A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AGRICOLA E SOLOS - DEAS UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA CANDIDATO Daniel M. Tapia T Eng. Agr o MSc Vitória da Conquista.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AGRICOLA E SOLOS - DEAS UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA CANDIDATO Daniel M. Tapia T Eng. Agr o MSc Vitória da Conquista."— Transcrição da apresentação:

1 DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AGRICOLA E SOLOS - DEAS UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA CANDIDATO Daniel M. Tapia T Eng. Agr o MSc Vitória da Conquista

2 Estuda a estrutura e função do ecossistema solo Estuda a estrutura e função do ecossistema solo Estrutura:composição da comunidade biológica e componentes abióticos Estrutura: composição da comunidade biológica e componentes abióticos Função: fluxo de energia, ciclagem biogeoquímica e regulação mútua dos organismos e ambiente Ecologia dos solo (ODUM, 1971):

3 Estrutura dos solos

4 Componentes abióticos Componentes abióticos Componentes dos solos

5 Componentes bióticos:Heterogêneos: organismos com metabolismo diversos convivendo lado a lado, interagindo em equilíbrio dinâmico muitas vezes com dependência associada e gerando alta biodiversidade Componentes bióticos: Heterogêneos: organismos com metabolismo diversos convivendo lado a lado, interagindo em equilíbrio dinâmico muitas vezes com dependência associada e gerando alta biodiversidade Estão em A componentes abióticos Estão em Associação com componentes abióticos Conseqüência do Manejo dos solos: efeitos impossíveis de se prever Componentes dos solos

6 Componentes bióticos e abióticos do solo Água Ar Areia Silte Hifas de fungos Complexo matéria orgânica e argila Argila Bactérias

7 Fatores que afetam a distribuição dos microrganismos no solo 1- Profundidade Concentração decrescente de microorganismos com a profundidade, acompanhando a matéria orgânica do solo.

8 (%)(mg C kg solo -1 ) (%) C micr /C org Biomassa microbiana Teor de argila 2-Teor de argila sobre a BMS

9 3-Frações granulométricas do solo na BMS Textura solo: argilo-siltoso < > Solo total (mg kg solo -1 )(mm) C micr /C org Biomassa microbiana C Fração granulométrica

10 A BMS tem potencial para aumentar N, P e K Diaz-Raviña et al. (1993), Soil Biol.Biochem.25:25-31 kg ha -1 kg ha kg ha -1 kg ha -1 N ( % >) P 90 – 560 (8-100% >) K (1-69% >) Ca Solos agrícolas Solos sob floresta cm ( gC micr.g -1 ) 4- Utilização do solo

11 Funções gerais dos microrganismos nos solos

12 Raízes de plantas e partes aéreas Número aproximado (porção de solo) Biomassa (libras/acre) Últimas fontes de quase todo carbono no solo para os microrganismos Últimas fontes de quase todo carbono no solo para os microrganismos 100 x mais microrganismos perto das raízes das plantas que numa distância maior 100 x mais microrganismos perto das raízes das plantas que numa distância maior 60 – 150 polegadas (culturas anuais) – 3,000 polegadas (pastagens perenes) (culturas anuais) (pastagens perenes) Componentes bióticos dos solos

13 Bactérias Número aproximado por porção de solo Biomassa aproximada (libras/acre) Junto com os fungos são o grupo mais importante na decomposição da matéria orgânica. Compostos extracelulares ajudam a se ligarem às partículas dos solos nos agregados. Compostos extracelulares ajudam a se ligarem às partículas dos solos nos agregados. Grupos especializados estão envolvidos em cada etapa do ciclo do Nitrogêneo Grupos especializados estão envolvidos em cada etapa do ciclo do Nitrogêneo 300 milhões – 50 bilhões 400 – 4.000

