CENTRO DE ENERGIA NUCLEAR NA AGRICULTURA

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CENTRO DE ENERGIA NUCLEAR NA AGRICULTURA
Abril 2005
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efeito estufa
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"The nation that destroys its soil destroys
itself" (Roosevelt 1937)
"Soil organisms contribute to a wide range of
essential services to the sustainable function of
all ecosystems, by acting as the primary driving
agents of nutrient cycling, regulating the
dynamics of soil organic matter, soil carbon
sequestration and greenhouse gas emission
modifying soil physical structure and water
regimes, enhancing the amount and efficiency of
nutrient acquisition by the vegetation, and
enhancing plant health. These services are not
only essential to the functioning of natural
ecosystems but constitute an important resource
for the sustainable management of agricultural
systems".
Os organismos do solo contribuem com um amplo
espectro de serviços em prol do funcionamento
sustentável de todos os ecossistemas atuando como
agentes reguladores da ciclagem de nutrientes,
dinâmica da matéria orgânica do solo, seqüestro
de carbono no solo e emissão dos gases do efeito
estufa. Modificam a estrutura física do solo e o
regime das águas, aumentando a eficiência de
obtenção de nutrientes pelos vegetais e
melhorando a saúde das plantas. Esses serviços
são essenciais não somente para o funcionamento
dos ecossistemas naturais, mas também constituem
um recurso importante para o manejo sustentável
dos sistemas agrícolas.
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1. Componentes,funções e distribuição da biota do
solo
1. Componentes,funções e distribuição da biota do
solo
2. Vias de produção dos gases do efeito estufa e
fatores condicionantes.
3. Princípios metodológicos para a quantificação
4. Importância ambiental dos gases do efeito
estufa
5. Importância agrícola da biomassa microbiana
6. Interrelações biomassa microbiana/gases do solo
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1. Componentes,funções e distribuição da biota do
solo

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Número em 100-200 g de solo
Raízes 1,5 a 3,8 m (em
culturas anuais)
38 a 76 m (em pastagens perenes)
Ameba
Protozoa cilicata
Bactérias
Parede celular da raiz
Pelo da raíz
Fungos
Núcleo
Cabeça de nematóide bacteriófago
Actinomicetos
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Macro e mesofauna
Ex Minhocas
Epigeicas Endogeicas Anécicas

• fragmentação dos resíduos orgânicos
• transporte/incorporação da MO ao solo
• fragmentação/polimerização de compostos
• ? liberação de nutrientes
• ? redução de compactação
• ? aumento de permeabilidade e aeração
• ? estruturação do solo
• ? redução da erosão

Trato digestivo bactérias polissacarídeos
argila
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Biomassa Microbiana do Solo (BMS)
Definição Organismos menores do que 0,2 mm,
predominando fungos, bactérias e actinomicetos em
número, massa e capacidade metabólica.
Fungos
Bactérias
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Rizobactérias promotoras de crescimento de
plantas (RPCPs)
Pseudomonas Azospirillum Rhizobium Arthrobacter En
terobacter Azotobacter
Modos de ação de rizobactérias Suprimento de
nutrientes (N, P e Fe) Supressão de patógenos
(antibiose) Produção de sideróforos,
Produção de hormônios de crescimento
Detoxificação de xenobióticos Substituição de
produtos químicos
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Fungos micorrízicos arbusculares (FMAs)
Glomacea Acaulosporaceae Gigasporacea
Modos de ação de fungos micorrízicos Suprimento
de nutrientes (N, P, Zi, Cu e S) Aumento da
capacidade de absorção de P Aumento do volume
de solo explorado pelas raízes Substituição da
fetilização fosfatada Aumento da resistência à
seca Efeito agregador das partículas do solo
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Relação específica de fungos/bactérias nos
ecossistemas
Ecossistemas Razão fungos/bactérias
Floresta decídua 201 (predominância de fungos)
Florestas naturais 101 (predominância de fungos)
Arbustos, cipós e moitas 52 (predominância de fungos)
Gramíneas tardias e culturas anuais 11
Hortaliças, gramíneas inermediárias 0,751 (predominância de bactérias
Gramíneas pioneiras 0,301 (predominância de bactérias)
Ervas daninhas 0,101 (predominância de bactérias)
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Energia solar
Produção primária
Consumidores
Fungos
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(No Transcript)
14
(No Transcript)
15
(No Transcript)
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Distribuição na matriz do solo
Biomassa Microbiana ? organismos com ? lt 0,3
?m
1-3 do C orgânico do solo
0,001 do
volume do solo
0,17 da superfície da MOS

0,02 da superfície dos minerais
até 50 kg
ps.ha-1
Fase sólida do solo ? partículas lt 0,2 a gt2 mm ?
Portanto, a distribuição dos microrganismos no
solo não é nem ao acaso, nem uniforme, mas em
numerosas pequenas comunidades, cada uma adaptada
ao meio circundante.
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Distribuição no perfil do solo
Concentração decrescente de microorganismos com a
profundidade, acompanhando a matéria orgânica do
solo.
Flutuações ocorrem devido a presença de
sistema radicular presença de substrato e
oxigênio variações texturais em solos
aluviais presença de lençol freático
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Formação de macro e microagregados
Células bacterianas estão envolvidas por fibrilas
e mucigel (macromoléculas) que em contato com
argilas iniciam a formação de agregados.
Calcula-se que somente 0,2 a 0,4 do espaço
poroso do solo seja ocupado por microorganismos.
Fungos tendem a ficar restritos aos poros
maiores, entre agregados, enquanto bactérias
tendem a ocorrer dentro dos agregados.
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Foto 1b. Material aderente produzido por fungos
ajuda a aglomerar partículas de solo em
agregados.
Foto 1a. Rede de hifas de fungos agregando
partículas de solo.
. .
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Macroagregados permitem aeração entrada de
água e drenagem difusão de solutos ocupação
por microorganismos colonização mais intensa
do que o solo como um todo locais de
metabolismo mais intenso maior conteúdo de
nutrientes (C, N, S, P) maior conteúdo de
açúcares de origem microbiana
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Associação com raízes de plantas
População microbiana na rizosfera 1010 - 1012.
cm-3
Desvantagens amplas flutuações no pH na
medida que diferentes íons são absorvidos pelas
raízes estresse hídrico, quando a planta está
com alta taxa de evapotranspiração alta
pressão osmótica alta taxa respiratória cria
ambientes semi ou totalmente anaeróbicos
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População rizosférica
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Associação com a liteira vegetal
Invasores primários organismos já presentes na
filosfera. Chegando ao solo, aumenta a população
invasora. A biota varia com a profundidade e o
estágio de decaimento.
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(No Transcript)
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Estimativa do carbono, nitrogênio e fósforo
(média de 4 repetições dp) da biomassa
microbiana presente na serapilheira e no solo de
uma cronossequência floresta/pastagem
.
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Distribuição da Biomassa Microbiana do Solo nos
ecossistemas
(?g.g-1solo)
C
N
Estoque global (Gt)
Ecossistema
microbiano
microbiano
C
N
Floresta tropical úmida
986
100
3,68
0,43
Floresta tropical seca
653
65
Floresta temperada
877
93
1,48
0,20
Pastagem tropical
342
35
3,73
0,38
Pastagem temperada
1011
170
3,03
0,48
Terra cultivada (tropical)
240
48
Terra cultivada (temperado)
331
47
Terra cultivada (frio)
461
66
Total
13,9
1,83
(1,4)
(2,8)