LSO400 - Biologia do Solo - Aula 6 (2015) - Prof. Dr. Fernando Andreote

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LSO400 – Transformações do 
Carbono no Solo
Fernando D. Andreote
Nossa vida se baseia em carbono
Carbono no solo
Solo Gt de C
Biota 500
Húmus 1500
Combustível fóssil 10.000
O solo possui uma quantidade de 
carbono estocada sob diversas formas
decomposição
• imobilização de nutrientes
• mineralização de nutrientes
efeito estufa
biomassa
microbiana
trocas solo/atmosfera
feedback
• produção de gases
N2O
CH4
CO2
Macro e 
mesofauna
Proteínas Carboidratos LipídeosLignina Outros
Dinâmica da decomposição de resíduos
Proteínas Carboidratos LipídeosLignina Outros
Dinâmica da decomposição de resíduos
Substâncias húmicas
Proteínas Carboidratos LipídeosLignina Outros
Dinâmica da decomposição de resíduos
Resíduo Vegetal
(100%)
C-solúvel
(20%)
C-microbiano
C-lignina
(20%)
C-celulose
(60%)
C-Húmus
Biodegradação de restos vegetais no solo
Ácidos Fúlvicos
Ácidos Húmicos
Fracionamento da MO
Celulose
20 a 50% da matéria seca
Hemicelulose
10 a 30 % da matéria seca
Lignina
5 a 30% da matéria seca
Proteínas
2 a 15% da matéria seca
C-solúvel
Até 10%
Ceras, graxas, pigmentos e outros compostos
Menos 10%
Resíduos vegetais: C orgânico no solo
Monossacarídeos
Proteínas
Hemicelulose
Celulose
Lipídeos
Compostos fenólicos
Lignina
Lenta
Rápida
Degradação de resíduos vegetais no solo
Açúcares
simples
Celulose
Amilose
Amilopectina
Lignina
Compostos de C em restos vegetais
Metabolismo: potencial redox
Decomposição de resíduos orgânicos
Condições ideais aos processos de oxidação
oxidação
enzimática
(C, 4H) + 2O2
compostos contendo
carbono e hidrogênio
CO2 + 2H2O + energia 
478 kJ mol-1 C
R
Condições aeróbicas
Dinâmica da decomposição de resíduos
Oxidação parcial dos compostos orgânicos 
CO2 + CH4CH3COOH
Archea
metanogênicas
CO2 + 4H2
Archea
metanogênicas
2H2O + CH4
Decomposição de resíduos orgânicos
Condições anaeróbicas
4CH3COOH + CO2 + 3CH4
acetato
4C2H5COOH + 2H2O
propionato
Archea
metanogênicas
acetato
Dinâmica da decomposição de resíduos
Ciclo do carbono
CO2 CH4
CH2O
Organismos
fotossintetizantes
Organismos
metanogênicos
- propionato
- acetato
Organismos
metanogênicos
- H2
Organismos
Metanotróficos
Organismos
aeróbios
- respiração
Relação C/N do material orgânico incorporado
Material orgânico %C %N C/N
Serragem 50 0,005 600/1
Palha de trigo 38 0,5 80/1
Milho 40 0,7 57/1
Resíduos de cana-de-açúcar 40 0,8 50/1
Grama fertilizada 40 1,3 31/1
Feno de alfafa maduro 40 1,8 25/1
Esterco de curral curtido 41 2,1 20/1
Composto maduro 40 2,5 16/1
Feno de alfafa jovem 40 3,0 13/1
Lodo de esgoto digerido 31 4,5 7/1
Microorganismos do solo
Bactérias 50 10,0 5/1
Actinomicetos 50 8,5 6/1
Fungos 50 5,0 10/1
Matéria orgânica do solo
Horizonte Ap de Molisol 56 4,9 11/1
Horizonte A1 de Ultisol 52 2,3 23/1
Horizonte B médio 46 5,1 9/1
Dinâmica da decomposição de resíduos
Relação C/N dos resíduos
N solúvel no solo
Adição de resíduos C/N < 25
Tempo
Relação C/N do material orgânico incorporado
Atividade microbiana
CO2 evoluído
Atividade microbiana (CO2 evoluído)
N solúvel no solo
Período de diminuição do nitrato
Tempo
Adição de resíduos C/N >25
Relação C/N 
dos resíduos
Dinâmica da decomposição de resíduos
Relação Imobilização (I) / 
Mineralização (M)
Disponibilidade
C/N C/P C/S
>30 >300 >400 I > M Diminuida
20-30 200-300 200-400 I = M Inalterada
<20 <200 <200 I < M Aumentada
No geral, a decomposição de restos culturais com 40% C e 1,6% N (relação 
C:N 25:1) resulta em I = M
Para a decomposição 100 kg de palhada (0,6% N) deve-se adicionar 1 kg de N
Relação C/N/P/S e a disponibilidade de 
nutrientes
Bibliografia recomendada