QUÍMICA DA MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO. MARIO MIYAZAWA, químico, Dr CEZAR F. ARAÚJO Jr, agrônomo, Dr

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1 QUÍMICA DA MATÉRIA RGÂNICA D SL MARI MIYAZAWA, químico, Dr miyazawa@iapar.br CEZAR F. ARAÚJ Jr, agrônomo, Dr cezar_araujo@iapar.br

2 INTRDUÇÃ

3 FNTES DA MATÉRIA RGÂNICA * Tecidos vegetais (caule, raiz, folha) * Estercos de animais, * Material compostados, * Resíduos agroindustrial, * Animais e microrganismos mortos

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5 FATRES- ACÚMUL DA MATÉRIA RGÂNICA N SL

6 Acúmulo da M no solo * Latitude: latitude M, * Altitude: altitude M, * Temperatura: quente M, * Textura: argila M, Umidade: umidade M, Aeração: ausência de ₂ M, Raios solares: radiação M, Alumínio: alumínio M, Acidez: ph M, Vegetal: lignina, tanino M, : C/N M,

7 Acúmulo da M Latitude Altitude

8 Tropical Sibéria

9 Baixa M. rgânica Alta M. orgânica Al-complexo Al³+ livre Al³+ livre

10 CMPSIÇÃ QUÍMICA D MATERIAL VEGETAL

11 Insolúveis: - celulose - lignina - hemicelulose - proteína Solúveis: - ácidos orgânicos - açúcares - amino ácidos - taninos

12 ALIFÁTICS: ÁCIDS RGÂNICS DS TECIDS VEGETAIS cítrico, malônico, maleico, tartárico, oxálico, butílico, succínico, fumárico ARMÁTICS: salicílico, caféico, vanílico, coumárico, protocatéico, gálico, hidroxibenzoico

13 Fumárico Ácidos alifáticos maléico H H xálico H H H H Tartárico H H H H Citrico H H H H Malônico H H H H succínico H H H Málico H H H Aconítico

14 Ácidos aromáticos H Salicílico Gentísico H H Ferúlico H H H p-coumárico H H H H Vanílico H H Caféico H H H H Protocatéico CH 3 H H

15 Ácidos alifáticos Franchini et al., 2000 Aveia preta Nabo forrageiro Tremoço Azul 60 d 75 d 90 d 120 d Tempo (minutos) Tempo (minutos) Tempo (minutos)

16 NEUTRALIZAÇÃ DA ACIDEZ D SL PR M

17 Neutralização do Al 3+ e H + por Calagem CaC₃ + 2H₂ H₂C₃ + 2H H + H+ H₂ Hidrólise de Al Al 3+ + n(h) - Al(H) 2+ ; Al(H) 2+ ; Al(H) 3 ; Al(H) 4 ; Disponibilidade de nutrientes: - aumento de P, Ca e Mg, - redução de Fe, Mn, Zn, - aumento decomposição da M,

18 Neutralização da acidez do solo por M K Málico Ca ˉ H₂ H Málico H H + n H Solo ácido (aumento de ph) R-CM + H + R-CH + M n+ (M = Ca, Mg, K) Solo alcalino (diminuição de ph) -H + H H 2

19 Hidrólise de Al Neutralização do Al 3+ por M Al 3+ + n(h) - Al(H) 2+ ; Al(H) 2+ ; Al(H) 3 ; Al(H) 4 Complexos rgânicos de Al Al 3+ + L AlL 0 ; AlL 2 n- (L = ligantes orgânicos)

20 Estrutura molecular complexos Al-orgânico Al³+.6H₂ tóxico C C - CH 2 C CH 2 C - C Al C Al - C HC H H CH - C CH 2 C CH 2 C - C C H Al HC CH (HC H) 4 (HC H) 4 CH 2 H CH 2 H GLUCNAT CITRAT HC C CH H C - TARTARAT

21 TRANSPRTE DE CÁTINS N SL PR LIGANTES RGÂNICS

22 Ca, cmol/kg ph Al, cmol/kg 6 Ca 7 ph 1,6 Al 3 5 0,8 0 0 ton 6 ton 12 ton 3 0 ton 6 ton 12 ton 0,0 0 ton 6 ton 12 ton 0 a 5cm 5 a a a 40 0 a 5cm 5 a a a 40 0 a 5cm 5 a a a 40 Calagem plantio direto, 12 meses após aplicação Miyazawa e Watanabe, 2004

23 profun. cm Acúmulo de K no Solo 0 K, cmol/kg 0 0, PC PD 60

24 Íons da solução de solo Cátions: K +, Na +, NH 4+, H + Ca 2+, Mg 2+, Mn 2+, Fe 2+, Zn 2+, Cu 2+ Al 3+, Fe 3+, Cr 3+ Ánions: N 3-, HC 3-, Cl -, F -, H - S 2-4, C 2-3, S 2-, B HP 2-4, R-C -, Φ-C -

