Materia Organica Do Solo Versao 2

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<p>Uniersidade Federal de Santa Maria Centro de Cincias Rurais Departamento de Solos</p> <p>Matria orgnica do solo Matria orgnica do solo</p> <p>Definies e caracterizao da MOMaterial orgnico todo o tipo de material de origem orgnica, reconhecvel ou no.</p> <p>Hmus ou matria orgnica substncias de natureza orgnica j em estdio avanado de alterao, no sendo possvel reconhecer sua origem</p> <p>4 grandes grupos de compostos orgnicos: Mais importantes e se decompem rapidamente, contribuindo para os nutrientes Protenas: do solo, como N, P e S Lignina: Composto muito resistente que persiste no solo como um dos principais componentes do hmus Carboidratos: Lipdios: + ceras e resinas Componentes resistentes que contribuem com S e P para o solo</p> <p>Composio dos materiais representativos de material verde, adicionado ao solo.</p> <p>Natureza das substncias orgnicasOs compostos no humificados sofrem 2 processos bsicos de transformao:</p> <p>Mineralizao: um processo de queima com o liberao de CO2 e de compostos (NH+3, CO2, PO3-4, SO2-4 ...) Humificao: transformao o orgnicos em hmus dos compostos</p> <p>Natureza das substncias orgnicasCompostos no humificados A natureza dos compostos no hmicos depende do tipo de organismo do qual precede: Resduos de colheita Esterco Animais mortos Produtos da atividade microbiana entre outros</p> <p>Natureza das substncias orgnicasCompostos no humificados Os compostos no hmicos transformam-se no solo devido, fundamentalmente, ao microbiana Constituem as unidades estruturais para: Formao de tecidos; Reservatrio organismos. de nutrientes e energia dos</p> <p>Natureza das substncias orgnicasCompostos no humificados Carboidratos: simples (glicose, galactose) polimerizados (lignina, celulose): difcil decomposio Aminocidos: so constituintes das protenas fonte de N no solo Glicina, alanina, c. asprtico, c. glutmico, etc</p> <p>Natureza das substncias orgnicasA velocidade de decomposio dos compostos no hmicos depende: composio dos resduos orgnicos: a relao C/N da matria orgnica muito importante condies ambientais: temperatura, umidade, aerao, pH... quantidade e tipo de material (degradao e resistncia) Os compostos no hmicos participam na sntese de outras substncias (compostos humificados), atravs do processo de humificao</p> <p>Ciclo do carbono Os vegetais transformam o CO2 da atmosfera em compostos orgnicos, mediante energia solar O homem e outros animais superiores obtm energia e tecidos orgnicos dos produtos vegetais e devolvem resduos e rejeitos ao solo Macro e microrganismos digerem estes materiais orgnicos, liberando nutrientes para as plantas, deixando CO2 e hmus como produtos relativamente estveis Carbonatos e bicarbonatos de Ca. Mg, K, etc, so removidos por lixiviao, porm, o carbono retorna ao ciclo sob a forma de CO2 A totalidade do CO2 liberada para a atmosfera, onde fica novamente disponvel para assimilao vegetal Fonte: Brady, 1989</p> <p>Fonte: Brady, 1989</p> <p>Natureza das substncias orgnicasCompostos humificados Partculas coloidais de alta reatividade (&lt; 2m) Grande rea superficial especfica Colorao variando do amarelo ao marrom escuro (afeta a temperatura do solo) Bastante estveis e resistentes ao microbiana Capazes de reter reversivelmente molculas de gua e ons A composio qumica dessas substncias depende da composio dos resduos e dos microrganismos que tomaram parte na decomposio e das condies que o processo se realizou</p> <p>Natureza das substncias orgnicas Compostos humificados O fracionamento qumico permite a separao dos componentes orgnicos das partculas minerais do solo cido flvico: solvel em base, cido e gua cido hmico: solvel