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Curso Técnico em Meio Ambiente Microbiologia Ambiental AULA 4 – Microbiologia do solo: conceitos e tecnologia Liliane Rodrigues Eng. Ambiental e Segurança no Trabalho O Que é o Solo ? Solo ≠ Substrato Definição Geológica Superfície solta da superfície da crosta que é distinta da rocha mãe Definição Tradicional Material que alimenta e suporta as plantas em crescimento (inclui rochas) Definição Pedológica Recursos naturais da superfície da crosta, modificada ou mesmo originada pela ação de fatores físicos, químicos, naturais ou antropogênico INTRODUÇÃO Microbiologia do Ambiente raízes: fendem e partem as rochas mecânica e quimicamente Gases: CO2 SO2 N2O5 acidos: H2CO3 H2SO3 HNO3 rocha chuva Vento e água erosionam as rochas e o solo Congelamento provoca fendas FATORES DE FORMAÇÃO DO SOLO Microbiologia do Ambiente Rocha mãe Clima Tempo Organismos Topografia FATORES DE FORMAÇÃO DO SOLO Microbiologia do Ambiente SOLO COMO PAISAGEM Microbiologia do Ambiente A - eluviação B - iluviação C - Rocha mãe O - orgânico PERFIL DO SOLO Microbiologia do Ambiente Constituintes do Solo Ar 25% Matéria Mineral 45% Água 25% Matéria Orgânica 5% Fase sólida Fase líquida Fase gasosa CONSTITUINTE DO SOLO Microbiologia do Ambiente Propriedades Físicas do Solo - Fase sólida • Textura - proporção relativa das partículas minerais de diferentes dimensões • Estrutura - forma como a matriz mineral se agrega, ou seja é definida pelo padrão de agregação das partículas • Cor - indicador das propriedades físicas, químicas e biológicas do solo • Densidade - depende do tipo de agregados da matriz - quantidade de espaços que se estabelecem na matriz mineral CONSTITUINTE DO SOLO Microbiologia do Ambiente • Arranjo dos agregados com determinada forma e tamanho • Estabilidade dos agregados • Configuração dos poros • Tipo de argila • Elementos químicos associados à argila • Natureza dos produtos de decomposição e quantidade de matéria orgânica • Natureza da população microbiana • Processos físicos de arrefecimento e evaporação • Ação da mesofauna (remoção e recirculação) • Crescimento e atividade das raízes FATORES QUE AFETAM A ESTRUTURA Microbiologia do Ambiente • Indicador de diferentes tipos de solo • Indicador de certas características físicas e químicas • Indicador do conteúdo de humus e da natureza química dos compostos de ferro presentes no solo COR DO SOLO Microbiologia do Ambiente • Determina-se dividindo o peso seco em g pelo seu volume em cm3 • Variação na densidade do solo é maioritariamente devida à diferença no espaço total de poros • Confere propriedades ao solo • Maior capacidade de retenção de água • Maior capacidade de penetração das raízes DENSIDADE Microbiologia do Ambiente • Folhada - matéria orgânica “fresca” ainda por decômpor Matéria orgânica particulada, detritos • Humus - matéria orgânica amorfa e complexa • Solos eutróficos e oligotróficos MATÉRIA ORGÂNICA Microbiologia do Ambiente • Água higroscópica Água capilar • Água gravitacional • Acidez do solo - H+ e Al3+ SOLUÇÃO LÍQUIDA DO SOLO 1 Microbiologia do Ambiente CADEIAS TRÓFICAS Microbiologia do Ambiente ORGANISMOS DO SOLO FUNÇÃO DOS ORGANISMOS DO SOLO Microbiologia do Ambiente DISTRIBUIÇÃO DOS ORGANISMOS NO SOLO Microbiologia do Ambiente • Raízes - rizosfera Folhada • Humus • Agregados do solo DISTRIBUIÇÃO DOS ORGANISMOS NO SOLO Microbiologia do Ambiente Quando se encontram DISTRIBUIÇÃO DOS ORGANISMOS