado os microrganismos ao serem transportados pelos invertebrados do solo obtêm uma maior dispersão no ambiente, os invertebrados do solo ao utilizarem as enzimas produzidas pelos microrganismos ampliam a gama de substratos energéticos a serem explorados. Esse balanço promove uma regulação dos processos de decomposição da matéria orgânica e, consequentemente na liberação de nutrientes. A maior parte dessa decomposição (acima de 95%) é efetuada por microrganismos, mas a fauna do solo toma parte no rearranjo dos detritos e na sua desintegração. Todos esses organismos produzem, além dos produtos finais típicos da respiração (C02), uma série de produtos do metabolismo intermediário e imobilizam, nas células e tecidos, uma substancial fração do carbono e outros nutrientes vitais que fixam parte da energia do sistema em ligações químicas de suas moléculas. Diante dessas várias interações vários modelos teóricos tem sido descritos com objetivos de elucidar qual a real importância da fauna e dos microorganismos no solo para a decomposição e ciclagem de nutrientes, os quais variam em complexidade e na perspectiva de abordagem. Um dos modelos mais simples descreve os efeitos reguladores diretos e indiretos. O qual, o modelo direto tem ação importante sobre os processos do ecossistema através da modificação física da serrapilheira e do ambiente do solo. A segunda via de ação indireta atua através da regulação da comunidade microbiana. Esse método é extremamente geral e não distingue entre o modo de ação da micro, meso e macro fauna. Dessa forma não se estabelecem estratégias, assim como não se definem o peso de fatores reguladores da fauna, tais como os substratos e micro-habitat em questão. Outro modelo é descrito por teias alimentares do solo. Esse modelo tem sido proposto como forma de abordar a funcionalidade da fauna do solo dentro do ecossistema. É possível através desse modelo, inferir se a regulação das populações componentes é limitada pelo recurso inicial, as chamadas teias alimentares, ou se a ação de um ou mais predadores de fim de cadeia é decisivo no fluxo de energia. Esse também é um instrumento de previsão de comportamento biótico do sistema após alguma intervenção, que tenha como consequência, a extinção de espécies ou a contaminação local. O modelo hierárquico de esferas de influência e sistema biológicos de regulação se distinguem dos anteriores, por serem modelos que consideram a heterogeneidade espaço-temporal como a principal força organizadora da biota solo. Nesse modelo as características da estrutura das comunidades do solo, afetam intensidade e localização de interações interespecíficas e transformações bioquímicas dos solos, fatores que são importantes na determinação das propriedades funcionais do ecossistema. O modelo de guildas da fauna do solo, descreve três guildas de invertebrados do solo, micro-teias alimentares, transformadores de serrapilheira e engenheiros do ecossistema. Uma guilda representa um conjunto de animais que exploram o mesmo recurso, mas fazem de modo a minimizar a sobreposição de nichos. Esses três grupos podem ser distinguidos com base na relação que estabelecem com os microorganismos do solo e o tipo de excremento que produzem. No entanto, esse modelos sofrem grande influência de situações ambientais como o teor de umidade do solo (chuva ou irrigação), onde cada grupo de microorganismos tem um teor de umidade no qual seu desenvolvimento é favorável. Se a umidade for excessiva, a maioria dos microorganismos aeróbicos (principais decompositores) morre, sobrevivendo somente umas poucas espécies, como nematóides, por exemplo, que consegue sobreviver em condições de anaeróbiose. Porém a maioria das espécies preferem solos úmidos, migrando às profundezas quando o solo desseca, pois a água é o principal fator limitante da atividade dos microorganismos do solo. O substrato também pode alterar a população da fauna, devido a qualidade do alimento que está diretamente associada à vegetação de um lugar é um dos meios para modificar a fauna do solo. A rotação de culturas é o meio mais eficaz de modificar a fauna do solo. Nos sistemas de rotação de cultura, ocorre uma significativa redução da infestação de larvas e danos às plantas em relação ao monocultivo, devido à rotação quebrar os ciclos de reprodução de muitos organismos que compõem a fauna do solo. Vocês devem ter encontrado esta expressão simbiose acidental no texto, porque você é o segundo a usar. No entanto, o fato de estar em um capítulo não indica que deva ser