em base e insolvel em cido Humina: insolvel em base e cido</p> <p>Natureza das substncias orgnicasCompostos humificados cido flvico: C135H182O95N5S os grupos se dissociam maior decomponibilidade contribui imediatamente para a CTC do solo esto em forma adsorvida no solo, ligados aos xidos de Fe e Al, minerais de argila e compostos orgnicos de alto peso molecular quando no esto adsorvidos, so solveis em gua e tem propriedades redutoras e complexantes compostos de polissacardeos, compostos urnicos e fenlicos, aminocidos, entre outros</p> <p>Natureza das substncias orgnicasCompostos humificados cido hmico: C187H186O89N9S possuem alto peso molecular maior resistncia da molcula decomposio funciona como reserva em alguns locais pode representar mais de 80% da matria orgnica total forma com Ca, Mg, Fe e Al, compostos pouco solveis</p> <p>Natureza das substncias orgnicasCompostos humificados Huminas compreende, junto com as substncias orgnicas pouco modificadas, a matria humificada e cidos hmicos intimamente complexados com minerais de argila substncias hmicas negativamente carga dependente de pH carregadas positiva e</p> <p>Matria orgnica do solo</p> <p>O teor de MO no solo muito sensvel em relao s prticas de manejo</p> <p>A matria orgnica encontrada principalmente nas camadas superficiais do solo, suprindo os nutrientes aos vegetais e proporcionando propriedades fsicas favorveis ao crescimento das plantas.</p> <p>Nutrientes</p> <p>Matria orgnica Propriedades fsicas</p> <p>Superfcie</p> <p>Adio de matria orgnica ao solo</p> <p>Parte area</p> <p>Adio de matria orgnica</p> <p>Sistema radicular</p> <p>Adio de MOOcorre via adio de carbono pela sntese de compostos orgnicos no processo da fotossntese matria vegetal. Decresce com a profundidade.PC = preparo convencional; PD = plantio direto; A = aveia; V=ervilhaca; M = milho; C = caupi.</p> <p>Teores de CO e NT num solo Argissolo Vermelho escuro submetido, durante 9 anos, a diferentes sistemas de manejo.</p> <p>Transporte de MO em profundidade</p> <p>Minhocas</p> <p>Besouros</p> <p>Formigas</p> <p>Transporte de matria orgnica em maiores profundidades</p> <p>CO2 CO2 CO2</p> <p>CO2 CO2</p> <p>Perdas de MOMO</p> <p>Decomposio Liberao CO2 na respirao Microbiana</p> <p>Revolvimento do solo (oxidao, eroso, lixiviao)</p> <p>Queima de combustveis fsseis</p> <p>Desmatamento</p> <p>A magnitude desses processos em dadas condies edafoclimticas depende das espcies e do sistema de manejo do solo utilizado.</p> <p>Nota-se o declnio inicial muito rpido e o nivelamento com o passar do tempo</p> <p>Perdas de MO</p> <p>Em reas cultivadas, grande parte da matria orgnica vegetal removida para consumo humano ou animal, sendo pequena a quantidade que retorna ao solo O revolvimento do solo coloca os resduos orgnicos em fcil contato com os organismos do solo, aumentando o ritmo de decomposio Fonte: Brady, 1989</p> <p>Figura. Influncia geral do cultivo sobre os nveis de matria orgnica do solo, iniciando-se com pradarias virgens. Fonte: Brady, 1989.</p> <p>Perdas de MO</p> <p>A influncia depreciadora do cultivo sobre a matria orgnica tambm atinge as camadas inferiores do solo Cerca de 25% da matria orgnica foi perdida na camada entre 0 e 25 cm, em conseqncia do cultivo Figura. Teor mdio de matria orgnica de 3 solos do Dakota do Norte, antes e aps 43 anos de cultivo. Fonte: Brady, 1989.</p> <p>Estabelecimento prolongado de uma cobertura vegetal equilbrio entre a adio e a decomposio da MO</p> <p>Tempo de decomposio relativo das substncias no humificadas no solo.</p> <p>Regies tropicais</p> <p>e subtropicais</p> <p>1os anos de cultivo</p> <p>+ de 50% da MO pode ser perdida</p> <p>MO</p> <p>Eroso</p> <p>Decomposio</p> <p>Microbiana Relao entre os contedos de MO e o perodo de cultivo de solos do RS (adaptado de Pottker, 1977).