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Figura 1. Deposição de matéria orgânica da Mata Atlântica

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Figura 2. Decomposição de matéria orgânica da Mata Atlântica

3Figura 3 Decomposição de matéria orgânica da Mata Atlântica

4Figura 4. Decomposição de matéria orgânica da Mata Atlântica

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Figura Cadeia de carbono

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DECOMPOSIÇÃO DE RESÍDUOS

O que é liberado?

CO2 Evoluído

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1. FATORES QUE AFETAM A DECOMPOSIÇÃO

1.1. Abióticos

1.2. Relação C/N

< 30-35/1 Mineralização

> 30-35/1 Imobilização

1.3. Superfície específica

1.4. Composição do resíduo

8Figura. Biodigestor modelo indiano

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•CARBOIDRATOS

CELULOSE

HEMICELULOSE

SUBSTÂNCIAS PÉCTICAS

AÇÚCARES

•LIGNINA

•COMPOSTOS NITROGENADOS

•OUTROS

ceras, graxas, ác. orgânicos

CONSTITUINTE CONTEÚDO (%)

30-75

20 - 60

10 - 30

1 - 10

1 - 5

Tabela 1. Principais componentes dos tecidos vegetais depositados

no solo (Waskman & Starkey, 1931)

10 - 30

1 - 15

5 - 20

10

• CELULOSE

Plantas, algas, fungos e protozoários PC

�� Mecanismo Bioquímico

Celulose + Celulase

Celobiose + Celobiase

celobiose + glicose

2 glicose

O2

Micelas Fibrilas(micro e macro)

Fungos: Aspergillus, Alternaria, Fusarium, Penicillium, Rhizopus.

Bactérias. Achromobacter, Bacillus, Clostridium, Cellulomonas, Vibrio

Actinomicetos: Micromonospora, Nocardia, Streptomyces,

fibras

Principal constituinte vegetal 50% madeira

11Figura 5. Semente de algodão com fibras

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•••• Moléculas 2 x103 a 104•••• Ligações ββββ 1-4•••• PM 200 a 2 x 106

Figura 6. Estrutura da celulose

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UFC/g SOLO SECO(X 104)

21,6

24,6

22,6

44,2

14,9

SISTEMAS DE MANEJO

CONVENCIONAL

PLANTIO DIRETO

PREPARO ADEQUADO (1)

PASTAGEM CULTIVADA

CAMPO NATIVO

Tabela 2. População de microrganismos celulolíticos em solo

submetido a diferentes sistemas de manejo. Adaptado de

Silva Filho (1984).

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• HEMICELULOSE

Hexoses

Heteropolímero �� ramificado

Estrutura da PC

�� Mecanismo Bioquímico

Hemicelulose + Hemicelulase Açúcares

vegetais (reserva)

Polissacarídeos Pentoses e/ou Ác. Urônico

O2

Fungos: Alternaria, Aspergillus, Fusarium, Penicillium, Rhizopus.

Bactérias. Achromobacter, Bacillus, Clostridium, Pseudomonas, Vibrio.

Actinomicetos: Streptomyces

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G lu c o s e G a la c t o s e M a n o s e

Á c id o G lu c o r o n ic o Á c id o G a la c t u r o n ic o

X i lo s e A r a b in o s e

Figura 7. Estrutura da hemicelulose

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• LIGNINA

Fenil propano 3D

PC

�� Mecanismo Bioquímico O2

Camadas (sec.) Intercelulares

LacaseFenoloxidasePeroxidase

Lignina +Comp. Fenólicos

e Ác. Aromáticos

[��] Madura e Decomposição

Fungos: Porta, Agaricus e Armilaria.