25 Estrutura molecular complexo M-orgânico M = Ca, Mg, Mn, Zn C C - CH 2 C CH 2 C - C M C M - C HC H H CH - C CH 2 C CH 2 C - C C H M HC CH (HC H) 4 (HC H) 4 CH 2 H CH 2 H GLUCNAT CITRAT HC C CH H C - TARTARAT

26 rdem da lixiviação de cátions no solo Solos minerais: K + > Mg 2+ > Ca 2+ > Al 3+ Complexos orgânicos: AlL > CaL > MgL > K + Espécies: Ca 2+ ; CaL + ; CaL⁰; CaL ;

27 Condições para transporte de cátions Transporte de Ca: pk CaL 1 < pk Al-Hum pk Al-Hum > pk AlL 1 Transporte de Al: pk AlL > pk Al-Hum Transporte de K: K +, não forma complexo ML

28 EFEIT D ADUB VERDE

29 ADUB VERDE INVERN

30 SEM CBERT. FEIJÃ: INVERN NAB FRR. SEM CBERT. NAB FRR.

31 SJA - cobertura inverno AVEIA PR. DESCB. NAB FRR.

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33 P P + P + P HP₃ livre

34 Redutor, Complexante AlP₄, FeP₄ P + P P +P

35 SUBSTÂNCIAS HÚMICAS SBRE PLANTAS

36 ÁCID HÚMIC

37 SUBSTÂNCIAS HÚMICAS * baixa concentração de nutrientes * resiste a decomposição microbiana * desenvolvimento radicular * produção de plantas * resistência ambiente adversa * qualidade de frutas

38 RAIZ DE SJA CNTRLE HÚMICAS Solução completa Carvalhal & Miyazawa, 2010

39 controle Turfa 1,0% F.Porco 1% controle Solo Rocha & Miyazawa, 2012 Solo

40 TERRAS PRETAS DE ÍNDI

41 SLS DAS AMAZNAS Teixeira et al. Embrapa, 2009 TERRA PRETA NRMAL

42 TERRA PRETA DE ÍNDI Características das substâncias húmicas Há centenas de anos (500 a 1000), M = 5 a 10%; Rico em P, Ca, Mg e K, Espessura 0,5 a 3 m, Cultiva lavoura 30 a 40 anos, Resistência da M a decomposição, Há muitos pesquisadores estudam terra preta.

43 UTRS EFEITS DA M N SL Disponibilidade de Mn Disponibilidade de P Adsorção de metais pesados Redução de Mn, Fe e S

44 CBERTURA VEGETAL D SL Umidade e Mn do Solo

45 Cobertura do solo na disponibilidade de Mn JURKEVICZ & MIYAZAWA (2013) Mn disponível do solo (11 dias após chuva) Cobertura, t/ha 0,0 3,0 10,0 Umidade, % 5,8 11,3 27,4 Solo- Mn, mg/kg 34,0 19,5 8,9

46 Adsorção de Cu 2+ manejo do solo Cu 10-4 mol kg -1 solo Andrade et al. (1998) Profundidade, cm Plantio direto Plantio convencional

47 DISPERSÃ DA ARGILA ESTERC DE ANIMAIS

48 argila, % argila, % argila, % argila, % Dispersão Argila Arapongas, 0 a 10cm 0 Arapongas, 20 a 40cm Suíno 1,0% Suíno 2% Ave 1,0% Ave 2,0% Suíno 1,0% Suíno 2% Ave 1,0% Ave 2,0% Londrina, 0 a 10cm Londrina, 20 a 40cm Suíno 1,0% Suíno 2% Ave 1,0% Ave 2,0% Suíno 1,0% Suíno 2% Ave 1,0% Ave 2,0% 365

49 CNHECIMENT MATERIA RGÂNICA Matéria prima Transformação Produto?

50 Conhecimento Substâncias Húmicas

51 CNCLUSÕES A acidez do subsolo pode ser neutralizado com material vegetal Maiores teores de ácidos orgânicos estão antes da maturação dos tecidos vegetais Efeito dos ácidos orgânicos é imediato Efeito sobre ph e Al é transiente

52 CNCLUSÕES Substâncias húmicas estimulam desenvolvimento radicular Matéria orgânica reduz biodisponibilidade de metais pesados Cobertura vegetal reduz oscilação da disponibidade de Mn Material orgânico pode aumentar dispersão da argila

53 MUIT BRIGAD PELA PARTICIPAÇA!!!! MARI MIYAZAWA, químico, Dr