2 Ciclagem de Nutrientes em Ecossistemas Terrestres

Prévia do material em texto

CICLAGEM DE NUTRIENTES EM ECOSSISTEMAS TERRESTRES
INTRODUÇÃO
A Ciclagem de Nutrientes nos sistemas biológicos, de acordo com Brady & Neil (1999) requerem alguns elementos químicos essenciais para suportar a vida em determinado ecossistema.
A taxa de ciclagem  (velocidade) com que os nutrientes se  movimentam entre e dentro dos compartimentos é   muito mais rápida em floresta tropical quando comparada à  temperada (Odum, 1988).
CICLAGEM DE NUTRIENTES
Elementos essenciais para o crescimento das plantas e suas fontes:
CICLAGEM DE NUTRIENTES
A ciclagem de nutrientes nos sistemas biológicos requerem elementos químicos para suportar a vida. 
Dos 92 elementos químicos naturais existentes, somente 18 deles são considerados elementos essenciais sem os quais as plantas não podem crescer e completar seus ciclos (Brady & Neil, 1999).
As principais fontes naturais de nutrientes das plantas superiores que se desenvolvem nos solos são os minerais primários das rochas e os resíduos orgânicos.
A composição mineralógica e a estrutura das rochas e os processos de intemperismo são os principais condicionantes da quantidade e qualidade dos minerais no solo.
CICLAGEM DE NUTRIENTES
A grande maioria das rochas não contem nitrogênio em sua composição e portanto não suprem este elemento ao solo por ocasião do intemperismo. 
Outros mecanismos, como a fixação biológica do nitrogênio, são necessários para suprir este nutriente no solo.
A quantidade e qualidade de nutrientes originários da decomposição de materiais orgânicos é função da composição bioquímica do vegetais, das propriedades físico-químicas e mineralógicas do solo e condições climáticas e topográficas do local .
ECOSSISTEMA NATURAL
As entradas de nutrientes no solo originarias do intemperismo e da decomposição de resíduos orgânicos são equivalentes às perdas originarias da lixiviação das bases, da assimilação pelas plantas e da mineralização da matéria orgânica (Folster & Khanna, 1997).
Este processo onde a ciclagem dos nutrientes não sofre alterações é denominado equilíbrio dinâmico.
INFLUÊNCIA ANTRÓPICA
O ser humano causa intererências na ciclagem de nutrientes, e com isso as consequências geradas são:
Aceleração do movimento de muitos materiais;
Intensificação da produção agrícola;
Os ciclos tendem a se tornar imperfeitos (acíclicos).
AGROSSISTEMAS
A ciclagem de nutrientes nos agrossistemas causam desequilíbrio das seguintes formas:
Através de processos de entrada, como o intemperismo, mineralização da matéria orgânica, deposição e precipitação.
Através de processos de saída, como extração pelas plantas e perdas por erosão, lixiviação e volatilização. 
AGROSSISTEMAS
Nos agrossistemas ocorre um desequilíbrio na ciclagem de nutrientes:
Os processos de mineralização, extração pelas plantas e perdas por erosão são maiores do que as entradas de nutrientes oriundos da decomposição da matéria orgânica do solo e processos biogeoquímicos, principalmente pela alteração dos minerais primários.
AGROSSISTEMAS
O desequilíbrio na ciclagem de nutrientes acarreta em uma diminuição na agregação do solo, principalmente em função das sucessivas perturbações causadas pelo cultivo do solo e da redução dos agentes ligantes orgânicos. 
As principais conseqüências sobre as propriedades físicas do solo estão relacionadas ao aumento do processo de erosão, diminuição da infiltração e retenção de água, redução da aeração e aumento da temperatura nas camadas superficiais do solo. 
A interação desses fatores condicionará uma diminuição na fertilidade do solo (Vitousek & Sanford, 1986).
AGROSSISTEMAS
Considerando as propriedades químicas do solo, pode-se dizer que a mineralização dos agentes ligantes orgânicos causam a ruptura dos agregados e libera nutrientes anteriormente indisponíveis para as plantas.
Depois desta etapa, que ocorre logo após a mudança do uso da terra, inicia-se um período de diminuição do fluxo de nutrientes no solo, o qual está relacionado a redução do teor de matéria orgânica.
SUSTENTABILIDADE
A Sustentabilidade Agrícola esta relacionada aos processos de intemperismo e decomposição dos resíduos vegetais e normalmente não são suficientes para suprir os nutrientes necessários para o desenvolvimento das plantas.
O intemperismo é um processo natural lento (décadas ou séculos) de fornecimento de nutrientes ao solo. 
O processo de decomposição de resíduos, embora rápido, normalmente não são suficiente para equilibrar as perdas nos agrossistemas.
SUSTENTABILIDADE
Isto porque as quantidades de restos culturais depositados na superfície do solo ou decorrente da decomposição das raízes são quase sempre, inferiores àquelas introduzidas no ecossistema natural. 
Para compensar as perdas de nutrientes nos agrossistemas, o agricultor complementa o sistema com fertilizantes minerais ou orgânicos. 
A ciclagem de nutrientes é então reestabelecida ao nível da necessidade das plantas.
SUSTENTABILIDADE
Contudo, este procedimento pode acarrretar impactos ambientais como por exemplo a poluição hídrica ou aumento da concentração de metais pesados em níveis tóxicos no solo. 
As adoção de práticas alternativas de manejo, tais como o cultivo mínimo, plantio direto, podem de um lado reduzir as perdas e ao mesmo tempo aumentar as restituições de nutrientes ao sistema.
CICLAGEM GEOQUÍMICA
A ciclagem geoquímica esta relacionada a entrada de nutrientes via precipitação, deposição, intemperismo de  minerais contidos na rocha-mãe;
E saídas via lixiviação e volatilização.
O intemperismo das rochas fornece componentes inorgânicos ao solo (fósforo, potássio, cálcio, magnésio  dentre outros íons).
CICLAGEM GEOQUÍMICA
CICLAGEM BIOGEOQUÍMICA
É a ciclagem da serrapilheira.
A entrada de nutrientes ocorre via lavagem do dossel da  floresta e escoamento da água pelo tronco. 
Possui grande importância para a manutenção do sistema,  pois as plantas assimilam nutrientes do solo muito mais  rapidamente que o intemperismo consegue gerar esses nutrientes.
CICLAGEM BIOGEOQUÍMICA
CICLAGEM BIOQUÍMICA
A ciclagem bioquímica esta relacionada ao retranslocamento de nutrientes dentro da planta,  também  conhecida como ciclagem interna. 
Faz o transporte de nutrientes móveis (exceto o cálcio) de  tecidos velhos e fotossinteticamente inativos para os tecidos jovens em crescimento ativo.
Neste processo grande parte do nitrogênio é translocado.
PERGUNTAS?