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Figura. Fenil (C6H5)

18Figura . Fungos decompositores de Lignina

19Figura 8. Estrutura da lignina

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CONSTITUINTE

GORDURAS

CELULOSE

HEMICELULOSE

LIGNINA

N-TOTAL

SEMANAS

10 - 14

2,6

18,1

16,6

9,9

2,5

ANTERIOR

ESPIGAS

%

2,6

27,0

21,2

11,8

1,8

PLANTAS

MADURAS

1,3

36,3

22,9

19,8

0,2

Tabela 3. Influência da idade das plantas de centeio sobre a composição química da matéria seca (Waksman & Toney, 1972).

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Figura 9. Curvas de decomposição de constituintes orgânicos

dos vegetais. Adaptado de Minderman (1960).

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• AMIDO

Amilose (s) αααα 1- 4 simples

Amilopectina (ins) αααα 1- 4 e 1 - 6 ramif

Principal reserva vegetal Glicose

≅≅≅≅1400

Fungos: Aspergillus, Fomes, Fusarium, Rhizopus.

Bactérias: Achromobacter, Bacillus, Clostridium e Pseudomonas.

Actinomicetos: Streptomices, Nocardia e Micromonospora.


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• AMIDO

Amilose (+s) ligadas por pontes

glicosídicas α-1,4, que

conferem à molécula uma

estrutura helicoidal. αααα 1- 4 simplesAmilopectina (-s) αααα 1- 4 e 1 - 6 ramif

Principal reserva vegetal





250 a 300 resíduos de D-glicopiranose

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• AMIDO

a) Amilose (+s)

ligadas por pontes glicosídicas α-1,4, estrutura helicoidal.

Principal reserva vegetal

250 a 300 de D-glicopiranose

b) Amilopectina (-s) 1400 α-glicose ligações glicosídicas α-1,4 e α-1-6




�� Mecanismo BioquímicoO2

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•••• PECTINA

Cimento vegetal

Pectina +Poligalacturonase

Metilesterase Ác. galacturônico

Polissacarideo

PC


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Uso na Indústria Alimentar

Pectina + Açúcar gelificante gel

Frutas maça e laranja

Figura 10. Estrutura da pectina

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• INULINA

Ligações αααα 2-1

Inulina + Inulinase frutose

frutoligossacarídeo

�� Poder calórico e não digerido no estômago

Raiz da chicória


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Figura 11. Estrutura da Inulina

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•••• QUITINA

Fungos e Insetos

Quitina + Quitinase

�� C/N

N-acetilglicosamina

Cadeia longa

�� Relação C/N

Fungos: Aspergillus, Fusarium, Penicillium, Mucor.

Bactérias: Achromobacter, Bacillus e Pseudomonas.

Actinomicetos: Micromonospora, Nocardia e Streptomyces.


Polímero de N-acetilglicosamina

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Figura 12. Estrutura da quitina

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Tabela 4. Eficiência de utilização do carbono

MICRORGANISMOS AERÓBIO ANAERÓBIO

%

BACTÉRIA 5 - 10 2 - 5

FUNGOS 30 - 40 -

ACTINOMICETOS 15- 30 -

32Figura 13. Transformações nos níveis de nitrato atendendo à decomposição de resíduos

orgânicos no solo. (Stevenson , 1964)

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3. MEDIÇÃO DA ATIVIDADE MICROBIANA

�� Evolução do CO2 ou consumo de O2

�� Matéria Orgânica ��

�� Desaparecimento de um componente

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TABELA 5. NÚMERO E BIOMASSA DOS PRINCIPAIS MICRORGANISMOS DO SOLO. AMPLITUDES CONSIDERADAS POR DIVERSOS AUTORES. ADAPTADO DE SIQUEIRA (1988).

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2.BIOMASSA MICROBIANA

• Exceto

• Corresponde

�� Formada por células vivas

• Importância no Solo

�� Reservatório de nutrientes

�� Indicador das mudanças do solo

Raízes e animais com volume < 5 x 10 mµµµµ3

1- 4 % C total

figura 3 decomposição de matéria orgânica da mata …jair/al319/aulas/aula 9. ciclo do...

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