</p> <p>Mdias anuais de temperatura aumentam de 14,1 C a 20oC Chuvas decrescem de 2480 mm a 1350 mm Evapotranspirao potencial aumenta de 600 a 1100 mm Teores de MO (%C) decrescem com a elevao da temperatura e a diminuio da gua excedente</p> <p>Clima x teor de MO o</p> <p>Oeste</p> <p>600 km Leste</p> <p>O teor de MO aumenta com a altitude em que ocorre o solo</p> <p>Textura e clima x teor de MO</p> <p>O nvel de matria orgnica do solo depender do clima, das condies do solo, do tipo e da seqncia das culturas. Figura. Variao da matria orgnica em relao a textura do solo (figuras a, c) e clima (figuras b, c). Fonte: Brady, 1989.</p> <p>Importncia da matria orgnica no solo</p> <p>Crescimento vegetal</p> <p>Meio ambiente</p> <p>Matria orgnica</p> <p>Propriedades qumicas</p> <p>Microrganismos</p> <p>Propriedades fsicas</p> <p>Importncia da matria orgnica no soloA B CFoto: Streck et al., 2002</p> <p>Cor do solo: aumenta a tonalidade escura ar Formao de agregados: maior permeabilidade ao Aumento da capacidade de reteno de gua Aumento da CTC e CTAArgissolo</p> <p>Disponibilizao de macro e micronutrientes Controle do pH do solo: efeito tampo Produo de substncias ativadoras e/ou inibidoras do crescimento de microrganismos Participao de processos pedogenticos: quelao, peptizao e coagulao Fonte: Luchese et al., 2001</p> <p>A maioria dos atributos do solo tm estreita relao com a MO:</p> <p>Estabilidade dos agregados</p> <p>Resistncia eroso Infiltrao e reteno de guaK+ Na+ Cl-</p> <p>CTC</p> <p>K+Cl-K+ Na+</p> <p>Disponibilidade de nutrientes s plantas</p> <p>Atividade biolgica</p> <p>MO e caractersticas fsicas do soloResduos orgnicos</p> <p>Densidade do solo Poros de tamanho grande Entrada de ar Drenagem de gua As razes e os miclios de fungos criam uma rede que razes miclios favorece a estabilidade dos agregados, os quais aumentam em nmero na presena de gramneas e quando o solo no nmero presena gramneas perturbado.</p> <p>MO e caractersticas fsicas do solo</p> <p>Relao entre o dimetro mdio geomtrico dos agregados (DMG) e os teores de carbono orgnico em um Latossolo Vermelho escuro.</p> <p>MO e caractersticas fsicas do solo</p> <p>Fonte: Brady, 1983</p> <p>Solo desetruturado (esquerda) e solo bem granulado (direita). Razes de plantas e especialmente hmus so fatores principais na granulao do solos.</p> <p>MO e atividade microbianaDecomposio por microrganismos heterotrficosParte dos compostos simples e da energia liberada so utilizados para seu prprio metabolismo e reproduo</p> <p>Aumento da biomassa do solo C K P IMOBILIZAO E MINERALIZAO Este aumento da biomassa representa uma IMOBILIZAO temporria dos nutrientes que agora fazem parte dos tecidos microbianos.</p> <p>N</p> <p>Imobiliza parte dos nutrientes contidos nos resduos</p> <p>MO e atividade microbianaIMOBILIZAO E MINERALIZAO Os nutrientes imobilizados podem atingir grandes quantidades, mas a biomassa reciclada mais rapidamente que os tecidos mortos e o retorno de nutrientes sua forma solvel disponvel para o aproveitamento pelas plantas chamado de MINERALIZAO.</p> <p>Relao Carbono/Nitrognio (C/N)O equilbrio entre as taxas de mineralizao e imobilizao depende da quantidade de C no resduo e da relao entre carbono e nitrognio (C/N) Os tecidos microbianos possuem uma relao C/N entre 20 e 30</p> <p>Relao Carbono/Nitrognio (C/N)Plantas jovens e gramneas Diminui contedo de protenas e aumenta lignina Maturao</p> <p>Relao C/N 20 Relao C/N &gt; 30 Leguminosas jovens Relao C/N aumenta com a idade Maturao</p> <p>Baixa relao C/NFonte: Luchese et al., 2001</p> <p>Relao Carbono/Nitrognio (C/N)60</p> <p>Relao C/N</p> <p>33 17 12 8</p> <p>I&gt;M I=M I</p>