Materia Organica Do Solo-2012_CERRI

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<p>LSO257 FUNDAMENTOS DE EDAFOLOGIA 1 Semestre de 2012</p> <p>Matria orgnica do soloCarlos Eduardo P. Cerri</p> <p>Consideraes geraisFunes da matria orgnica do solo</p> <p>Sustentabilidade agrcola</p> <p>Ambiente</p> <p>Nutrio de plantas</p> <p>MOS</p> <p>Propriedades qumicas do solo</p> <p>Propriedades biolgicas do solo</p> <p>Propriedades fsicas do solo</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSMatria orgnica do solo (MOS)Definio:</p> <p>Todos os derivados de materiais vegetais e animais incorporados ao solo ou dispostos sob sua superfcie, na forma viva ou nos vrios estgios de decomposio, mas exclui-se a parte area das plantas.</p> <p>Encyclopedia of Soil Science, 2006</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSEcossistema Natural Agrosistema</p> <p>Pluviolixiviados</p> <p>Liteira</p> <p>Restos de culturas</p> <p>Resduos org:agrcola urbano industrial</p> <p>Razes</p> <p>Macro e meso fauna e microrganismos</p> <p>Razes</p> <p>Carvo</p> <p>Exsudatos Metablitos</p> <p>Exsudatos</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSEcossistema Natural Agrosistema</p> <p>Pluviolixiviados</p> <p>Liteira</p> <p>Restos de culturas</p> <p>Resduos org:agrcola urbano industrial</p> <p>Razes</p> <p>Macro e meso fauna e microrganismos</p> <p>Razes</p> <p>Carvo</p> <p>Carbono</p> <p>Exsudatos</p> <p>Exsudatos Metablitos</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSSolo Matria orgnica do soloFrao orgnicaFrao mineral</p> <p>5%Matria orgnica estvel (hmus)Leveduras, algas, protozorios, nematides Fauna 10% 10%</p> <p>Bactrias e actinomicetos 30%</p> <p>20-40%</p> <p>Fungos 50%</p> <p>Organismos vivos</p> <p>MOS prontamente decomponvel, serapilheira, razes e outros</p> <p>Conceitos e constituintes da MOS</p> <p>Lignina</p> <p>Protenas</p> <p>Carboidratos</p> <p>Lipdeos</p> <p>Outros</p> <p>Macro e mesofauna</p> <p>Conceitos e constituintes da MOS</p> <p>Lignina</p> <p>Protenas</p> <p>Carboidratos</p> <p>Lipdeos</p> <p>Outros</p> <p>Conceitos e constituintes da MOS</p> <p>Lignina</p> <p>Protenas</p> <p>Carboidratos</p> <p>Lipdeos</p> <p>Outros</p> <p>Substncias hmicas</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSORIGEM DO MATERIAL ORGNICO PLANTA Vivo Pluviolixiviados Acima Abaixosuperfcie do solo</p> <p>MACRO/MESOFAUNA E MICRORGANISMOS Morto Liteira Restos de culturas Resduos Vivo Morto</p> <p>Exsudatos</p> <p>Raizes</p> <p>Macrofauna MesofaunaBiomassa Microbiana</p> <p>Restos animais e excrees Restos de microorganismos e metablitos</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSCONSTITUINTES Pluviolixiviados</p> <p>Liteira, restos de culturas e resduos orgnicosRazes e exsudatos Organismos do solo Substncias no-hmicas Substncias hmicas</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSCONSTITUINTES Pluviolixiviados</p> <p>Liteira, restos de culturas e resduos orgnicosRazes e exsudatos Organismos do solo Substncias no-hmicas Substncias hmicas</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSPluviolixiviados (throughfall)Definio: Poro da chuva que chega ao solo passando pela copa da vegetao, pelas aberturas nas copas, gotejando das folhas, galhos e troncos.Evapotranspirao</p> <p>Interceptao</p> <p>Pluviolixiviados Armazenamento (nas palntas)</p> <p>Infiltrao Absoro</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSMetodologia e exemplosColeta Preservao AnlisesColetor de