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O ciclo terrestre do nitrogênio Entrada de nutrientes para o ecossistema Ciclagem interna entre planta e solo Perdas de nutrientes do ecossistema Texto.

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1 O ciclo terrestre do nitrogênio Entrada de nutrientes para o ecossistema Ciclagem interna entre planta e solo Perdas de nutrientes do ecossistema Texto básico: Chapin, Matson and Mooney Principles of Terrestrial Ecosystem Ecology, 2002

2 Atmosphere Plants NH 3 BNF NH 4 NO 3 MIN. NITRIF. DENITRIFICATION Soils PHOTOSYNTHESISDENITRIFICATIONLIXIVIATION N2N2N2N2 N2N2N2N2 N2ON2ON2ON2O N2ON2ON2ON2O DEPOSITION BNF AquaticSystems N2N2N2N2 N2N2N2N2 N2N2N2N2 N2N2N2N2 N2ON2ON2ON2O N2ON2ON2ON2O VOLATILIZ.

3 http://www.butternutvalleyfarm.com/274/po or-mans-fertilizer

4 Entradas de N 1. Fixação biológica de N Lembre-se: 78% atm N 2 Como pode ser limitante? Ligação covalente difícil de quebrar FBN: bactérias quebram N2----NH3 Carbohidrato e ausência de O2

5 Entradas de N Fixação biológica de N Mas se existem quem fixe por que a limitação por N continua? Energeticamente caro fixar Fixação é limitada por P nos trópicos Herbivoria – soja – agrotóxicos

6 Entradas de N 2. Deposição de N Dissolvido e particulado Deposição úmida (chuva) Deposição seca (partícula)

7 Ciclagem interna Qual o destino do NH 3 que entra? Amonificação NH 3 NH 4 Decomposição produz DON Mineralização (DON NH 4 ) Nitrificação (NH 4 NO 3 )

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9 Produção de DON (decomposição das plantas) Fungos e bactérias excretam enzimas extracelulares Quebra de polímeros complexos em moléculas solúveis em água (aminoácidos, nucelotídeos) Ciclagem interna do N

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11 Destino do DON Absorvido por microorganismos Absorvido por plantas Adsorvidos nos minerais de argila dos solos Complexado por material húmico Lixiviado do ecossistema Ciclagem interna do N

12 DON

13 Mineralização-Imobilização Crescimento microbiano é limitado por C: quebra o DON, usa o C e excreta NH4 (mineralização) Crescimento microbiano é limtado por N: utiliza NH4 excretado (imobilização) Ocorrem ao mesmo tempo no solo.

14 Mineralização Depende da disponibilidade de DON Depende da disponibilidade de N inorgânico Atividade microbiana do solo Qualidade da matéria orgânica Temperatura Disponibilidade de água

15 Destino do NH 4 + 1.Imobilizado por microorganismos 2.Absorvido pelas plantas 3.Adsorvido pelos minerais de argila do solo 4.Estabilizado pelo pool de matéria orgânica do solo 5.Volatilizado com amônia (NH 3 ): perda do ecossistema 6.Oxidados por microorganismos a nitrato (NO 3 - )

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17 Produção de NO 3 - ou nitrificação Oxidação do NH 4 + para NO 2 - e NO 2 - para NO 3 - Bactérias quimioautotróficas Bactérias aeróbias que conseguem C do CO 2 tiram energia da oxidação do NH 4 + para NO 3 -

18 Nitrificação Depende da quantidade de NH4 (tudo aquilo que a produção de NH4 dependia) Depende da disponibilidade de oxigênio

19 Destino do NO 3 - 1.Imobilizado por microorganismos 2.Reduzido por microorganismos denitrificadores a NO x, N 2 O, N 2 3.Absorvido pelas plantas 4. Lixiviado para fora do ecossistema 5. Em solos tropicais podem ser adsorvidos nas argilas com cargas variáveis.

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21 Redução do NO 3 - - denitrificação. NO 3 NO 2 N 2 O N 2 NO 2 - e NO 3 - são reduzidos a N gasoso - NO, N 2 O, e N 2 Bacterias que usam NO 2 - ou NO 3 - com aceptor final de elétrons quando o aceptor oxigênio se encontra em baixa concentrações Maioria é perdido para a atmosfera As espécies gasosas são importantes na atmosfera e como perdas dos ecossistemas.


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