biomassa microbiana gases do solo 6. interrelações biomassa microbiana/gases do solo 2. vias de...

BIOMASSA BIOMASSA MICROBIANA MICROBIANA

GASES DO GASES DO SOLOSOLO

6. Interrelações biomassa microbiana/gases do solo

2. Vias de produção dos gases do efeito estufa e fatores condicionantes.

3. Princípios metodológicos para a quantificação

4. Importância ambiental dos gases do efeito estufa

5. Importância agrícola da biomassa microbiana

1. Componentes,funções e distribuição da biota do solo

5. Importância agrícola da biomassa microbiana

Qual o significado da quantificação da biomassa microbiana do solo ?

Resíduos orgânicos: 100 g

60-80 g60-80 g

COCO22

Biomassa Biomassa (organismos do solo)(organismos do solo)

Substâncias não húmicas Compostos húmicos complexos

Húmus (15-35 g)

3-8 g3-8 g 3-8 g10-30 g


Efeitos do ambiente, solo, práticas agrícolas e aditivos

Reservatório de nutrientes e taxa de mineralização

Indicador da qualidade do solo


Contaminação por metais pesados

Adaptado de R.C. Dalal (1998)Australian J. Exp. Agriculture, 38:649-665

2.845372

2.350849

3.274143

-75042

2.746340

2.436134

2.846026

2.145320

1.721318

1.426216

0.68312

0.6436

(%)(mg C kg solo-1)(%)

Cmicr/CorgBiomassa microbianaTeor de argila

Efeito do teor de argila sobre a BMS

A BMS nas frações granulométricas do solo

Textura solo: argilo-siltoso

4.1132.5< 0.002

2.6327.50.02-0.002

2.363.90.05-0.02

1.8283.00.2-0.05

1.5122.0> 0.2

2.0873.0Solo total

(mg kg solo-1)(mm)Cmicr/CorgBiomassa microbiana CFração granulométrica

55:14:7:11280163664Inverno (9-5)

84:14:8:11080140839Outono (11-7)

106:12:5:114731711477Verão (18-14)

49:13:8:115116197730Primavera (15-11)

SPNC(oC dia/noite)

C:N:P:SBMS (mg kg solo-1)Estação do ano

Efeito sazonal sobre a BMS de solo sob pastagem


Fatores que interferem:• temperatura• umidade• disponibilidade de substrato

Pa

sta

ge

m n

ati

va

Mil

ho

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lan

tio

co

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na

l)

Mil

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(g

C k

g-1)

Bio

mas

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mic

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g C

kg

-1)

Cm

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Co

rg (

%)

Efeito do uso da terra sobre a BMS

Adaptado de D. Nsabimana, R.J. Haynes, F.M. Wallis (2004)Applied Soil Ecology 26:81-92

Efeito do uso da terra sobre a BMS

Cultura Plantio BM-C Corg do solo Cmicr/Corg mg . kg solo-1 mg . kg solo-1 (%)

Milho Convencional 120 19,6 0,61Direto 237 21,5 1,10

Trigo/Centeio Convencional 150 22,3 0,67Direto 299 25,5 1,18

Trigo Convencional 760 44 1,73Direto 940 48 1,96

(manejo do solo)

Rotação C org BMS-C BMS-N

(%) (mg C kg solo-1) (mg N kg solo-1)

Trigo 0.77 426 53

Trigo-pastagem 1.5 anos 0.84 570 71

Trigo-pastagem 2.5 anos 0.91 806 100

Pastagem 3.5 anos 0.94 837 105

Efeito do uso da terra sobre a BMS(rotação de culturas)


BM-C em rotaçãoMonocultura Soja Diferença

(%)

Corg em rotação

(%)

Monocultura Soja Diferença

--- mg C kg solo-1--- --- mg C kg solo-1---

Sorgo 600 650 + 8,3 14,8 14,8 0

Milho 108 128 + 18,5 16,7 15,6 - 6,6

Efeito do uso da terra sobre a BMS(rotação de culturas)

Anderson & Domsch (1986)

maior ganho de MOSDiversificação do substrato: cadeia alimentar mais interdependente manutenção de mais Cmicr por unidade de Corg