chuva/pluviolixiviadosFunil (16 cm )</p> <p>Tipos de coletores</p> <p>Filtro de poliester</p> <p>Garrafa coletora</p> <p>Haste de metal (1,5 m) 1 m acima do solo</p> <p>Solo</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSTipos de coletores</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSTipos de coletores</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSFluxos no sistema florestal (mg C m-2)</p> <p>Chuva</p> <p>3022Escoamento superficial</p> <p>Pluviolixiviado</p> <p>173</p> <p>52771m</p> <p>Lixiviado</p> <p>1m</p> <p>1m</p> <p>7,34</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSCONSTITUINTES Pluviolixiviados</p> <p>Liteira, restos de culturas e resduos orgnicosRazes e exsudatos Organismos do solo Substncias no-hmicas Substncias hmicas</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSLiteira, restos de culturas e resduos orgnicosEcossistema natural Agrossistema Definio: resduos vegetais e animais depositados na superfcie do solo</p> <p>Resduos orgnicos</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSComposio elementar e bioqumica</p> <p>Matria seca 25% gua 75%Gorduras e ceras 2 % Celulose 45%</p> <p>Carbono 44 % Hidrognio 8 % Oxignio 40 % Cinzas 8 %</p> <p>Acar e gomas 5% Hemicelulose Protena Lignina 20 % 8% 20 %</p> <p>Tipos de compostos</p> <p>Composio elementar</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSDinmica sazonal da produo de liteira</p> <p>Final do vero (perodo seco) Acmulo liteira</p> <p>Meio do inverno (perodo de chuvas)</p> <p>Final do vero (perodo seco)</p> <p>Estaes do ano</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSQuantidade de restos vegetais (matria seca) de diferentes culturas</p> <p>CulturasPalhada no campo Soja Nabo forrageiro Aveia preta Cevada Centeio Trigo Milho</p> <p>Massakg ha-1</p> <p>2.000 4.000 5.000 2.000 3.000 1.500 6.000</p> <p>Clube Amigos da Terra, 1995</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSComposio dos restos de algumas culturas</p> <p>Cultura N P K Ca Mg Fe Cu M __________________________________________________________________ ----------------%-------------------------- -------mg-kg-1------Trigo Milho Amendoim Soja Batata Beterraba Algodo Alfafa 2.80 2.97 4.59 5.55 3.25 3.76 3.29 4.63 0.36 0.30 0.25 0.34 0.20 0.38 0.37 0.48 2.26 2.39 2.03 2.41 7.5 4.01 2.07 2.76 0.61 0.41 1.24 0.88 0.43 0.78 2.48 2.38 0.58 0.16 0.37 0.37 0.20 0.68 0.49 0.66 155 132 198 190 165 126 132 140 28 12 23 11 19 26 10 21</p> <p>10 11 17 14 16 08 24 06</p> <p>_____________________________________________________</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSTipos de resduos orgnicosVinhaa</p> <p>Composto de lixo urbano</p> <p>Biosslido</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSTipos de resduos orgnicosEstercos</p> <p>Resduos de cortume</p> <p>Resduos petroqumicosFarinhas e resduos frigorficos Torta de origem vegetal</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSComposio percentual de resduos frescos de animais</p> <p>Fonte Gado leiteiro</p> <p>N 0.53</p> <p>P 0.35 0.15 0.10 0.77 0.15</p> <p>K 0.41 0.30 0.58 0.89 0.42</p> <p>Ca 0.28 0.12 0.79 0.30 0.57</p> <p>Mg 0.11 0.10 0.14 0.88 0.08</p> <p>Gado de corte 0.65 Cavalo Galinha Porco 0.70 1.50 0.58</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSMetodologias de quantificao e exemplosEcossistema natural: liteira80 cm 60 cm Polietileno duro</p> <p>Tela de arame removvel (material grosseiro) Estaca de suporte Superfcie do solo</p> <p>malha