necessariamente aceito, porque pela definição ecológica de simbiose, dificilmente a situação descrita pode ser realmente considerada como simbiose, pela minha lógica, pelo menos. Aparentemente não parou para checar o texto após escrever, porque tem vários trechos que tratam do mesmo ponto, sob o mesmo enfoque. Não consegui identificar nenhum ponto tratando de como separar os efeitos do ponto de vista metodológico 3,5

26. Discuta alguns dos mecanismos que levam à maior recalcitrância de alguns compostos orgânicos.

Os mecanismos que levam a uma maior recalcitrância química dos compostos orgânicos, pela interação com superfícies minerais e por sua acessibilidade aos microorganismos, são descritos como químicos, físicos e de interação. A recalcitrância química compreende características ao nível molecular dos compostos orgânicos, incluindo a composição elementar, os grupos funcionais, a conformação molecular, que influenciam a sua degradação por microorganismos e por enzimas. Nesse processo os microorganismos degradam seletivamente compostos com menor recalcitrância, aumentando a recalcitrância média do resíduo remanescente. No entanto, esse mecanismo demostra uma dificuldade em isolar os efeitos na estabilização do C no solo determinados pela recalcitrância, pela interação com a fração mineral ou pela proteção física no interior de agregados. Na recalcitrância física, a inacessibilidade refere-se à localização da MO no solo e a sua influência sobre o acesso aos microorganismos e suas enzimas. No solo, os substratos microbianos são pouco solúveis e a sua utilização depende da difusão das exoenzimas ou da movimentação dos microorganismos no solo. A alocação de MO dentro de agregados diminui a sua acessibilidade aos microorganismos e à fauna, pois grande parte do espaço poroso do solo possui diâmetros tão pequenos que impedem a movimentação dos organismos decompositores, impedindo o ataque microbiano pela sua incorporação no interior de microagregados, em microporos inacessíveis ou dentro de macroagregados estáveis. O mecanismo por interação (estabilização química coloidal) refere-se às associações intermoleculares entre substâncias orgânicas e inorgânicas ou outras substâncias orgânicas, as quais alteram a taxa de degradação das moléculas orgânicas ou a síntese de novas moléculas. A matriz mineral do solo tem grande influência sobre a quantidade e a qualidade da MO existente no solo. A adsorção da MO às superfícies minerais protege a MO da decomposição microbiana, e a consequência deste processo pode ser a formação de microagregados, os quais protegem parte da MO em poros inacessíveis aos microorganismos. Esse é um efeito indireto da interação organo-mineral. No entanto, o aumento da microagregação pode resultar na redução da superfície total para interação, caso as superfícies de argila localizadas no interior dos microagregados não estejam totalmente recobertos por compostos orgânicos. Esses mecanismos citados acima atuam simultaneamente, no entanto, a separação é simplesmente para facilitar o entendimento, pois afetam todos os substratos e os produtos em todos os estágios de decomposição. 1,5 assim como os demais que pegaram esta pergunta, não se apercebeu de uma outra dimensão, característica do próprio material. Esta é físico/química/biológica que é a proteção de compostos lábeis por compostos não-lábeis como por exemplo camadas de cutina ou lignina envolvendo outros compostos mais lábeis. Este efeito é muito importante em alguns materiais, como a palma, por exemplo.

