Aula 7 Matéria orgânica do solo

Prévia do material em texto

Matéria orgânica do solo -
MOS
• Por atuar em várias propriedades físicas, 
químicas e biológicas do solo, a MOS é 
importante constituinte dos ecossistemas 
naturais e agrícolas, sendo fundamental para 
seus adequados funcionamentos;
• A matéria orgânica integra de forma inseparável e 
contínua esses processos de transformações que 
contribuem para a qualidade do solo.
Importância da MOS
• Definição: a capacidade do solo funcionar 
continuamente como um ecossistema que possa 
sustentar plantas, animais e seres humanos...
• Os conceitos modernos de qualidade do solo e 
sustentabilidade agrícola têm sido amplamente 
abordados, em função da necessidade de 
aumentar a produtividade agrícola, a preservação 
dos recursos naturais e a qualidade ambiental;
Qualidade do solo
• A qualidade do solo é determinada pela 
interação dos três atributos: físico, químico e 
biológico;
• Isso atribui à matéria orgânica um importante 
papel como componente dos agroecossitemas
para promover a sustentabilidade agrícola;
• Os modernos conceitos de “fertilidade do 
solo” envolvem as propriedades físicas, 
químicas e biológicas do solo, constituindo-se 
num referencial para a gestão produtiva dos 
sistemas agrícolas.
Fertilidade de solos tropicais
• Devido à presença de minerais de argila de baixa 
atividade, todas as estratégias para aumentar a 
capacidade de retenção de nutrientes dos solos 
baseiam-se no aumento o teor de MOS;
• Isso pode ser alcançado através: do aumento das 
entradas de materiais orgânicos ao solo e 
impedimento de altas taxas de decomposição dos 
resíduos, ou de preferência através de uma 
combinação de ambos. 
Matéria orgânica do solo: o que é?
• Material de natureza química muito complexa, 
constituída por material adicionado (de 
origem vegetal e animal), seus produtos de 
transformação/decomposição, células 
microbianas, metabólitos microbianos, 
produtos da sua interação com os 
componentes inorgânicos do solo e materiais 
recalcitrantes.
Matéria orgânica do solo: o que é?
Origem da MOS
• A maior parte provém dos vegetais 
(serrapilheira e da rizodeposição) e de adições 
de resíduos, cuja composição varia entre as 
diferentes espécies vegetais;
• Entretanto, apesar das diferenças entre as 
espécies vegetais, ocorre certa constância 
entre os componentes básicos das plantas, 
variando o percentual dos constituintes 
estruturais.
Composição dos materiais vegetais 
depositados no solo
• Celulose: 20 – 50%
• Hemicelulose: 10 – 30%
• Lignina: 5 – 30%
• Proteína: 2 – 15%
• Substâncias solúveis: 10%
• Ceras e gorduras.
Distribuição % da MOS
Decomposição da MOS
• A fração morta da MOS, que é originada pela 
decomposição biológica e química de resíduos 
orgânicos, pode ser agrupada fundamentalmente em 
dois tipos de componentes:
I) matéria orgânica em estádios iniciais de decomposição, 
na qual a morfologia do material vegetal de origem ainda 
é identificada (frações particuladas);
II) material em fase avançada de decomposição, que não 
apresenta vestígios morfológicos do material do qual se 
originou (frações decompostas).
Decomposição dos componentes da MOS
Mecanismos de formação da MOS
• Envolvem muitos processos químicos e 
bioquímicos;
• O termo humificação é empregado nos 
processos de decomposição dos resíduos 
orgânicos no solo para designar a formação da 
MOS estabilizada;
Composição da MOS
• O material originado de todas essas 
decomposições/transformações pode ser agrupado 
em:
• SUBSTÂNCIAS NÃO-HÚMICAS: constituído por 
proteínas, aminoácidos, polissacarídeos, ácidos graxos 
e outros componentes orgânicos com características 
bem definidas;
• SUBSTÂNCIAS HÚMICAS: constituído de uma mistura 
heterogênea de moléculas polidispersas com elevadas 
massas moleculares e grupos funcionais distintos.
Substâncias húmicas (SH)
• Com base em suas solubilidades em meio 
aquoso, as SH são usualmente classificadas em:
• Ácidos fúlvicos (AF): fração solúvel em meios 
alcalino e ácido;
• Ácidos húmicos (AH): fração solúvel em meio 
alcalino e insolúvel em meio ácido (pH < 2);
• Humina: fração insolúvel em qualquer condição 
de pH. 
Grupos funcionais que compõem a MOS
Dinâmica e estoque da MOS
• Resulta da combinação de processos 
relacionados com a adição e perda;
• ADIÇÃO: material vegetal, biomassa 
microbiana e exudatos radiculares;
• PERDAS: mineralização, imobilização e erosão.