de nylon Tecido robusto (1mm) Recipiente plstico removvel (material fino)</p> <p>Coletor de liteira em queda</p> <p>Coleta de liteira do solo</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSAgrossistema: restos culturais Exemplo: cana-de-acar</p> <p>Corte sem queima x com queima</p> <p>Medida do volume de material coletado</p> <p>Palhada ~ 14 Mg ha-1matria secaCampos 2003</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSAgrossistema: restos culturais Exemplo: plantio direto</p> <p>Exemplos:</p> <p>Regio</p> <p>Mg ha-1</p> <p>Sul (Tibagi-PR) 10,5 Centro-Oeste (Rio Verde-GO) 5,9Siqueira-Neto, 2002</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSCONSTITUINTES Pluviolixiviados</p> <p>Liteira, restos de culturas e resduos orgnicosRazes e exsudatos Organismos do solo Substncias no-hmicas Substncias hmicas</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSRazes</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSProduo de razes pelas principais culturas tropicaisProf.(cm) Trigo de inverno (no fertilizado) 0-30 0,69 0,45 1,14</p> <p>Razes</p> <p>Restolho Total</p> <p>Trigo de inverno (com N,P,K)Aveia Milho (com N, P, K) Soja</p> <p>0-30</p> <p>0,88</p> <p>0,59</p> <p>1,47</p> <p>0-30 0-80</p> <p>1,00 1,04</p> <p>0,57 ---</p> <p>1,57 ---</p> <p>0-60</p> <p>0,82</p> <p>---</p> <p>---</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSProduo de razes pelas principais culturas tropicaisBrachiaria decumbens</p> <p>Profundidade (cm) 0-4 4-9 9-15 15-30 30-60 60-100 Total</p> <p>Matria seca t.ha-1 0,938 0,191 0,140 0,150 0,175 0,147 1,741</p> <p>Distribuio % 54 11 8 9 10 8 100FUNDAO MS, 2000</p> <p>Avaliado aps 16 anos de formao e pastejo contnuo</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSProduo anual de biomassa de razes com a liteira da floresta AmaznicaFloresta Amaznica Total N P</p> <p>Mg.ha-1.ano-1</p> <p>kg.ha-1.ano-1</p> <p>Biomassa area Biomassa de razes</p> <p>7,6 8,0</p> <p>121 190</p> <p>2 9</p> <p>Biomassa de razes</p> <p>Conceitos e constituintes da MOS</p> <p>Metodologias de amostragem</p> <p>Placa com Pregos comprimento das razes dimetro das razesFilmagem no Perfil do Solo comprimento das razes distribuio do sistema radicular no perfil do solo Monolito densidade de massa (MS razes/ Vol. terra coletada) comprimento (compr. razes / Vol. terra coletada)</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSMtodo da placa com pregos no campo</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSMtodo da placa com pregos no campo</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSPrepao do perfil do solo no campo</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSFilmagem do perfil do solo no campo</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSFixao dos moldes para o corte dos monolito no perfil</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSMetodologias de quantificao e exemplos</p> <p>Amostragem Anlise de imagens</p> <p>Corel Draw</p> <p>SIARCS</p> <p>Quantificao</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSAnlise das imagens no Corel Draw Razes obtidas por filmagem da placa com pregos</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSImagens processadas no programa SIARCS</p> <p>Razes finas scanner</p> <p>Razes grossas scanner</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSExsudatos Definio: Compostos orgnicos secretados ou liberados pela superfcie de razes jovens. Rizosfera: poro do solo na vizinhana imediata das razes que influencia a abundncia e a composio da populao microbiana.