14 Fungos Número aproximado (porção de solo) Biomassa (libras/acre) Grupo mais envolvido na decomposição de compostos resistentes (lignina) Grupo mais envolvido na decomposição de compostos resistentes (lignina) Crescimento da hifa através do solo ajuda sua ligação aos agregados Crescimento da hifa através do solo ajuda sua ligação aos agregados Fungos em simbiose com raizes de plantas aumentam a absorção de nutrientes e água diminuindo a incidência de doenças Fungos em simbiose com raizes de plantas aumentam a absorção de nutrientes e água diminuindo a incidência de doenças – 100 milhões 500 – 5.000

15 Actinomicetos Número aproximado (porção de solo) Biomassa (libras/acre) Tipos de bactéria com crescimento semelhante aos fungos e funções semelhante a ambos Tipos de bactéria com crescimento semelhante aos fungos e funções semelhante a ambos Produzem compostos que proporcionam ao solo um aroma típico Produzem compostos que proporcionam ao solo um aroma típico 100 milhões– 2 bilhões 400 – – 4.000

16 Nematóides Número aproximado (porção de solo) Biomassa (libras/acre) Animais mais numerosos no soloAnimais mais numerosos no solo Auxiliam outros microrganismos na decomposição da matéria orgânicaAuxiliam outros microrganismos na decomposição da matéria orgânica 100 mil– 50 milhões

17 Artrópodes Número aproximado (porção de solo) Biomassa (libras/acre) Auxiliam outros microrganismos na decomposição da matéria orgânicaAuxiliam outros microrganismos na decomposição da matéria orgânica

18 Minhocas Número aproximado (porção de solo) Biomassa (libras/acre) Auxiliam outros microrganismos na decomposição da matéria orgânicaAuxiliam outros microrganismos na decomposição da matéria orgânica

19 Biomassa Microbiana nos solos Principal fonte de enzimas no solo Principal fonte de enzimas no solo Responsável por toda a atividade biológica Responsável por toda a atividade biológica Catalisa transformações bioquímicas Catalisa transformações bioquímicas Representam fonte e dreno de carbono Representam fonte e dreno de carbono Troca de nutrientes entre a atmosfera e o ecossistema solo- planta Troca de nutrientes entre a atmosfera e o ecossistema solo- planta

20 Decomposição (aeróbica, anaeróbica) Decomposição (aeróbica, anaeróbica) Degradação de moléculas orgânicas complexas (Pseudomonas sp.) Degradação de moléculas orgânicas complexas (Pseudomonas sp.) Transformações de nutrientes (Solubilização de fosfato, mineralização) Transformações de nutrientes (Solubilização de fosfato, mineralização) Interações mutualísticas (FBN – simbiótica e Interações mutualísticas (FBN – simbiótica e assimbiótica) assimbiótica) Bactérias

21 Decomposição (aeróbica e fermentação por leveduras) Decomposição (aeróbica e fermentação por leveduras) Degradação de moléculas orgânicas complexas Basidiomicetos – lignina) Degradação de moléculas orgânicas complexas Basidiomicetos – lignina) Produção de antibióticos (Penicillium - penicilina) Produção de antibióticos (Penicillium - penicilina) Solubilizadores de fosfato (Aspergillus) Solubilizadores de fosfato (Aspergillus) Micorrizas Micorrizas Agregação do solo Agregação do solo FUNGOS Processos em que participam

22 Plantas superiores GEE Energia solar Resíduos vegetais Nematóides Ácaros Minhocas Matéria orgânica Protozoários Bactérias e Actinomicetos GEE Humus Nutrientes minerais Fungos Produção primária Perda de energia calórica Colêmbolas Consumidores

23 Microrganismos e a agregação dos solos

24 Solo consiste de: Solo consiste de: Partículas minerais Partículas minerais Matéria orgânica (proveniente da decomposição de plantas, animais e microrganismos) Matéria orgânica (proveniente da decomposição de plantas, animais e microrganismos) Minerais e partículas orgânicas são intimamente ligadas, formando vários tipos de agregados Microrganismos e agregação (estruturação)dos solos

