2 MATÉRIA ORGÂNICA 20161

Prévia do material em texto

26/08/2016 
1 
MATÉRIA ORGÂNICA NO 
SOLO 
"Qualidade do solo é a capacidade de um solo funcionar dentro dos 
limites de um ecossistema natural ou manejado, para sustentar a 
produtividade de plantas e animais, manter ou aumentar a qualidade do 
ar e da água e promover a saúde das plantas, dos animais e dos 
homens" (DORAN e PARKIN, 1994 citados por VEZZANI 
e MIELNICZUK, 2009) 
UNIVERSIDADE DO ESTADO DA BAHIA 
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS SOCIAIS 
Colegiado De Engenharia Agronomia/Engenharia Agronômica 
Prof. Emanuel Ernesto Fernandes Santos 
Introdução 
Interação com demais constituintes do solo; 
Pequena proporção nos solos. 
26/08/2016 
2 
Introdução 
Representa um acervo de resíduos animais e vegetais parcialmente 
decompostos e também parcialmente sintetizados em contínua 
decomposição resultante do trabalho de microrganismos do solo. 
Fonte matéria orgânica no solo: 
Primária: Fotossíntese 
 
 6CO2 + 6H2O 6C(H2O) + 6O2 
Tecidos vegetais: raízes, folhas, caules, frutos – fonte principal 
 
Tecidos animais: excrementos, corpos – fonte secundária 
Água 
75% 
Mat. Seca 
25% 
Carboidratos 
Proteínas (10%). Proteína Bruta 
Solúvel em água (1-15%) 
Gorduras, ceras (2%) Ligninas (25%). C, H e O 
(10-30%) 
Açúcares e amidos (15%). 
Hemicelulose (10-30%). 
Celulose (20-50%) 
Carbono 
(42%) 
Oxigênio 
(42%) 
Cinzas (8%) 
Hidrogênio (8%) 
Composição dos resíduos vegetais 
26/08/2016 
3 
Composição dos resíduos vegetais 
Umidade: 60-90%; 
Matéria seca: O (42%), C (42%), H (8%); 
Cinzas: N, S, P, K, Ca, Mg e micronutrientes (8%) 
 
Açúcares, amidos e proteínas simples 
 
Proteínas brutas 
 
Hemicelulose 
 
Celulose 
 
Ligninas, gorduras, ceras... 
Decompostos 
rapidamente 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Decompostos lentamente 
 
Variável e simultânea; açúcares e proteínas solúveis rapidamente assimiláveis 
pelos MOOS 
http://slideplayer.com.br/slide/359621/ 
26/08/2016 
4 
26/08/2016 
5 
Decomposição dos resíduos vegetais 
Decomposição dos resíduos vegetais 
processo de transformação dos resíduos vegetais e animais, via 
atividade biológica em compostos mais refinados com pouca ou 
nenhuma semelhança com os materiais que lhe deram origem; 
processo biológico na qual o C é reciclado para atmosfera (CO2), 
tornando disponível o N (NH4
+, NO3
-), o P, o S e micronutrientes. 
R – (C, 4H) + 202 CO2 + 2H2O + energia (478 kJ mol
-1 C) 
26/08/2016 
6 
h
tt
p
:/
/w
w
w
.i
b
.u
sp
.b
r/
~
d
el
it
ti
/p
ro
je
to
/r
h
av
en
a/
In
d
ex
.h
tm
. A
ce
ss
o
 e
m
 0
4
/0
5
/2
0
1
4
 fotossíntese 
http://slideplayer.com.br/slide/359621/ 
26/08/2016 
7 
Fatores que influenciam a decomposição dos resíduos vegetais 
Edáficos 
Climáticos 
Antrópicos 
EDÁFICOS 
Textura 
Estrutura 
Capacidade de retenção e acúmulo de água 
Relação C/N 
pH 
aeração 
Climáticos 
Fatores que influenciam a decomposição dos resíduos vegetais 
Precipitação 
 
Temperatura do solo 
(tropicais/temperados) 
 
Umidade relativa 
 
Insolação 
 
vento 
Antrópicos 
Manejo do solo (fogo, erosão, superpastoreio) 
 
Sistema de cultivo (SPD, convencional) 
 
Outros (relação raiz/parte aérea, biomassa cultivo) 
26/08/2016 
8 
A
p
o
st
il
a 
F
er
ti
li
d
ad
e 
d
o
 S
o
lo
 P
ar
te
 1
; 
U
F
V
.C
ap
it
u
lo
 I
V
- 
M
at
ér
ia
 o
rg
ân
ic
a.
 D
is
p
o
n
ív
el
 e
m
 w
w
w
.a
rq
u
iv
o
s.
co
m
.b
r 
Fatores que influenciam a decomposição dos resíduos vegetais 
26/08/2016 
9 
IMOBILIZAÇÃO X MINERALIZAÇÃO 
IMOBILIZAÇÃO 
MINERALIZAÇÃO 
Transformação do N-inorgânico (NH4
+, NH3, NO3, NO2) para 
formas orgânicas microbianas; 
É transformação do nitrogênio de origem orgânica em formas 
inorgânicas como o NH4
+ ou NH3 , processo conduzidos por 
MOOS heterotróficos no solo 
26/08/2016 
10 
26/08/2016 
11 
Fatores que influenciam a decomposição dos resíduos vegetais 
Relação C/N 
 
