MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO (MOS) Fertilidade do Solo Prof. Josinaldo

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1 MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO (MOS) Fertilidade do Solo Prof. Josinaldo

2 Solo (pedosfera) como sistema integrador das quatro esferas fundamentais da terra

3 1 ASPECTOS GERAIS - MOS todos os compostos orgânicos do solo - Influência os atributos do solo - Teor no solo varia de 0,5 a 5% - Ligado ao ciclo global do carbono (Aq. Global?)

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6 2 COMPOSIÇÃO DE RESÍDUOS VEGETAIS - M.O.S: Produzida principalmente pelos vegetais Luz CO 2 + H 2 O GLICOSE + O 2 Clorofila Os vegetais são constituídos de: C, H, O, N, S, P + cinzas (K, Ca, Mg + outros elementos).

7 Composição geral de resíduos vegetais. % Elemento Carbono Nitrogênio 3,7 4,15 Oxigênio Hidrogênio 3,3 4,8

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9 3 COMPARTIMENTOS DA MATÉRIA ORGÂNICA a) Resíduos orgânicos - Material orgânico não decomposto (reconhecível) - Liteira ou serrapilheira - Resíduos sobre a superfície em floresta e em SPD. - Importante na conservação do solo

10 b) Fração leve - Resíduos em diversos estágios de decomposição no interior do solo (não reconhecível). - Representa 2 a 30% da MOS. - Muito afetada pelo manejo e atributos do solo c) Biomassa microbiana - Tecido microbiano vivo - Pode atuar inicialmente como agente decompositor. - Pode causar inicialmente imobilização de N, P, e S. - Posteriormente funciona como fonte de nutrientes - Representa 2 a 5% da MOS total solo

11 d) Substâncias não húmicas (biomoléculas) - açúcares (celulose, hemicelulose) - aminoácidos (lisina, glicina) - gorduras (lipídeos) - resinas - lignina - ácidos orgânicos de baixo peso molecular São produzidas pelas atividades biológicas

12 e) Substâncias húmicas (húmus estável) - Formadas pelo processo de humificação - Possuem alto peso molecular (500 a ). - Não têm fórmula molecular definida. - Possuem alta complexidade química e estrutural. - Não é atacado facilmente pelos microrganismos do solo. - Decompõe-se muito lentamente.

13 Substância húmica (ex.: ácido húmico)

14 Rotas de formação de substâncias húmicas

15 ÁCIDO FÚLVICO ÁCIDO HÚMICO HUMINA > Tamanho de partículas > grau de polimerização < solubilidade < CTC

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17 4.1 REAÇÕES DA MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO - Subs. Húmicas apresentam grande reatividade Grupos funcionais da matéria orgânica.

18 a) CTC nos grupos carboxílicos e fenólicos da M.O ph > 3,0 - Maioria dos solos agrícolas tem ph acima de 4,5.

19 Tabela CTC aproximada para alguns colóides do solo Componente CTC (cmol c kg -1 ) Montmorilonita Vermiculita Ilita Caulinita 3 15 Matéria Orgânica

20 Matéria orgânica e CTC...

21 b) Complexação de metais - Formação de quelato (ou quelado) Complexação de Zn pelo grupo fenólico da matéria orgânica

22 - altera a dinâmica de metais (toxicidade, mobilidade, poluição,.. - Pode aumentar a disponibilidade de alguns micronurientes - Pode diminuir a disponibilidade de outros. Fe +3 > Al +3 > Cu +2 > Ni +2 > Co +2 > Ca +2 > Zn +2 > Mn +2 > Mg +2 Aumento da constante de estabilidade do complexo formado (com AF) Qual micronutriente é ligado a M.O preferencialmente (ácidos fúvicos)? E Al em solos com altos teores?

23 c) Poder tampão - Maior teor de MOS maior poder tampão. R- C = O + H + R- C = O + H + + H 2 O OH O - Solução do solo OH - Calagem

24 d) Interação com argilominerais - Associação dos grupos funcionais da MOS com os da superfície dos minerais. * ponte de hidrogênio * troca de ligantes (OH por grupos funcionais da M.O) * pontes de cátions

25 Interação de substâncias húmicas com partículas de argila do solo.

26 e) Interação com outras moléculas orgânicas - herbicidas - inseticidas - fungicidas - Diminui ou aumenta a mobilidade dessas substâncias.

27 g) Agregação do solo

28 5. DECOMPOSIÇÃO E DINÂMICA DA M.O.S

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30 5.1 Dinâmica de decomposição dos resíduos Decomposição Separação em partes (fragmentação mecânica e física) os constituintes de um certo material Mineralização Processo de decomposição que leva a desorganização estrutural dos resíduos orgânicos transformando-os em compostos minerais mais simples (MIN = DECOMPOSIÇÃO + ATAQUE MICROBIANO) Humificação Processo conservador que provoca a alteração nos resíduos orgânicos que resulta em complexos coloidais relativamente estáveis. síntese e ressíntese de produtos de decomposição /mineralização compostos de alto peso molecular

31 5.2 Fatores que afetam a dinâmica de M.O.S Textura (??) a) Clima Temperatura Umidade c) Solo CTC Al e ph Teor de nutrientes b) Composição Teor de polifenóis Teor de ligninas Teor de açúcares Relação C:N, C:P e C:S d) Topografia e) Microbiota f) Manejo do solo

32 Decomposição dos componentes da matéria orgânica do solo Açúcares, amido proteínas celulose Lignina, gorduras Taxa de decomposição < 1ano > Resistência à decomposição 6-8 anos > 100 anos Tempo

33 Sequência de estádios de decomposição de resíduos orgânicos, dinâmica e ciclagem da biomassa microbiana no solo.

34 5.3 Matéria orgânica como fonte de nutrientes Relações C:N, C:P e C:S que determinam a disponibilidade de nutrientes no solo. Qualidade da M.O Relações C:N C:P C:S Imobilização (I)/Mineralização (M) Disponibilidade dos nutrientes Pobre > 30 > 300 > 400 I > M Diminui Intermediária I = M Não altera Rica < 20 < 200 < 200 I < M Aumenta E se a intenção for proteger o solo e não fornecer nutrientes?

35 5.4 ESTOQUE DE MATÉRIA ORGÂNICA NO SOLO Mic. org

36 Resposta da microbiota e dinâmica de processos da mineralização de resíduos orgânicos em relação à disponibilidade de nutrientes no solo.

37 Fonte: Cerri et al. (2007) Estoque de C no Brasil

38 Estratégias para aumentar a MOS aumentar a produção de biomassa adequação das práticas agrícolas rotação, práticas culturais, adubação adubação organomineral

39 Interpretação da MOS Fonte Nível de interpretação da MOS M. baixo Baixo Médio Bom Muito bom % IAC - < 2,6 2,6-4,3 > 4,3 - CFSEMG 0,70 0,7-2,0 2,0-4,0 4,0-7,0 >7,0

40 5.5 QUANTIFICAÇÃO DA MOS Oxidação seco Ignição - CO 2 evoluído medido por detector infra-vermelho - Solo mufla (600º C por 1 h) peso (antes e depois). C orgânico Oxidação úmida O Cr 2 é reduzido e o C é oxidado com otimização do meio ácido que ph e temperatura titulação do excesso de dicromato com sulfato ferroso amoniacal C da MOS tem valência média zero.

41 ESTIMAÇÃO DA MOS MOS = CO x 1,724 Assume-se que o teor de CO na MOS é de 58 %