25 Tipos de agregados

26 Formação dos agregados: etapas Floculação: qua Floculação: qua ndo partículas primárias permanecem íntimamente unidas devido a forças interativas (eletrostática, Van der Waals, e/ou pontes de hidrogênio) Cimentação: Cimentação: estabilização dos flóculos pela ação de agentes cimentantes (compostos orgânicos, carbonatos, Fe e óxidos de Al)

27 Exemplos de Polissacarídeos extracelulares derivados de microrganismos com ação cimentante Polissaca- rídeo Microrganismo Xantanas Xanthomonas campestris Dextrana Aerobacter spp, Streptococcus bovis Curdlan Alcaligenes faecalis Pullullan Aureobasidium pulullans

28 Comparação entre Flóculos formados e Matéria orgânica dispersa Flóculos Matéria orgânica dispersa

29 Formação dos agregados Agregados ou partículas Raízes Hifas de fungos PorosSólido Principais agentes ligantes Raízes e hifas de fungos

30 Material húmico Partículas de argila Flocos de Partículas de argila Hifa Bactérias Partículas de argila Fragmentos de plantas e fungos Fragmentos de plantas e fungos no interior de partículas inorgânicas

31 Localização dos microrganismos em agregados

32 Interação entre raízes e hifas de fungos

33 Fatores bióticos e abióticos e a agregação do solo Tipo de vegetação Raízes finas Hifas extra radicais Agregação do solo Matéria orgânica Atividade da biota Polissacarídeos e húmus Argila Sílica Sesquióxidos hidratados

34 Fatores que afetam a agregação do solo Fatores Efeitos ou contribuição Tamanho das partículas Balanço/ densidade de cargas e superfície específica Regime hídrico Ciclos de umedecimento/ secagem Matéria orgânica do solo Substrato microbiano e ação cimentante Cultivo do solo Promove a dispersão das partículas Microrganismos Adesão das partículas e produção de agentes cimentantes Macrorganismos Promovem aglomeração das partículas Raízes finas Decomposição favorece microrganismos; ação mecânica que promove aproximação das partículas

35 Balanço entre microrganismos x agregação do solo Matéria Matéria orgânica viva (Principalmente Fungos Filamentosos) Comprimento e espessura de hifas e raízes Estabilidade Dos Dos Agregados Agregados + Adição de matéria orgânica estéril (sem microrganismos, não afeta a agregação....

36 O cultivo do solo e a agregação Estrutura do solo (agregação) Matéria orgânica Microrganismos Manejo Protege Favorece Estimula Decompõe Reduz Protege

37 Solo como habitat

38 Microhabitat ou microsítio: Microhabitat ou microsítio: volume do solo onde células, comunidades ou populações microbianas existem e que são afetadas por este microambiente e por sua vez também o afeta Microambiente: Microambiente: situação físico - química no qual uma célula, população ou comunidade microbiana vivem num dado momento Considerações

39 Complexidade Biológica: Complexidade Biológica: maior diversidade genética maior diversidade genética Garante relações diversas: Garante relações diversas: positivas ou negativas positivas ou negativas Limita explosão populacional Limita explosão populacional Gera equilíbrio: tampão biológico Gera equilíbrio: tampão biológico impede a ação de efeitos externos impede a ação de efeitos externos Solos com comunidade diversa de organismos se recuperam melhor do stress Equilíbrio biológico de um ecossistema

40 1- Papel dos microrganismos no solo 1- Gênese do solo: 1- Gênese do solo: espécies fotossintéticas e fixadoras do nitrogêneo (Cianobactérias e lìquens) Anabaena FBN FBN Fotossíntese Fotossíntese

41 2- Intemperismo: através de participação de reações que liberam prótons, nutrientes inorgânicos e ácidos orgânicos 3- Agregação do solo:

42 4- Interações com partículas do solo: pili, Flagelos pili, Flagelos Micror- ganismos Colóides Sobrevivência SobrevivênciaSucessãoInterações Atividades dos microrganismos

