aula 5 Matéria Orgânica do Solo

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P R O F. L U C AS C AR VAL H O B AS I L I O D E AZ E V E D O 
MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO 
(MOS) 
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA 
INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS 
CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL 
• Introdução 
• Importância. 
• Origem. 
• Componentes da MOS. 
• Decomposição da MOS 
• Definição. 
• Processo de decomposição. 
• Agentes decompositores. 
• Degradabilidade dos constituintes dos resíduos orgânicos. 
• Mineralização da MOS 
• Conclusão de MOS 
• Ciclo Biogeoquímico do Carbono 
ASSUNTOS DA AULA 
 Material orgânico – fonte de C, nutrientes e energia para micro-
organismos. 
 Ciclagem de nutrientes. 
 Fonte de nutrientes (mineralização – N, P, B, Ca,…). 
 Agregação do solo. 
Absorção de água. 
INTRODUÇÃO - IMPORTÂNCIA DA MATÉRIA 
ORGÂNICA DO SOLO 
CTC (20 a 70 %) – disponibilidade de nutrientes. 
 Tem efeito tampão (pH, nutrientes, temperatura, água). 
 Quelação de metais. 
 Estoque de C. 
INTRODUÇÃO - IMPORTÂNCIA DA MATÉRIA 
ORGÂNICA DO SOLO 
4 
INTRODUÇÃO - ORIGEM DA MATÉRIA 
ORGÂNICA DO SOLO 
 Solo é o destino final dos resíduos de materiais orgânicos. 
 Principal fonte  vegetação. 
Vegetação 
Ambiente 
Quantidade e qualidade 
do material vegetal 
Heterogeneidade e 
taxa de 
decomposição 
5 
CO2 
PRINCIPAIS COMPONENTES VEGETAIS 
Componente Concentração relativa 
Celulose 20 – 50 % 
Hemicelulose 10 – 30 % 
Lignina 5 – 30 % 
Proteínas 2 – 15 % 
Ceras e Gorduras 2 – 5 % 
 
INTRODUÇÃO 
QUAIS SÃO OS COMPONENTES DA MOS? 
DECOMPOSIÇÃO* 
MINERAIS HÚMUS 
Biomassa* 
*Produção de compostos orgânicos diversos 
COMPONENTES DA MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO 
HÚMUS - separação 
MOS 
Humina 
(insolúvel) 
Ácidos Húmicos 
+ 
Ácidos Fúlvicos 
(solúvel) 
Ácidos Fúlvicos (solúvel) Ácidos Húmicos 
(insolúveis) 
NaOH 
Baixa Massa Molecular 
(1000-3000) 
Ácidos benzeno carbixílicos 
e fenólicos 
Alta Massa Molecular 
(10.000-100.000) 
Anéis aromáticos, N-cíclico 
pH 2 
Ácidos Fúlvicos 
Ácidos Húmicos 
COMPONENTES DA MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO 
HÚMUS 
COMPONENTES DA MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO 
Complexo argila-húmus 
11 
COMPONENTES DA MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO 
HÚMUS 
Talvez o húmus seja de outra forma: 
• Introdução 
• Importância. 
• Origem. 
• Componentes da MOS. 
• Decomposição da MOS 
• Definição. 
• Processo de decomposição. 
• Agentes decompositores. 
• Degradabilidade dos constituintes dos resíduos orgânicos. 
• Mineralização da MOS 
• Conclusão de MOS 
• Ciclo Biogeoquímico do Carbono 
ASSUNTOS DA AULA 
DECOMPOSIÇÃO DA MATÉRIA 
ORGÂNICA 
 
 
 
 
 
 
DECOMPOSIÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA 
DEFINIÇÃO 
 Decomposição é um processo biocatalítico que envolve ação de 
enzimas: 
a) Macromoléculas  Moléculas menores 
b) Monômeros e oligômeros  Biomassa, CO2 e energia 
c) Proliferação microbiana  Novas moléculas 
d) Subprodutos e resíduos recalcitrantes  Húmus do solo 
Tempo 
 