</p> <p>Ponta de uma raiz penetrando no solo.</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSDestino no solo</p> <p>CO2PlantasMucilagem Secrees Biomassa microbianaMineralizao (NH4+, NO3-, ...) assimilao pelas plantas</p> <p>M u c i g e l</p> <p> Lubrificante para movimento da raiz no solo Melhora contacto raiz-solo</p> <p>Coloides minerais orgnicoshuminaHumificao (humina microbiana)</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSInteraes raz/solo</p> <p>Raz Solo</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSCONSTITUINTES Pluviolixiviados</p> <p>Liteira, restos de culturas e resduos orgnicosRazes e exsudatos Organismos do solo Substncias no-hmicas Substncias hmicas</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSTamanho relativoProtozoa cilicata</p> <p>AmebaBactrias</p> <p>Megafauna: &gt; 20 mm Macrofauna: 2-20 mmParede celular da raiz</p> <p>Mesofauna: 100 m-2 mmMicrofauna: &lt; 100 m</p> <p>Pelo da raz</p> <p>FungosNcleo</p> <p>Cabea de nematide bacterifago</p> <p>Actinomicetos</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSMACRO/MESOFAUNA E MICRORGANISMOS</p> <p>Classificao geral</p> <p> Apresentao das principais classesa. Macrofauna</p> <p>b. Mesofaunac. Microrganismos</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSMegafauna (&gt; 20 mm)Rato do campo</p> <p>Macrofauna (&gt; 2 mm)Cupim soldado</p> <p>Vertebrados ( ratos, toupeiras)</p> <p>Classe Insecta Ordem Hymenoptera Formicidae</p> <p>Cupinzeiro Classe Insecta Ordem Isptera</p> <p>Formigueiro</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSTesourinha</p> <p>Larvas de borboleta</p> <p>Larva bezouro</p> <p>Ordem Dermaptera</p> <p>Ordem Lepidoptera</p> <p>Ordem Coleoptera</p> <p>Larva de msca</p> <p>Excrementos Ordem Diptera</p> <p>Excrementos</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSClasse Oligochaeta</p> <p>Ordem Enchytraeidae</p> <p>Exemplar adulto</p> <p>Excrementos</p> <p>Parte posterior</p> <p>Excremento</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSClasse OligochaetaOrdem Megascolecidae</p> <p>Minhoca</p> <p>Trato digestivo</p> <p>Minhoca</p> <p>Excrementos</p> <p>Trato digestivo</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSMetodologia e exemploTransecto 5m25 cm 25 cm</p> <p>- Serapilheira</p> <p>Amostras</p> <p>- 0-10 cm - 10-20 cm - 20-30 cm</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSEtapas da extrao dos monolitos</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSMetodologia e exemploTransecto 5m25 cm 25 cm</p> <p>- Serapilheira</p> <p>Amostras</p> <p>- 0-10 cm - 10-20 cm - 20-30 cm</p> <p>Esboroar mo Remover a macrofauna Preservar em formaldeido 4%</p> <p>Cada grupo</p> <p>Densidade = ind m-2 Biomassa = g m-2</p> <p>Biodiversidade</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSMetodologia e exemplo Macrofauna do solo (quantidade e biodiversidade)Floresta Cana queimada pr-colheita (566149 individuos m-2) (723 individuos m-2) Cana sem queima pr-colheita (786101 individuos m-2)</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSMetodologia e exemplo Macrofauna do solo (quantidade e biodiversidade)Floresta Cana queimada pr-colheita (566149 individuos m-2) (723 individuos m-2)3120 80 19 147 136 8 8 3</p> <p>Cana sem queima pr-colheita (786101 individuos m-2)</p> <p>8</p> <p>~ 50 anos53 141 203</p> <p>4 anos189298</p> <p>8</p> <p>Minhocas Myriapodes Arachnides</p> <p>Formigas Larvas de colepteros Outros</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSMACRO/MESOFAUNA E MICRORGANISMOS</p> <p>Classificao geral</p> <p> Apresentao das principais classesa. Macrofauna</p> <p>b. Mesofaunac. Microrganismos</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSBiomassa microbiana do soloDefinio: Organismos menores do que 0,1 mm, predominando fungos, bactrias e actinomicetos em nmero, massa e capacidade metablica.