43 Enzimas: funções Catalizadoras das reações bioquímicas e parte integral da ciclagem de nutrientes Ciclo do C Ciclo do C – glicosidase (liberação de açúcares Ciclo do N Ciclo do N – ureases, amilases e proteases (liberação de N-inorg) Ciclo do S Ciclo do S – arilsulfatase (libera SO4 - ) Ciclo do P Ciclo do P – fosfatases ácidas e alcalinas (liberação de P-inorg) Desidrogenase Desidrogenase – indicar o estado metabólico 5- Enzimas microbianas : ex.ureases e proteases

44 6- Utilização de substratos por microrganismos como fonte de energia MO do solo: plantas e outros organismos Substâncias recalcitrantes: Naturais: ex. húmus Artificiais: xenobióticos

45 7- Microrganismos e pH do solo

46 8- Microrganismos e água dos solos Filmes de água: maior sítio de atividade microbiana maior sítio de atividade microbiana Movimentação dos microrganismos entre os poros Movimentação dos microrganismos entre os poros Acesso facilitado à substratos Acesso facilitado à substratos

47 9- Interação entre microrganismos Micorrizas: Associação Simbiótica positiva 9- Interação entre microrganismos Micorrizas: Associação Simbiótica positiva Pinusspp.(Pine) Endomicorrizas arbuscular

48 Ectomicorrizas

49 9- Interação entre microrganismos Líquens: Associação Simbiótica positiva 9- Interação entre microrganismos Líquens: Associação Simbiótica positiva Bioindicadores da qualidade do solo: sensíveis à poluição

50 10- Interação entre os microrganismos: Nódulos de Rhizobium: associação Simbiótica positiva Pisumsativum(pea) Fixação do nitrogênio no solo

51 11- Interação entre os microrganismos: Comensalismo: associação Simbiótica positiva MicrorganismoAMicrorganismoB Beneficia Desinto- xicando o ambiente Conver- tendo substratos ** Super- Comensalis -mo Mas não é prejudicado

52 12- Interação entre os microrganismos: Parasitismo Associação simbiótica negativa Doenças

53 13-Interação entre os microrganismos: Competição: associação simbiótica negativa Microrganismo A Microrganismo B EspaçoNutrientesÁguaOxigênio Mesmo Microhabitat Maior habilidade genética

54 14-Interação entre os microrganismos: Predação: associação simbiótica negativa

55 14-Interação entre os microrganismos: Amensalismo: associação simbiótica negativa Microrganismo A Secreção de produtos tóxicos Afeta Microrganismo B

56 Conclusão Clima úmidoClima árido Temp. intermediárias (17-27 o C) Temperaturas extremas pH do solo 5-8 pH alto ou baixo Floresta descídua Floresta tropical Floresta coníferas Pastagem permanente Cultivo contínuo Retôrno de resíduos compostagem Excesso fertilizantes e pesticidas Boa drenagem aeração Impedimento drenagem inundação Biomassa Diversidade

57 INTER-RELAÇÕES BIOMASSA MICROBIANA e GASES DO SOLO BIOMASSA MICROBIANA GASES DO SOLO Quais são as principais relações ? biomassa microbiana decomposição da MOS imobilização de nutrientes mineralização de nutrientes produção/oxidação de gases efeito estufa CO 2 N2ON2O CH 4 fatores ambientais trocas solo/atmosfera

58 1-15 Mg.ha -1.ano -1 Biomassamicrobiana 7-10 Mg.ha -1.ano Mg.ha -1.ano -1 Floresta tropical Pastagem Cultura anual NH 4 + NO 3 - Humus CO 2 N2ON2O CH 4 NOx No solo Em solução Na atmosfera Ca + K+K+ PO 3 - Mg


Carregar ppt "DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AGRICOLA E SOLOS - DEAS UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA CANDIDATO Daniel M. Tapia T Eng. Agr o MSc Vitória da Conquista."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google