27. Discuta o efeito da qualidade do material orgânico adicionado ao solo sobre o teor de matéria orgânica do solo a médio e longo prazo. Inclua na discussão o efeito provável da adição de material com maior efeito residual sobre a disponibilidade de nutrientes no curto prazo. Se houver alguma incompatibilidade entre os efeitos a curto e longo prazo, discuta sumariamente possíveis mecanismos para, ao mesmo tempo, reduzir os problemas no prazo em que ocorrerem e maximizar os efeitos benéficos, também nos prazos em que ocorrerem.

Os materiais orgânicos adicionados ao solo, assim como parte das frações orgânicas existentes no solo, representam importante reservatório de C, N, P, S e outros nutrientes que ocorrem em diferentes formas orgânicas. A disponibilidade desses nutrientes para as plantas depende de sua natureza e forma química, o que determina o nível de atividade da população dos

microorganismos e o balanço líquido entre mineralização e imobilização durante a oxidação completa dos materiais orgânicos do solo. Esse balanço é controlado pela qualidade do resíduo em termo da proporcionalidade da qualidade de C-oxidável e demais nutrientes, que a curto e médio prazo, alteram a comunidade microbiana e sua atividade na reciclagem da MO e de nutrientes. Essa alteração pode ter efeitos negativos ou positivos na liberação de nutrientes, especialmente N, caracterizando um efeito negativo devido à maior imobilização ou sob um suprimento adequando de material orgânico em condições ambientais favoráveis e de boa qualidade em que a mineralização do N ocorre plenamente. A imobilização ocorre porque os microrganismos decompositores possuem menor relação C/N do que as fontes por eles exploradas Para atender as sua exigência nutricionais, tornando esses nutrientes imobilizados em sua biomassa. Com o passar do tempo a estabilidade química dos elementos na molécula aumenta com a humificação da fração orgânica do solo, especialmente no caso do N-orgânico. Apesar das substâncias húmicas conter 90% do N orgânico do solo, a sua liberação é muito lenta devido à resistência dessas frações à decomposição. No caso de compostos com maior efeito residual ricos em frações como a lignina, que resistem à decomposição por ser uma macromolécula, que só pode entrar na célula microbiana após a ação enzimática que produz compostos aromáticos simples capazes de serem absorvidos. Devido a essa característica, apenas uma pequena parte do carbono da lignina é incorporado ao solo e poucos compostos são oriundos da degradação, desta forma, tendem a acumular no solo, imobilizando grande quantidade de C e nutrientes, diminuindo a taxa de reciclagem a médio prazo. Observa-se desta forma, que a fase inicial de decomposição é controlada pelo conteúdo inicial de C do material orgânico, e com o passar do tempo existe grande relação com o teor de lignina e a mineralização do C. A partir destas colocações fica evidente que alguns sistemas de gestão deverão ser mantidos em se tratando de minimizar esses efeitos o suficiente para tentar atingir o equilíbrio. Um dos mecanismos químicos utilizados para compostos com C-oxidável de rápida decomposição é a compostagem, que ocorre a decomposição, com perda de carbono, hidrogênio e oxigênio. Como o N não é perdido, a relação C:N trona-se mais baixa, reduzindo-se a imobilização quando o resíduo (composto) for adicionado ao solo. Outra forma de minimizar esses efeitos é a biodigestação anaeróbica ou sistemas mistos (aeróbios/anaeróbios), onde há grande perda de carbono na forma de CO2 e CH4 e produção de biomassa microbiana, constituindo o chamado biossólido. Existem mecanismos físicos, como a aplicação de resíduos com baixo teor de lignina ou ausência de fatores tóxicos e alto teor de materiais solúveis, rico em nitrogênio e partículas de tamanho reduzido com baixa relação C:N, além do próprio N. Esses resíduos aplicados sob condições físicas e químicas do solo que maximizem a atividade biológica, especialmente entre temperatura 30 e 35°C e umidade próximo a capacidade de campo e aeração adequada. Mecanismos biotecnológicos estão sendo empregado para a degradação da lignina, como a fusão de protoplastos (união por métodos físicos ou químicos de protoplastos para produção de híbridos somáticos), possibilitando a introgressão de gene responsáveis pela degradação da lignina a partir da fusão de células somáticas e outras técnicas da engenharia genética para obter genótipos microbianos eficientes na sua biodegradação, visando à melhoria da reciclagem de resíduos ricos nesse polímero. As primeiras frases são absolutamente dispensáveis. Embora isto não seja diretamente relacionado com a sabatina, vou aproveitar a oportunidade para passar uma dica para todo mundo, afinal cabelo branco serve para alguma coisa... tudo que entra em um texto científico tem de ter uma função muito bem definida. Neste caso, o início de sua resposta tem pouca ligação com o diretamente perguntado, ao mesmo tempo em que o próprio meio (responder uma pergunta de disciplina) indica que é algo de conhecimento comum ao grupo de leitores... fora isto, senti dificuldade de identificar um dos pontos chaves que é o fato de que material “pior”, é melhor a longo prazo, e pior a curto... 3,5

