Aula sobre - Matéria orgânica do solo

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MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO 
(MOS)
Solo (pedosfera) como sistema integrador das quatro esferas fundamentais da
terra
- MOS → todos os compostos orgânicos do solo
- Influência os atributos do solo
- Teor no solo varia de 0,5 a 5%
-Ligado ao ciclo global do carbono (Aquec. Global?)
-Produção primária total (PPT) global de C é de 120 Gt ano-1
-Produção primária liquida (PPL) é de 60 Gt ano-1
ASPECTOS GERAIS
DINÂMICA DE DECOMPOSIÇÃO DOS RESÍDUOS
• Decomposição
– Separar em partes (fragmentação mecânica e física) os
constituintes de um certo material
• Mineralização
– Processo de decomposição que leva a desorganização
estrutural dos resíduos orgânicos transformando-os em
compostos minerais mais simples
(MIN = DECOMPOSIÇÃO + ATAQUE MICROBIANO)
• Humificação
– Processo conservador que provoca a alteração nos
resíduos orgânicos que resulta em complexos coloidais
relativamente estáveis. síntese e ressíntese de produtos de
decomposição /mineralização  compostos de alto peso
molecular
DECOMPOSIÇÃO E DINÂMICA DA M.O.S
Fatores que afetam a dinâmica de M.O.S
a) Clima 
Temperatura 
Umidade
Textura (??)
CTC
c) Solo
Al e pH
Teor de nutrientes
Teor de polifenóis
Teor de ligninas
b) Composição
Teor de açúcares
Relação C:N, C:P e C:S
d) Topografia 
e) Microbiota
f) Manejo do solo 
- M.O.S: Produzida principalmente pelos vegetais
COMPOSIÇÃO DE RESÍDUOS VEGETAIS
Luz
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
Clorofila
Os vegetais são constituídos de: C, H, O, N, S, P + cinzas (K,
Ca, Mg + outros elementos).
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Composição geral de resíduos vegetais.
Elemento
%
Carbono 52 - 58
Nitrogênio 3,7 – 4,15
Oxigênio 34 - 39
Hidrogênio 3,3 – 4,8
12
14
15
Fiuza et al. (2012)
16
Quadros et al. (2002)
Esquema de fracionamento do material orgânico e das substâncias húmicas presentes 
no solo (ROSA, 1998). 
a) Resíduos orgânicos
- Material orgânico não decomposto (reconhecível)
- Liteira ou serrapilheira
- Importante na conservação do solo
- Resíduos sobre a superfície em floresta e em SPD.
COMPARTIMENTOS DA MATÉRIA ORGÂNICA
b) Fração “leve”
- Resíduos em diversos estágios de decomposição no
interior do solo (não reconhecível).
- Representa 2 a 30% da MOS.
- Muito afetada pelo manejo e atributos do solo
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c) Biomassa microbiana
- Tecido microbiano vivo
- Pode atuar inicialmente como agente decompositor.
- Pode causar inicialmente imobilização de N, P, e S.
- Posteriormente funciona como fonte de nutrientes
- Representa 2 a 5% da MOS total
d) Substâncias não húmicas (biomoléculas)
- açúcares (celulose, hemicelulose)
- aminoácidos (lisina, glicina)
- gorduras (lipídeos)
- resinas
- lignina
- ácidos orgânicos de baixo peso molecular
- São produzidos pelas atividades biológicas
e) Substâncias húmicas (húmus estável)
- Formadas pelo processo de humificação
- Compostos orgânicos de alto peso molecular (500 a
1000.000)
- Não têm fórmula molecular definida
- Alta complexidade química e estrutural
- Não é atacado facilmente pelos microrg. do solo
- Decompõe-se muito lentamente.
ÁCIDO FÚLVICO ÁCIDO HÚMICO HUMINA
> Tamanho de partículas
> grau de polimerização
< solubilidade
< CTC
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Principais vias propostas para a formação das substâncias húmicas (ROCHA & ROSA, 
2003 – adaptação de STEVENSON, 1994). 
Substâncias húmicas (ex.: ácido húmico)
(SCHULTEN, 1995). 
REAÇÕES DA MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO
- Subs. Húmicas apresentam grande reatividade
Grupos funcionais da matéria orgânica.
a) Capacidade de troca de cátions
C =OMOS C =O
OH2
+
+ H+ MOS C = O
OH
- H+ MOS
CO-
C =OMOS C =O
OH2
+
+ H+ MOS C = O
OH
- H+ MOSMOS C =O
OH2
+
+ H+MOS C =O
OH2
+
+ H+ MOS C = O
OH
- H+MOS C = O
OH
- H+ MOS
CO-
pH < 3,0 pH > 3,0 
- Maioria dos solos agrícolas tem pH acima de 4,5.
COOH + OH- → COO- + H2O
Tabela CTC aproximada para alguns colóides do solo
Componente CTC (cmolc kg
-1)
Montmorilonita 80 – 120
Vermiculita 100 – 150
Ilita 20 – 40
Caulinita 3 – 15
Matéria Orgânica 200 - 300
30
Yagi et al. (2003) 
b) Complexação de metais
- Formação de quelato (ou quelado)
Complexação de Zn pelo grupo fenólico da matéria orgânica 
- altera a dinâmica de metais (toxicidade, mobilidade,
poluição,..)
- Pode aumentar a disponibilidade de alguns micronurientes
- Pode diminuir a disponibilidade de outros.
Fe+3 > Al+3 > Cu+2 > Ni+2 > Co +2 > Ca+2 > Zn+2 > Mn +2 > Mg +2
Aumento da constante de estabilidade do complexo
formado (com AF)
c) Poder tampão
- Maior teor de MOS → maior poder tampão.
 