</p> <p>Actinomicetos</p> <p>Fungos</p> <p>Bactrias</p> <p>Protozorios</p> <p>Jenkinson et al., 1986</p> <p>Conceitos e constituintes da MOS</p> <p>Conceitos e constituintes da MOS</p> <p>Conceitos e constituintes da MOS</p> <p>Tanino-protena</p> <p>Conceitos e constituintes da MOS</p> <p>Conceitos e constituintes da MOS</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSBiomassa microbiana : mtodo da fumigao-extraoDessecadorVapor de CHCl3</p> <p>Bomba de vcuo</p> <p>Defumigao</p> <p>EXTRAO</p> <p>K2SO4 0,5 M</p> <p>EXTRAO</p> <p>QUANTIFICAO DO ELEMENTO EXTRADO</p> <p>&gt;&gt;</p> <p>QUANTIFICAO DO ELEMENTO EXTRADO</p> <p>Elementos C, N, P e S</p> <p>BM =</p> <p>(Fumigada ) - (Controle )</p> <p>k eficincia da extrao</p> <p>Vance et al. (1987)</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSProporo relativa dos produtos de decomposio de resduos vegetais incorporados ao solo</p> <p>CO2</p> <p>60-80 g Resduos orgnicos 100 g38 g</p> <p>3-8g</p> <p>10 - 30 g</p> <p>Biomassa Substncias no hmicas Substnicias hmicas (organismos do solo)Hmus (15-35 g) Brady &amp; Weil, 1999</p> <p>EXERCCIOBaseado nos resultados experimentais a seguir, estime a porcentagem de decomposio da palha de milho aps 10 dias de incubao. Experimento: em um frasco com 100 g de solo adicionaram-se 400 mg da palha de milho contendo 50% de C. Aps incubao com umidade e temperatura adequadas por 10 dias, verificou-se que 80 mg de C foram evoludas como CO2 do solo que recebeu a palha, enquanto no mesmo solo e condies, porm sem palha, emanaram-se apenas 20 mg C-CO2. Nota: a porcentagem de decomposio da palha pode ser estimada pela expresso: [(C-CO2 do solo com palha) (C-CO2 do solo sem palha) / quantidade de C adicionado via palha] * 100</p> <p>[(80-20)/200]*100 = 30%</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSCONSTITUINTES Pluviolixiviados</p> <p>Liteira, restos de culturas e resduos orgnicosRazes e exsudatos Organismos do solo Substncias no-hmicas Substncias hmicas</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSSubstncias no-hmicasDefinio: Compostos derivados de carboidratos, aminocidos e protenas, lipdeos, compostos fenlicos e lignina provenientes da decomposio de restos vegetais e animais no soloCarboidratos Celulose Aminocidos</p> <p>Glicina (aminocido)</p> <p>Lipdeos QuitinaGlucose(aldose)</p> <p>cidos nucleicos</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSCarboidratos Protenas Lignina cidos graxos Ceras Resinas Pigmentos Outros</p> <p>Degradao Microbiolgica Bioqumica</p> <p>Produtos da degradao Substncias no-hmicas Carboidratos Ceras Resinas Sntese</p> <p>Degradao</p> <p>Hmus</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSCONSTITUINTES Pluviolixiviados</p> <p>Liteira, restos de culturas e resduos orgnicosRazes e exsudatos Organismos do solo Substncias no-hmicas Substncias hmicas</p> <p>Conceitos e constituintes da MOSDefinio (antiga) de substncias hmicasMistura complexa e recalcitrante de substncias orgnicas amorfas e coloidais de cor marrom...</p>