Aula_2_-_MOS

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• A matéria orgânica do solo (MOS), é representada por 
compostos de origem vegetal e animal em diferentes 
estágios de transformação, constitui parte da fase sólida 
do solo. 
O que é a MOS
O teor de MOS é 
muito sensível às 
práticas de 
manejo
 Embora em pequenas proporções nos
solos minerais, a MOS é importante
devido a sua alta reatividade e interação
com os demais constituintes do solo.
 MATERIAL ORGÂNICO: todo o tipo de material de origem 
orgânica, reconhecível ou não.
 MATÉRIA ORGÂNICA OU HÚMUS: substâncias de natureza 
orgânica já em estádio avançado de alteração, não sendo possível 
reconhecer sua origem.
O que é a MOS
• Na maioria dos solos, essa fração se encontra associada à 
fração mineral, permitindo que quantidades significativas de 
C possam ser estocados no solo, ou mesmo perdidos, 
dependendo das condições impostas pelo meio.
O que é a MOS
Diagrama esquemático de um 
MACROAGREGADO de solo 
(Zonta et al, 2006)
= MOS
CO2
CH2O
Organismos
saprofíticos
1 - Litter / resíduos orgânicos: material orgânico 
presente na superfície do solo, formado por 
tecidos de plantas e animais não decompostos 
ou pelos produtos de sua decomposição 
parcial.
2 - Fração leve: material orgânico não 
decomposto ou parcialmente decomposto 
localizados dentro do solo. Pode ser 
recuperado por flotação.
3 - Biomassa do solo: Matéria orgânica presente 
no solo como tecido microbiano vivo.
 Formas de carbono orgânico no solo
4 - Substâncias não-húmicas/biomoléculas: Carboidratos, 
aminoácidos, gorduras, resinas, ácidos orgânicos de baixo peso 
molecular.
5 - Húmus / Substâncias húmicas: Todos compostos carbonados 
resultantes da decomposição dos resíduos e que passaram por 
processos de RESSÍNTESE. 
Huminas
Ácidos Húmicos
Ácidos Fúlvicos
Extratos do 
fracionamento 
químico da MOS
1 - Litter / resíduos orgânicos/restos vegetais/material orgânico
C A R B OID R A T OS (~60%)
A çúcares e amido (1-5 %)
celulo se (20 - 50%) 
hemicelulo se (10 - 30%)
Ligninas
 (10 - 30%)
Gorduras, ceras e 
taninos (1 - 8%)
Proteínas
 (1 - 15%)
CARBONO (44%)
HIDROGÊNIO (8%)
MINERAIS (8%)
OXIGÊNIO (40%)
Composição média 
(compostos)
Composição média 
(elementos)
Fonte: Brady (1989).
2 - Fração leve (dentro do solo)
3- Biomassa microbiana
2 mm1 mm
0,2 mm
4 μm
mesofauna
Biomassa microbiana
m
ic
ro
fa
u
n
a
bactérias
fungos
Algas
actinomicetos
- Protozoários
-Nematóides
- ...
- Colêmbolos
- Miriápodes
- Insetos
- ...
2 a 5 % do
C é BMS
(Jenkinson & Ladd, 1981)
Controla o ciclo do carbono
pois é responsável pela
transformação de resíduos
em matéria orgânica
4 - Substâncias não-húmicas/biomoléculas
 Carboidratos: simples (glicose, galactose), polimerizados (lignina, 
celulose, hemicelulose);
 Aminoácidos: são constituintes das proteínas → fonte de “N” no 
solo. Ex.: glicina, alanina, ác. aspártico, ác. glutâmico, etc...
 Proteínas: são compostos nitrogenados formados por aminoácidos 
e ácidos argânicos. Ex.: desidrogenase, oxidase, peptidase. 
Açúcares Aminoácidos
Ácido acético
Ácidos orgânicos
5 - Substâncias húmicas
 Partículas coloidais de alta reatividade (< 2µm); 
 Coloração variando do amarelo ao marrom escuro;
 Bastante estáveis e resistentes à ação microbiana;
 Alta reatividade e interação com minerais do solo.
 Substâncias húmicas: podem ser obtidas pelo 
fracionamento químico que é baseado na solubilidade da 
MOS em meio ácido e alcalino.
O fracionamento químico permite a separação dos 
componentes orgânicos das partículas minerais do solo.
huminaácidos fúlvicos ácidos húmicos
amarelo-pardo e 
solúvel em qualquer 
valor de pH da 
solução.
castanho-escuro e 
solúvel em meio 
alcalino e insolúvel em 
meio ácido diluído.
insolúvel e ligada a 
matriz mineral do 
solo.
(Stevenson, 1982)
495 anos
1425 anos
1140 anos
Tempo médio de residência no solo
 