NO SOLO Microbiologia do Ambiente Nº DE ORGANISMOS /g SOLO Microbiologia do Ambiente Contagem Contagem direta ou por plaqueamento Medindo os níveis de actividade Respiração Nitrificação Taxas de decomposição Determinando os constituintes celulares Biomassa C, N, P Enzimas Fosfolípidos ou outros - usados como “marcadores” da comunidade DNA ou RNA - usados como “marcadores” da comunidade AVALIAÇÃO DAS CADEIAS TRÓFICAS Microbiologia do Ambiente • Reciclagem de nutrientes • Retenção de nutrientes • Melhora a estrutura do solo e suas características fisicas • Diminui a sensibilidade de doenças e pestes • Permite a degradação ou imobilização de poluentes • Aumenta a biodiversidade Qualidade do solo / Sustentabilidade do ecossistema BENEFÍCIOS COMPLEXIDADE CADEIAS TRÓFICAS Microbiologia do Ambiente Quatro grupos funcionais • Decompositores - decompõem a matéria orgânica. • Mutualistas - estabelecem associações com as plantas (fixadores de N2) • Patogénicos - Xymomonas, Erwina, Agrobacterium • Litotróficos /quimioautotróficos - obtem a En de compostos azotados, sulforados, ferrosos, em vez de C o Tipo k - metabolizam lentamente a matéria orgânica como substrato o Tipo r - adaptadas a intervalos de dormência e rápido crescimento, dependendo do substrato BACTÉRIAS PRESENTES NO SOLO Microbiologia do Ambiente Quatro grupos importantes • Fixadores de N2 atmosférico • Nitrificantes • Desnitrificantes • Actinomicetes - decompõe matéria “recalcitrante” BACTÉRIAS PRESENTES NO SOLO Microbiologia do Ambiente Três grupos funcionais • Decompositores - decompõem a matéria orgânica • Mutualistas - estabelecem associações com as plantas (micorrizas) • Patogénicos - Verticillium, Pythium, Rhizoctonia FUNGOS PRESENTES NO SOLO Microbiologia do Ambiente Sucessão de Fungos no Solo SUCESSÃO DOS FUNGOS Microbiologia do Ambiente Fontes: • Folhada • Fezes • Microrganismos • Invertebrados • Materia orgânica DECOMPOSIÇÃO – FATORES BIÓTICOS E FÍSICOS Microrganismos Ambiente Qualidade EXERCÍCIOS 1. Liste e comente as funções dos organismos no solo. 2. Liste os benefícios das cadeias tróficas no solo. 3. Comente sobre os quatro grupos funcionais das bactérias no solo. 4. Comente sobre os quatro grupos funcionais dos fungos no solo. • DAVIDSON, Eric A. ; JANSSENS, Ivan A. Temperature sensitivity of soil carbon decomposition and feedbacks to climate change. Nature 440: 165-173, 2006. • MADIGAN, Michael T.; MARTNKO, John M.; PARKER, Jack. Microbiologia de Brock. 12 ed. Editora: Artmed. São Paulo. 2010. • MAIER, Raina M.; PEPPER Ian L.; GERBA Charles P. Environmental Microbiology. 2ª ed. Editora: Aca- demic Press. 2009. • PELCZAR, Michael Joseph; CHAN, E.C.S; KRIEG, Noel R. Microbiologia: conceitos e aplicações. 2.ed. São Paulo: Makron Books, 2005. • SHARMA, P.D. Environmental Microbiology. Alpha Science Int, 2005. REFERÊNCIAS Número do slide 1 Número do slide 2 Número do slide 3 Número do slide 4 Número do slide 5 Número do slide 6 Constituintes do Solo Número do slide 8 Número do slide 9 Número do slide 10 Número do slide 11 Número do slide 12 Número do slide 13 Número do slide 14 Número do slide 15 Número do slide 16 Número do slide 17 Número do slide 18 Número do slide 19 Número do slide 20 Número do slide 21 Número do slide 22 Número do slide 23 Número do slide 24 Número do slide 25 Sucessão de Fungos no Solo Número do slide 27 Número do slide 28 Número do slide 29
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