28. Discuta o efeito da qualidade do material orgânico adicionado ao solo sobre o teor de matéria orgânica do solo a médio e longo prazos. Inclua na discussão o efeito provável da adição de material com maior efeito residual sobre a disponibilidade de nutrientes no curto prazo. Se houver alguma incompatibilidade entre os efeitos a curto e longo prazos, discuta sumariamente possíveis mecanismos para, ao mesmo

tempo, reduzir os problemas no prazo em que ocorrerem e maximizar os efeitos benéficos, também nos prazos em que ocorrerem.

Os diferentes constituintes dos materiais geram matéria orgânica diferentes. A decomposição pode variar em função do sistema, dos microrganismos envolvidos e das formas orgânicas encontradas a curto prazo, dependendo da forma de manejo, a MOS pode ficar disponível, mas a longo prazo, dependendo da recalcitrância do material, muitas vezes o tempo empregado para modelos de estudos pode não refletir a realidade por determinados componentes só serem capazes de se decompor em centenas de anos. A adubação verde a curto prazo promove uma liberação rápida de nutrientes pela atividade microbiana na decomposição, porém a longo prazo, pode haver imobilização do nitrogênio devido ao desbalanço da relação C/N. Materiais menos recalcitrantes não necessitam de microrganismos específicos para sua decomposição, o que não acontece com os recalcitrantes, onde apenas os organismos adaptados são capazes de liberar enzimas para a degradação. A qualidade de um substrato pobre pode apresentar uma taxa de imobilização maior que de mineralização, daí a disponibilidade de nutrientes é diminuida. Assim, com um manejo adequado, pode-se prever a médio e longo prazo o comportamento da decomposição do material empregado para a MOS. 2 muito superficial, e fugindo da pergunta em todo o primeiro parágrafo.,

29. Discuta como a mudança para o plantio direto deve afetar a matéria orgânica do solo, considerando que este sistema depende do acréscimo de grandes quantidades de serrapilheira/restolho, que deve ser mantida por prazos relativamente longos no sistema.