Fatores determinantes no estoque da 
MOS
Fatores que influenciam a decomposição
a) Resíduos com baixo teor de lignina ou compostos 
fenólicos, altos teores de materiais solúveis e partículas de 
tamanho reduzido com baixa relação C:N, além do próprio 
teor de N;
b) Condições físicas e químicas do solo que maximizem a 
atividade biológica (temperatura entre 30-35 ºC, umidade
próxima à capacidade de campo e aeração adequada);
c) Ausência de fatores tóxicos no resíduo ou no solo que 
podem limitar a atividade dos heterotróficos 
decompositores.
Matéria orgânica e propriedades 
biológicas do solo
• Os microrganismos desempenham papel 
importante na decomposição do material 
orgânico;
• Diversos processos são mediados pela 
biomassa microbiana do solo: bactérias, 
fungos, actinomicetos, leveduras, protozoários 
e outros.
• Fração viva da MOS: bactérias (109 g-1 solo); 
actinomicetos (108 g-1 solo); fungos (107 a 2 x 107
g-1 solo);
• Alterações na quantidade e na qualidade do 
material orgânico adicionado ao solo favorecem o 
crescimento e a diversidade das comunidades 
microbianas;
• Os atributos biológicos de solo são os mais 
sensíveis indicadores para a avaliação da sua 
qualidade.
Matéria orgânica e propriedades 
físicas do solo
• O aumento do teor de matéria orgânica 
melhora a qualidade do solo, aumentando a 
estabilidade dos agregados (decorrente das 
ligações químicas entre os compostos 
orgânicos e as partículas minerais do solo);
• Essa agregação favorece: porosidade, aeração, 
capacidade de infiltração, retenção e 
percolação de água.
Matéria orgânica e propriedades 
químicas do solo
• Entre os atributos químicos do solo afetados
pela MOS destacam-se:
• Disponibilidade de nutrientes para as culturas;
• Aumento da CTC;
• Complexação de micronutrientes;
• Redução da disponibilidade de elementos 
tóxicos.
Fonte de nutrientes
• Disponibiliza N, P e S por serem estes nutrientes seus 
constituintes principais;
• 95% do N e do S e 60-80% do P totais do solo estão 
localizados na matéria orgânica e dependem do 
processo de mineralização para absorção pelas plantas;
• Muitos nutrientes apresentam interação com a matéria 
orgânica, influenciando na ciclagem e adsorção destes 
elementos, evitando perdas por lixiviação devido à 
liberação gradativa às plantas.
Matéria orgânica como fonte de nutrientes
Aumento da CTC
• A influência da MOS sobre a CTC do solo se dá 
pela geração de cargas provenientes da fração 
mais humificada, denominada de substâncias 
húmicas;
• Em alguns casos, dependendo do teor de 
matéria orgânica, da classe textural e da 
mineralogia, a MOS pode representar entre 20 
a 90% da CTC.
• A contribuição da MOS para a troca catiônica 
do solo reside principalmente na carga 
negativa originada da dissociação dos grupos 
COOH;
• O grupo carboxílico é determinante nas 
reações de sorção (interações) de cátions pela 
matéria orgânica do solo.
Complexação de micronutrientes
• A formação de complexos orgânicos podem 
aumentar a disponibilidade dos elementos 
micronutrientes às plantas, como por 
exemplo, a complexação de Zn e Cu por ácidos 
orgânicos de baixo peso molecular.
Reduzir a disponibilidade de 
elementostóxicos
• É possível diminuir a disponibilidade de 
alumínio (Al) e manganês (Mn) por meio da 
complexação destes elementos com 
substâncias húmicas e ácidos orgânicos 
simples, reduzindo sua toxicidade às plantas.
– maior agregação do solo;
– maior resistência à erosão;
– maior taxa de infiltração de água no solo;
– maior retenção de água no solo;
– maior retenção de nutrientes;
– aumento do estoque de nutrientes;
– adequada disponibilidade de nutrientes;
– maior ciclagem de elementos químicos;
– maior adsorção e complexação de compostos;
– maior seqüestro de carbono atmosférico;
– maior atividade e diversidade biológica do solo;
– aumento na resistência a perturbações.
Efeitos diretos e indiretos promovidos 
pela MOS
Práticas agrícolas que contribuem para o 
incremento da MOS
• Sistema de plantio direto, utilização de culturas 
de cobertura e pousio, rotação de culturas, 
sistemas agroflorestais, sistemas de integração 
lavoura-pecuária-floresta, entre outros. 
• Porém, considerando a diversidade 
edafoclimática existente entre os 
agroecossistemas, para cada região deve-se optar 
por sistemas de manejo adaptáveis as condições 
locais específicas. 
Classes de interpretação para o teor de 
matéria orgânica do solo