A relação C/N pode determinar a cinética de decomposição da MO; 
 
MO principal fonte de C para os MOOS; 
 
Parte do C é perdido na forma CO2 
 
Em termos práticos considera que 35% do C é assimilado pelos MOOS 
 
Material C:N Material C:N 
Esterco bovino 18/1 Crotalaria juncea 26/1 
Esterco de aves 10/1 Capim colonião 27/1 
Esterco de suíno 19/1 Capim jaraguá 64/1 
Esterco de ovinos 15/1 Capim-limão (cidreira) 62/1 
Esterco de eqüinos 18/1 Capim pé-de-galinha 41/1 
Cama de aviário 14:1 Capim mimoso 79/1 
Mandioca: folhas 12/1 Capim gordura 81/1 
Mandioca: hastes 40/1 Banana: talos de cachos 61/1 
Café: borra 25/1 Banana: folhas 19/1 
Café: palha 31/1 Trigo: cascas 56/1 
Café: casca 53:1 Cana-de-açúcar: bagaço 22/1 
Arroz: casca e palha 39/1 Trigo: palhas 70/1 
Serragem de madeira 865/1 Mandioca: folhas 12/1 
Sangue seco 4/1 Mandioca: ramas 40/1 
Algodão: casca de sementes 78/1 Mandioca: cascas de raízes 96/1 
Milho: palha 112/1 Aveia: palhas 72/1 
Milho: sabugos 101/1 Abacaxi: fibras 44/1 
Feijão: palha 32/1 Eucalipto: resíduos 15/1 
Grama batatais 36/1 Torta de mamona 10/1 
Grama seda 31/1 Torta de cacau 11/1 
Mucuna preta: sementes 14/1 Torta de coco 12/1 
Feijão guandu 29/1 Torta de babaçu 14/1 
Feijão-de-porco: folhas 19/1 Serrapilheira 17/1 
Feijão-de-porco: vagens 49/1 Samambaia 109/1 
Relações C:N de diferentes resíduos viáveis para compostagem ou 
cobertura do solo (valores médios). 
26/08/2016 
12 
Relação C/N do Húmus 10:1 a 12:1; 
 
Em termos práticos considera que 35% do C é assimilado pelos MOOS. 
Se uma de determinado material, contendo 40% de C e 0,5% de 
N, for incorporado ao solo vai mineralização ou imobilização? 
1000 kg de material 40% de C 400 kg de C 
 
 400 kg de C 100 % 
 x 35% 
 
 x = 140 kg de C serão assimilados. 
1000 kg de material 0,05% de N 0,5 kg de N 
 
 Relação C/N do composto: 280:1 
 
Considerando a relação C/N 20:1 
 
Seriam necessários 14 kg de N (20:1 = 140:7), para o processo 
de mineralização 
 
Défice de 6,5 kg de N 
 
 
Vai haver IMOBILIZAÇÃO. 
 
Para ocorrer MINERALIZAÇÃO faz necessário adicionar, no 
mínimo 6,5 kg de N. 
26/08/2016 
13 
Relação C/N do Húmus 10:1 a 12:1; 
 
Em termos práticos considera que 35% do C é assimilado pelos MOOS. 
Se uma de determinado material, contendo 40% de C e 0,5% de 
N, for incorporado ao solo vai mineralização ou imobilização? 
1000 kg de material 40% de C 400 kg de C 
 
 400 kg de C 100 % 
 x 35% 
 
 x = 140 kg de C serão assimilados. 
1000 kg de material 0,5% de N 5,0 kg de N 
 
 Considerando a relação C/N 20:1 
 
Relação C/N do material: 140/5 = 28:1 
 
Seriam necessários 7 kg de N (20:1 = 140:7), para o processo 
de mineralização 
 
IMOBILIZAÇÃO = MINERALIZAÇÃO 
 
 
Para ocorrer MINERALIZAÇÃO faz necessário adicionar, no mínimo 
2,0 kg de N. 
26/08/2016 
14 
M.O. ≈ 5% N N% x 20 = M.O. 
Fator de conversão: MO x nitrogênio 
M.O. ≈ 58% CC% x 1,72 = M.O. 
Fatores que FAVORECEM a decomposição da matéria orgânica no solo: 
 