R- C = O + H
+ ↔ R- C = O + H+ + H2O 
 OH O
-
 
 
 
 
OH- 
Calagem 
Solução do solo
d) Interação com argilominerais
- Associação dos grupos funcionais da MOS com os da
superfície dos minerais.
* ponte de hidrogênio
* troca de ligantes (OH por grupos funcionais da M.O)
* pontes de cátions
Interação de substâncias húmicas com partículas de argila do solo.
e) Interação com outras moléculas orgânicas
- herbicidas
- inseticidas
- fungicidas
- Diminui ou aumenta a mobilidade dessas substâncias.
Como?
g) Agregação do solo
Açúcares, amido proteínas celulose Lignina, gorduras
< 1ano 
6- 8 anos
> 100 anos
Decomposição dos componentes da matéria 
orgânica do solo
T
a
x
a
 d
e
 d
e
c
o
m
p
o
s
iç
ã
o
Tempo
Resistência à decomposição
Qualidade da 
M.O
Relações Imobilização 
(I)/Mineralização 
(M)
Disponibilidad
e dos 
nutrientesC:N C:P C:S
Pobre > 30 > 300 > 400 I > M Diminui
Intermediária 20-30 200-300 200- 400 I = M Não altera
Rica < 20 < 200 < 200 I < M Aumenta
Relações C:N, C:P e C:S que determinam a disponibilidade de nutrientes no solo.
E se a intenção for proteger o solo e não fornecer nutrientes?
Matéria orgânica como fonte de nutrientes
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ESTOQUE DE MATÉRIA ORGÂNICA NO SOLO
ESTOQUE DE C NO BRASIL
Fonte: Cerri et al. (2007)
MANEJO DO SOLO E MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO
Preparo Convencional do solo
PLANTIO DIRETO (O que é ?)
Aquecimento global e sistemas
CO2
QUEIMADAS
Solo desnudo = erosão = perda de nutrientes = perda de produtividade
COBERTURA MORTA
Efeito do desmatamento e do relevo
E NA CAATINGA?
QUAL É A PRÁTICA DOS PRODUTORES?
“DESMATAR PARA NASCER PASTO E VENDER A 
LENHA”
Manejo
• Estratégias para aumentar a MOS
– aumentar a produção de biomassa
– adequação das práticas agrícolas 
• rotação, práticas culturais, 
adubação
– adubação organomineral
interpretação da MOS
Fonte Nível de interpretação da MOS
M. baixo Baixo Médio Bom Muito bom
------------------------------%-------------------------
IAC - < 2,6 2,6-4,3 > 4,3 -
CFSEMG  0,70 0,7-2,0 2,0-4,0 4,0-7,0 >7,0
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ESTIMAÇÃO DA MOS
MOS = CO x 1,724
• Assume-se que o teor de CO na MOS é de 58 %