O aumento ou diminuição da MOS depende da seguinte equação unicompartimental: dC/dT = (k1.A) - (k2.C), em que a primeira parte da equação diz respeito às taxas de entrada de carbono no sistema, onde A é o resíduo adicionado. k1 é a constante de adição, ou seja, quanto de A efetivamente irá se converter em MOS. O k1 de parte aérea é por volta de 0,12 (12%) enquanto o k1 de raizes é por volta de 22%. A segunda parte da equação está o C, que é a MOS retida no solo e o k2 a constante de decomposição que irá variar diretamente com o tipo de manejo adotado. Onde ocorre menor revolvimento o k2 é menor, já em sistemas com alto revolvimento o k2 é bastante alto. Assim, ter-se-á acúmulo de MOS quando (k1.A) for maior que (k2.C). O plantio direto é um manejo conservacionista que tem três pilares: não revolvimento do solo, cobertura do solo e rotação de culturas. Esses três pilares influenciam diretamente a MOS da seguinte forma: Não revolvimento: isso faz com que se mantenha a MOS protegida dentro de agregados, diminuindo a exposição dessa MOS à ação dos microrganismos do solo e também contra perdas por erosão eólica ou hídrica. Cobertura do solo: a cobertura do solo afeta diretamente na diminuição de perdas de solo por erosão, diminuição da temperatura do solo que afeta a biomassa microbiana, além de conservação da estrutura do solo. "Enquanto a matéria orgânica e os microrganismos estabilizam a estrutura, uma estrutura estável protege fisicamente a matéria orgânica, formando um ciclo complexo entre matéria orgânica, microbiota e agregação” (Boeni, 2007). Isso resume muito bem essa proteção que está relacionado ao não revolvimento e à cobertura do solo. Rotação de culturas: utilização de espécies diferentes na mesma área e no mesmo período agrícola. Por exemplo milho e feijão. O Feijão por ser uma leguminosa ajuda no aumento de N no solo, porém com baixa produção de parte aérea e raízes, influenciando negativamente a primeira parte da equação no fator "A". Já o milho tem alta produção de parte aérea e raízes aumentando substancialmente o "A". Com isso tem-se aumento de MOS no solo. Com isso veja que para que o plantio direto efetivamente promova aumentos na MOS tem-se de considerar estes três critérios. Entretanto, a MOS pouco aumenta de um ano para o outro, sendo necessário que esses três pilares, focando principalmente na alta adição de resíduos ocorra no

tempo. Ou seja, o plantio direto preconiza continuidade no manejo a fim de que se tenha esses aumentos de MOS.

4 sua melhor resposta, embora esta definição para rotação de culturas esteja muito mais para consórcio, já que fala que as duas deverão estar AO MESMO TEMPO...

30. Discuta a seguinte afirmativa: “A matéria orgânica do solo pode ser considerada como formada por vários compartimentos completamente distintos entre si”.