Dias 
 
Meses 
 
Vários 
meses 
 
Segundo 
ano 
Quantidade inicial de resíduos decomponível 
Resíduo sem substâncias 
facilmente decomponíveis 
decom CO2 Biom 
Biom Resíduos resistentes CO2 
Húmus do solo B CO2 
Materiais mais 
resistentes 
B CO2 
Adaptado de Moreira & Siqueira (2006) 
PROCESSO DE DECOMPOSIÇÃO DA MOS 
NH4
+, NO3
-, PO4
-3, 
SO4
-2 e outros 
Mineralização Imobilização 
Matéria orgânica 
Húmus 
Biomassa 
microbiana 
Recalcitrantes 
Restos microbianos 
O2 
CO2 
CO2 
Resíduos 
Plantas  animais 
CO2 
O2 
O2 
Adaptado de Moreira & Siqueira (2006) 
PROCESSO DE DECOMPOSIÇÃO DA MOS 
Ciclagem de elementos 
QUEM SÃO OS RESPONSÁVEIS 
Decompositores 
QUEM SÃO OS RESPONSÁVEIS 
Decompositores 
MICRO-ORGANISMOS! 
  Bactérias predominam no início. 
 
 
Fungos predominam em: 
 - Celulose e lignina. 
 - Resíduos secos, ácidos e com baixo teor de N. 
 
QUEM SÃO OS RESPONSÁVEIS 
Decompositores 
 
 
 
 
 
 
Dinâmica da decomposição de um resíduo complexo 
 
Constituinte 
Tempo de 
decomposição 
Resistência à 
decomposição 
Açúcares, amido < 1 ano pouca (fração ativa) 
Amido, proteína, 
celulose 
6 – 8 anos média 
Lignina, gorduras >100 anos alta 
 
 
Degradabilidade dos constituintes dos resíduos 
orgânicos 
 
GGrraauu ddee aassssiimmiibbiilliiddaaddee GGrraauu ddee ppeerrssiissttêênncciiaa SSuubbssttrraattoo 
PPrroonnttaammeennttee 
aassssiimmiilláávveeiiss 
NNããoo ppeerrssiisstteennttee GGlliiccoossee,, ffrruuttoossee,, mmaannoossee ee oouuttrraass 
hheexxoosseess,, xxiillaannoosseess ee oouuttrraass 
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cceelloobbiioossee ee oouuttrrooss ddiissssaaccaarrííddeeooss,, 
áácciiddooss oorrggâânniiccooss ee áácciiddooss ggrraaxxooss 
PPrroonnttaammeennttee aa 
mmooddeerraaddaammeennttee 
aassssiimmiilláávveeiiss 
NNããoo ppeerrssiisstteennttee aa 
mmooddeerraaddaammeennttee 
ppeerrssiisstteennttee 
AAmmiiddoo ee ppoollíímmeerrooss vveeggeettaaiiss ddee 
gglliiccoossee,, ppoollíímmeerrooss ddee ffrruuttoossee,, 
gglliiccooggêênniioo,, hheemmiicceelluulloossee,, áácciiddooss 
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ccoommpplleexxooss ddee gglliicceerrooll ee áácciiddooss 
ggrraaxxooss,, ppeeppttííddeeooss ee pprrootteeíínnaass nnããoo 
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PPeerrssiisstteennttee aa mmuuiittoo 
ppeerrssiisstteennttee 
CCeelluulloossee mmiiccrrooffiibbrriillaarr,, aaggrreeggaaddooss ddee 
ppoollíímmeerrooss ddee gglliiccoossee,, ccoommppoonneenntteess 
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cceerraass ee oouuttrrooss hhiiddrrooccaarrbboonneettooss 
oolleeoossooss 
 
Degradabilidade dos constituintes dos resíduos 
orgânicos 
 
 
 
 
 
 
Talvez seja de outra forma 
Degradabilidade dos constituintes dos resíduos 
orgânicos 
• Introdução 
• Importância. 
• Origem. 
• Componentes da MOS. 
• Decomposição da MOS 
• Definição. 
• Processo de decomposição. 
• Agentes decompositores. 
• Degradabilidade dos constituintes dos resíduos orgânicos. 
• Mineralização da MOS 
• Conclusão de MOS 
• Ciclo Biogeoquímico do Carbono 
ASSUNTOS DA AULA 
Mineralização da matéria orgânica 
Substâncias orgânicas  Formas inorgânicas 
Moreira & Siqueira, (2002) 
Relação C/N/P/S e disponibilidade de nutrientes 
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 
Mineralização da matéria orgânica 
Substâncias orgânicas  Formas inorgânicas 
 