 
Ácido Fúlvico 
 
Ácido Húmico Humina 
Amarelo  castanho  cinza  preto 
 
Aumenta polimerização 
 
Aumenta teor de carbono 
45% 62% 
Aumenta peso molecular 
2.000 ~ 300.000 
Diminui teor de oxigênio 
48% 30% 
Diminui acidez trocável 
1.400 500 
Diminui a solubilidade 
 
 (Stevenson, 1982) 
Qual a aplicabilidade do fracionamento?
Estudos da matéria orgânica do solo através 
da extração e fracionamento de
substâncias húmicas têm sido conduzidos para 
o entendimento da: 
Pedogênese;
Melhoria de propriedades físicas do solo; 
Interações organo-minerais; 
Diminuição da fixação de fósforo; 
Impacto da agricultura na qualidade do solo.
 Químicas
- Fonte de nutrientes (N, P, S) → mineralização de resíduos.
- CTC (capacidade de troca de cátions) → alta ASE (800 - 900m2
g-1), cargas dependentes do pH.
- Poder tampão do solo → dissocia H+ em pH acima de ±3,5, 
controla a atividade do Al3+.
- Reação com metais → disponibilidade de 
micronutrientes e elementos tóxicos.
 Funções da matéria orgânica
 Fonte completa de nutrientes para as plantas e 
solo
N, P, S, K, Ca, Mg
Pode aumentar a 
CTC o solo. De 
20% a 70% da CTC
 Físicas
- Estruturação do solo → agente cimentante, afeta 
agregação, aeração, infiltração de água no solo.
- Retenção de água → capaz de reter até 5 vezes o 
seu peso.
- Aquecimento do solo → devido a coloração escura.
- Proteção do solo → resíduos orgânicos na superfície 
reduzem flutuações de temperatura e umidade e 
potencial de erosão.
 Biológicas
- Fonte de energia para microrganismos → taxas de 
decomposição e mineralização.
- Desenvolvimento de plantas → estimula ou inibe a 
produção de fitohormônios ou de compostos 
orgânicos tóxicos.
 Reações da MOS
A reatividade da MOS é devido as suas propriedades:
- ASE = 800 - 900 m2 g-1
- CTC = 400 - 800 cmolc kg
-1
- Diversidade de grupos funcionais
 Troca de cátions
- As cargas negativas geradas são balanceadas com cátions 
→ Ca2+, Mg2+, K+, etc.;
- Ligações eletrostáticas (fracas);
- Alguns cátions (metálicos) apresentam ligação estável (caráter 
covalente) com a MOS;
- Complexo metálico (quelato) → ligação em 2 ou mais pontos da 
molécula orgânica;
- Disponibilidade de micronutrientes (Zn2+, Cu2+, Mn2+, etc.);
- Redução da atividade de elementos tóxicos (Cd, Pb, Cr, Ni, etc...).
 Complexação de metais
Afeta a atividade de pesticidas
Reduz a toxidez de Al e de metais pesados
Benefícios das Substâncias 
Húmicas na Complexação
- A MOS é fonte de H+ para a solução do solo (acidez potencial);
- Teor de MOS x recomendação de corretivos de acidez do solo 
(calcário).
 Poder de tamponamento da acidez do solo
- Depende do tipo de material orgânico e 
das propriedades da superfície mineral;
- Ligações através de troca de íons, ponte 
de H+ e cátions, troca de ligantes, forças 
de Van Der Waals, etc...;
- Confere proteção física e química da 
MOS;
 Interação com argilominerais (agregação)
A  Qz – MOS – Qz
B  Qz – MOS – Arg
C Ag – MOS – Arg
D Arg – Arg
Emerson (1959)
Palhada
CO2
O teor de matéria orgânica no solo é uma questão de 
balanço
de perdas e ganhos
FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DA TRANSFORMAÇÃO DA MOS 
PARÂMETRO
CONDIÇÃO PARA MAIOR 
VELOCIDADE DE TRANSFORMAÇÃO
Temperatura 28º a 32º C
Umidade e aeração 75% da capacidade de campo
pH 6,0 a 6,5
Relação C/N 20 a 30
Composição
Menor quantidade de cêras, lignina. 
celulose e hemicelulose
Tamanho dos resíduos Menor tamanho
Interação com fração 
mineral do solo
Maior quantidade de material orgânico 
livre, não ocluso, e sem formar complexos 
organominerais
FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DA TRANSFORMAÇÃO DA MOS 
Temperatura
Fonte: SILVA JÚNIOR e SASSON, 2007. 
t < 5oC 
Mineralização Lenta
5oC < t < 35oC 
Aumento dataxa de 
decomposição
t > 40oC 
Redução da taxa de 
decomposição
Aeração
A decomposição é um processo aeróbico 
(requer O2 para o metabolismo microbiano)
Umidade do Solo
• Adequada: 60-70 % da Capacidade de Campo;
•.Umidade Elevada  Reduz [O2]  Menor mineralização.
FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DA TRANSFORMAÇÃO DA MOS 
Umidade  aeração
FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DA TRANSFORMAÇÃO DA MOS 
pH
Fonte: SILVA JÚNIOR e SASSON, 2007. 
Fator determinante da 
composição da microflora e da 
taxa de conversão do carbono;
Em geral Decomposição Mais 
rápida em solos neutros ou 
ligeiramente alcalinos;
Calagem Acelera a 
decomposição da matéria 
orgânica incorporada ao solo.
XXXX
FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DA TRANSFORMAÇÃO DA MOS 
Relação C/N
A relação carbono/nitrogênio (C/N)
- O equilíbrio entre as taxas de mineralização e imobilização 
depende da quantidade de C no resíduo e da relação entre 
carbono e nitrogênio (C/N);
- Os tecidos microbianos possuem uma relação C/N entre 20 e 30.
Relação C/N nos resíduos do solo e as taxas de imobilização e 
mineralização.
Relação C/N Imobiliz./Mineraliz. Disponibilidade N
> 30 I > M reduzida
20 – 30 I = M não alterada
< 20 I < M aumentada
FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DA TRANSFORMAÇÃO DA MOS 
Composição
Tempo de decomposição de alguns constituintes dos vegetais. 
• Quanto mais fina é a granulometria, maior é a área exposta 
à atividade microbiana, o que promove o aumento das 
reações bioquímicas, visto que aumenta a área superficial 
em contato com o oxigênio.
• Alguns autores obtiveram condições ótimas de 
compostagem com substratos apresentando de 30 a 36% 
de porosidade.
• De modo geral, o tamanho das partículas deverá estar 
entre 25 e 75 mm, para ótimos resultados.
FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DA TRANSFORMAÇÃO DA MOS 
Tamanho dos resíduos
• As frações minerais, especialmente as argilas, ao formar 
agregados com a matéria orgânica, expõem menos esses 
compostos à atividade dos microorganismos.
FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DA TRANSFORMAÇÃO DA MOS 
Interação com fração mineral do solo
Diagrama esquemático de um 
MICROAGREGADO 
(Zonta et al, 2006)
C
a
rb
o
n
o
 n
o
 S
o
lo
início do
cultivo
DC<0 DC=0 DC>0
alteração no
manejo
agriculturaPastagem ou 
floresta
DC=0
Neutro
Efeito no CO2
atmosférico
Trajetória do C no solo
Emissão Neutro Seqüestro