 Resíduos com baixo teor de lignina – tecidos jovens; 
 Altos teores de materiais solúveis – p.e. proteínas; 
 Relação C/N - < 20; 
 Partículas com tamanho reduzido; 
 Condições químicas e físicas do solo: temperatura, umidade (CC), aeração, 
textura, pH (≈ 6,0) 
 Ausência de fatores que possam limitar a atividade biológica – resíduos 
tóxicos; 
 Temperatura (20-30 oC) 
26/08/2016 
15 
MATÉRIA ORGANICA x HÚMUS 
MATÉRIA ORGANICA : 
Todo tipo de material de origem orgânica reconhecível ou não 
HÚMUS: 
Substancia de natureza orgânica já em estádio avançado 
de alteração, não sendo possível reconhecer sua origem; 
Fracionamento 
Humina 
Ácido húmico 
Ácido fúlvico 
Matéria Orgânica do Solo 
Substancias húmicas Substancias não húmicas 
Fracionamento das substancias húmicas com base na sua 
solubilidade 
Insolúvel em ácido 
Insolúvel em base 
Insolúvel em ácido 
Solúvel em base 
Solúvel em ácido 
Solúvel em base 
Ácido Fúlvico Ácido Húmico Húmina 
Hayres e Swift (1979) citados por Silva e Resck (1977) 
26/08/2016 
16 
Peso Molecular 
Ácido Fúlvico Ácido Húmico Húmina 
Conteúdo de Carbono Crescente 
Conteúdo de Oxigênio Decrescente 
Conteúdo de N Crescente 
Acidez e CTC Decrescente 
Semelhança com Lignina Crescente 
Hayres e Swift (1979) citados por Silva e Resck (1977) 
26/08/2016 
17 
Propriedades Observação Efeito no solo 
Cor do solo Cor típica em muito solos é causada pela MO Pode facilitar o aquecimento 
Retenção de água 
A MO pode reter ate 20 vezes sua massa em 
água 
Previne secagem e redução do 
volume, aumenta a capacidade 
de retenção de água 
Combinação com minerais 
de argila 
Cimenta as partículas do solo em unidades 
estruturais (agregados) 
Troca gasosa, estabiliza 
estrutura, aumenta o 
armazenamento e a 
permeabilidade de água no solo 
Quelação 
Formam complexos estáveis com Zn++, Cu++ 
e Mn++, e outros cátions polivalentes 
Melhora a disponibilidade de 
micronutrientes para as plantas 
Solubilidade em água 
A insolubilidade decorre da usa associação 
com argila. Sais de cátions bivalentes e 
trivalentes com MO são insolúveis 
Pouca MO é perdida por lixivição 
Ação tampão 
MO exibe tamponamento em faixas de 
levemente ácidas neutras e alcalinas 
Ajuda a manter uma reação 
uniforme no solo 
Mineralização Decomposição: CO2, NH4, NO3
-; PO3
-4; SO4
= Fonte de nutrientes para o 
crescimento das plantas 
Troca de cátions 
Acidez total das frações de húmus isolada 
varia de 300 a 1400cmolckg
-1 
Pode aumentar a CTC do solo. 
De 20% a 70% da CTC de 
muitos solos é causada pela MO 
Combinação com 
moléculas orgânicas 
Afeta a biodiversidade, a persistência e a 
biodegradação de pesticidas 
Modifica as taxas de aplicação 
dos pesticidas para controle 
efetivo 
Fonte: Adaptado de Sterverson (1972) citado por Silva e Resck (1997) 
Propriedades gerais do húmus e efeitos associados no solo 
h
tt
p
:/
/s
li
d
e
p
la
y
er
.c
o
m
.b
r/
sl
id
e/
3
5
9
5
7
8
/ 
26/08/2016 
18 
Extraído de CIOTTA, et al. 2003. 
Fatores determinantes 
Efeitos no sistema solo planta 
26/08/2016 
19 
Fazer uma revisão de literatura: 
 
Principais funções da matéria orgânica no solo 
 (propriedades químicas e físicas) 
 
 
Entregar em: 19 de abril 
Equipes: dois discentes 
 
Fazer uma revisão de literatura sobre o processo de compostagem; 
 
Elaborar um projeto com viabilidade e implantação no DTCS. 
 
Equipe com até 05 membros; 
 
Entregar em 15 dias após essa data. 
 
 
Trabalho completo elimina a menor nota da unidade 
26/08/2016 
20 
Literatura consultada: 
BRADY, NC.; WEIL, RR. Elementos da natureza e propriedades dos solos. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. cap 11 – Matéria 
Orgânica do solo . p. 398-436. 
 
CIOTTA, M N; BAYER, C; FONTOURA, SMV; ERNANI, PR; ALBUQUERQUE, JA. Matéria orgânica e aumento da capacidade 
de troca de cátions em solo com argila de atividade baixa sob plantio direto. Ciência Rural, v. 33, n. 06, p. 1161-1164, 2003. 
 
VEZZANI, F.M e MIELNICZUK, J. Uma visão sobre qualidade do solo. Rev. Bras. Ciênc. Solo [online]. 2009, vol.33, n.4, pp. 
743-755. ISSN 0100-0683.