 
 
 
 
 
Talvez seja de outra forma 
Degradabilidade dos constituintes dos resíduos 
orgânicos 
Dinâmica da Mineralização 
(Moreira & 
Siqueira, 2006) 
 Importante a relação C:Nutriente e a concentração no material. 
 Quantidade mineralizada de MOS varia de 1 a 3 % . ano-1. 
 
A maioria dosrestos vegetais tem relação C:N alta. 
 
A mineralização é mais fortemente determinada pelas 
condições ambientais do que pela estrutura da molécula ou pela 
qualidade do substrato. 
Dinâmica da Mineralização 
ADIÇÃO DE MATÉRIA ORGÂNICA 
30 
• Introdução 
• Importância. 
• Origem. 
• Componentes da MOS. 
• Decomposição da MOS 
• Definição. 
• Processo de decomposição. 
• Agentes decompositores. 
• Degradabilidade dos constituintes dos resíduos orgânicos. 
• Mineralização da MOS 
• Conclusão de MOS 
• Ciclo Biogeoquímico do Carbono 
ASSUNTOS DA AULA 
 
• Devido aos fatores determinantes (vegetação, condições 
ambientais e microbiota) as taxas de decomposição são 
particulares em cada local. 
• O solo`tem capacidade quase infinita de decomposição de 
componentes vegetais. 
• Existe uma grande dificuldade de se aumentar teores de 
MOS em áreas cultivadas, em vista do revolvimento do solo 
e/ou da retirada de material orgânico pela colheita. 
• A MOS é geralmente baixa em solos degradados. 
• A MOS é geralmente baixa em solos poluídos. 
 
CONCLUSÃO 
• QUAL A IMPORTÂNCIA DA MOS? 
• QUAIS AS CONSEQUÊNCIAS DA DIMINUIÇÃO DA MOS? 
• POR QUE É DIFÍCIL AUMENTAR O TEOR DE MO NO 
SOLO? 
• COMO AUMENTAR O TEOR DE MO NO SOLO? 
 
CONCLUSÃO - PERGUNTAS 
CICLO BIOGEOQUÍMICO 
DO CARBONO 
Matéria Orgânica 
do solo 
CICLO BIOGEOQUÍMICO DO CARBONO 
CO2 na atmosfera 
Vegetal Animal 
Microrganismos 
Seres Aquáticos 
Depósitos Calcáreos * C. – Fóssil * 
*Os compartimentos (depósitos calcários e C – fóssil) não entram no ciclo de forma natural. São as 
atividades humanas de queima de combustível fóssil e fabricação de cimento que lançam o C desses 
compartimentos na forma de CO2 para a atmosfera. 
Legenda 
 
 
 
Respiração 
Degradação e/ou mineralização 
Oceano Alimentação Fotossíntese 
Morte e/ou deposição 
Deposição Simbiose Morte 
Fezes e/ou Morte 
A
u
to
r:
 F
e
rn
an
d
o
 C
as
tr
o
 d
e 
O
liv
e
ir
a 
 
Atividade humana 
Ciclo do 
Carbono 
C*O2 
ATM 
Decomposição 
M.O.S 
Microrganismo 
Fezes 
R
e
sp
ir
a
çã
o
 
Morte 
Degradação e 
Mineralização 
Morte 
Oceano Seres Aquáticos 
Deposição 
Depósitos de 
Calcário (Rocha) 
Aldemir Souza Oliveira 
http://www.estadao.com.br/noticias/impresso,onde-a-vida-
transcorre--em-camara-lenta-,867996,0.htm?reload=y 
CICLOS DE ENERGIA E NUTRIENTES 
• Para leitura: 
http://www.nature.com/nature/journal/v478/n7367/pdf/nature103
86.pdf - Acesso dentro da UFU.