A matéria orgânica do solo consiste de um espectro de material, desde compostos lábeis, que mineralizam rapidamente, a compostos mais recalcitrantes, que acumulam como subprodutos microbianos (Piccolo, 1996). A fração lábil consiste, principalmente, de resíduos de plantas nos estágios iniciais de decomposição e células microbianas (Piccolo, 1996). Apresenta alta taxa de decomposição e um curto período de permanência no solo (Bayer, 1996). A fração mais recalcitrante representa dois terços da matéria orgânica do solo (Stevenson, 1994) e é composta de substâncias húmicas altamente polimerizadas, uma mistura de moléculas complexas de vários tamanhos e formas (Piccolo, 1996), produzidas através da ação microbiana sobre os resíduos vegetais. As substâncias húmicas diferem da fração lábil, devido à sua estrutura molecular e sua longa persistência no solo. A grande diferença das duas frações é a natureza biologicamente refratária das moléculas (Sposito, 1989). O processo bioquímico pelo qual as substâncias húmicas se formam ainda não está completamente entendido (Saiz-Jimenez, 1996). As substâncias húmicas são divididas, quanto à solubilidade em ácido e em base, em humina, ácidos húmicos e ácidos fúlvicos. Quanto à composição química destas frações, em termos gerais, os ácidos húmicos possuem mais carbono e menos hidrogênio e maior peso molecular que os ácidos fúlvicos (Oades, 1989; Sposito, 1989). A quantidade de grupos funcionais OH fenólicos é semelhante, mas os ácidos fúlvicos apresentam maior quantidade de grupos carboxílicos (Sposito, 1989). Os grupos funcionais são responsáveis pela reatividade da matéria orgânica. Dentre os vários existentes, os carboxílicos e os OH fenólicos são os mais abundantes e significativos para a reatividade das moléculas (Sposito, 1989; Canellas et al., 1999). Em função das interações organo-minerais, a matéria orgânica do sistema solo pode ser dividida em três compartimentos (Parton et al., 1987). Esta separação não diz respeito à complexidade da estrutura orgânica, mas sim ao tempo de permanência da molécula no solo, o que está diretamente relacionada com a proteção física pela interação com os minerais e íons metálicos do solo, tanto ao nível coloidal como ao nível de agregados. Em solos com mineralogia composta por minerais com alta superfície reativa, como é o caso dos minerais de camada 2:1 e dos óxidos de ferro, as interações organo-minerais são favorecidas e a quantidade de matéria orgânica retida aumenta no sistema (Greenland et al., 1992). O efeito da proteção da matéria orgânica, além dos processos de interação com os minerais, pode também estar relacionada com a maior proporção de poros menores que 0,001 mm, nos quais a matéria orgânica fica inacessível ao consumo microbiano (Greenland et al., 1992). Esta situação, geralmente, é mais pronunciada em solos com granulometria fina (Kay, 1998) e com presença de óxidos. Os compartimentos da matéria orgânica do solo são definidos como ativo, lento e passivo, em função das diferentes taxas de mineralização à CO2 (Parton et al., 1987). Os compartimentos se relacionam com as frações da matéria orgânica, que possuem diferentes níveis de estabilidade, influenciando no tempo de permanência no sistema (Andreux, 1996). O compartimento ativo corresponde à biomassa microbiana e seus metabólitos, aos resíduos vegetais e aos exsudatos de plantas, com tempo de permanência até 5 anos. O compartimento lento engloba a fração da matéria orgânica fisicamente protegida pelas interações organo-minerais nos coloides e dentro dos agregados ou em formas químicas com maior resistência à decomposição microbiológica, permanecendo no solo por 20 a 40 anos. E o compartimento passivo é fisicamente protegido pelas interações organo-minerais, com tempo de permanência de 100 a 2000 anos (Parton et al., 1987).

A dinâmica da decomposição dos compartimentos do material vegetal (estrutural e metabólico, anteriormente definidos) e sua transferência para os compartimentos do solo (Figura 6) é regida, principalmente, pelo conteúdo de lignina. O material vegetal do compartimento metabólico e o material não lignificado do compartimento estrutural são transferidos para o compartimento ativo da matéria orgânica do solo, o qual contém a biomassa microbiana, que necessita de energia e carbono para sua atividade. O material vegetal lignificado do compartimento estrutural é transferido diretamente para o compartimento lento da matéria orgânica do solo. A matéria orgânica do compartimento lento é transferida para o compartimento passivo. 4 gostei da resposta, em particular do farto uso da literatura.

31. Em sua opinião que resíduos de abatedouro provavelmente seriam mais úteis para aumentar o teor de matéria orgânica do solo a médio/longo prazo? Justifique

Com relação aos resíduos de abatedouro poderiam aumentar a MOS do solo, podemos compreender isso utilizando o modelo unicompartimental da dinâmica da MOS. Ou seja, se o (k1.A) for alto, tem-se aumento da MOS. Então o resíduo pode sim aumentar a MOS se (k1.A) for maior que (k2.C). Ele pode aumentar dependendo do manejo adotado. Não adianta ter alta adição desse resíduo de abatedouro ao solo se tem alto revolvimento do solo também, baixa produção de resíduos pela cultura. A cama de galinha pode ser utilizada, porém resíduos que possam apodrecer como carne e restos de gordura não podem ser utilizados na compostagem, já que podem conter bactérias patogênicas 0 qual a relação entre a resposta e a pergunta mesmo? Você simplesmente nem tentou responder diretamente ao que perguntei, e os pontos que teriam alguma relação com a pergunta, ou que pelo menos tratam de galinha, não são restos de abatedouro (afinal cama de galinha não vem de abatedouro, mas da granja, enquanto carne é produto), nem tratam do solo, mas de compostagem...