Em equilíbrio: Cmicr:Corg

Monoculturas 2.3

Rotação de culturas 4.4

Biomassa Diversidade

Biomassa Diversidade

Clima úmido Clima árido

Temp. intermediárias

(17-27 oC)

Temperaturas

extremas

pH do solo

5-8

pH alto

ou baixo

Floresta descídua

Floresta tropical

Floresta coníferas

Pastagem permanente Cultivo contínuo

Retôrno de resíduos

compostagem

Excesso fertilizantes

e pesticidas

Boa drenagem

aeração

Impedimento drenagem

inundação

Conclusão:

Aparentemente os valores de BMS expressam qualitativamente o efeito do clima, uso da terra e práticas agrícolas, mas é difícil comparar esses valores entre climas, tipos de solo e usos da terra diferentes.

A BMS tem potencial para aumentar N, P e KDiaz-Raviña et al. (1993), Soil Biol.Biochem.25:25-31

kg ha-1

100-600 50-

300

kg ha-1

N 120 - 720 (100-700% >)

P 90 – 560 (8-100% >)

K 85 - 475 (1-69% >)

Ca 12 - 66

Solos agrícolas

200-1000

Solos sob floresta

400-160030 cm (gCmicr.g-1)


6.318172178+ esterco animal + NPK

5.727129193+ esterco animal

6.92515.588+NPK

5.12410.6154+P (26 kg ha-1)

15.5170.711+N (35 kg ha-1)

2.8190.437Controle

mg kg solo-1

S disponível

BM-SP disponível

BM-PTratamento

Biomassa microbiana e disponibilidade de P e S em solo argiloso sob pastagem

[ P ] nas plantas : BM-P → R2 = 0.83[ P ] nas plantas : P disponível → R2 = 0.49[ P ] nas plantas : BM-P + P disponível → R2 = 0.98

Conclusão:

Embora os nutrientes imobilizados na BMS sejam potencialmente disponíveis para as plantas, a interpretação de sua contribuição efetiva é complicada pela aplicação de diferentes técnicas de medida e as variáveis como umidade, temperatura, pH, textura e relação C:nutriente que afetam tanto o processo de mineralização como o da imobilização.

• Indicador de poluição por metais pesados

BM-C Fungos Bactérias qCO2

solo natural excesso de metais pesados

(Dias-Júnior et al., 1998)

Estresse causado pelo excesso de metais pesados no solo

Conclusão:

Os valores de BMS por si só não são bons indicadores de toxicidade por metais pesados. Algumas enzimas e plantas suceptíveis são indicadores mais sensíveis.

Índices como Cmicr:Corg ou quociente metabólico podem ser mais úteis.




Degradação de pesticidas

Indicador da qualidade do soloIndicador da qualidade do solo

Aplicação das estimativas de biomassa microbiana

Solo de qualidade é biologicamente ativo e contém variedade estável de microrganismos

Apresenta rápida resposta à interferências externas

Reflete o funcionamento do ecossistema

Metodologia fácil e econômica

Distribuição universal (especificidade individual/espacial)

Quociente metabólico ou atividade respiratória específica (qCO2): produção de CO2 por unidade de biomassa e tempo.

qCO2 reflete a energia necessária para a manutenção da população

mg C-CO2 g Cmicr-1 h-1

Área Biomassa Microbiana qCO2 Respiração do solo n*

(g C g solo-1) (ng C-CO2 gC-1 dia -1) (g C-CO2 g solo -1 dia-1)

Pousio 340 0.86 19 58Cultura agrícola 370 1.13 21 58Campina 550 0.69 31 50Floresta 460 0.80 30 44

* número de amostras de solo analisadas

Possíveis causas:

Alterações na composição da comunidade microbiana

Efeito de um stress

Proporção de células ativas diminui com o aumento da BM

Altas concentrações de CO2

Índices eco-fisiológicos

qCO2

C micr:C org

(meio neutro)

2.0 - 4.4%

0.5 – 2.0 ug C-CO2 g Cmicr-1 h-1

Sob floresta ou cultivo

valores críticos

Cmicr: Corg = reflete a disponibilidade de C para o crescimento da população

qCO2 = reflete a demanda de energia para a manutenção da população

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