Microrganismos do solo e o ciclo do carbono

O átomo de carbono

O carbono na atmosfera de hoje O carbono na historia da terra As transformações do conteúdo de CO2 na atmosfera e as interações com os organismos vivos

Intemperismo Precipitação dos carbonatos Metamorfismo 2CO2 + H2O + CaSiO3 = Ca2+ + 2HCO3- + SiO2 Intemperismo Precipitação dos carbonatos 2HCO3 + Ca2+ = CaCO3 + CO2 + H2O Metamorfismo CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2

Fotossíntese - Respiração CO2 gerado no solo Respiração das raízes das plantas Respiração dos microrganismos do solo Decomposição da matéria orgânica

Decomposição = Quebra do material orgânico particulado, geralmente na forma de polímeros, em materiais solúveis que são absorvidos pelas células microbianas 9 9

Fatores que Favorecem a Decomposição de Resíduos Orgânicos 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; 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); Ausência de fatores tóxicos no resíduo ou no solo que podem limitar a atividade dos heterotróficos decompositores. 10 10

Enzimas extracelulares Polímeros complexos Enzimas extracelulares Monômeros Dióxido de carbono, água, energia e biomassa Dióxido de carbono, metáno, ácidos orgânicos, nitratos, gás hidrogênio, energia e biomassa

Origem: microrganismos, plantas e animais Classificação: Enzimas do Solo São proteínas com ação catalítica e alta especificidade funcional que viabilizam reações que sustentam o metabolismo celular. Origem: microrganismos, plantas e animais Classificação: Quanto ao local de atividade - Extracelulares Intracelulares Quanto à posição de ataque no polímero - Exoenzima - Endoenzima Características: Alta especificidade de reação Não são consumidas na reação Sujeitas à indução, ativação, inibição, desnaturação e biodegradação Alta resistência (alta estabilidade térmica e resistência ao ataque de proteases) 12

Estrutura e Rota de Degradação Microbiana da Lignina no Solo Lacases e Peroxidases 14

Húmus Considerado um estado indefinido da matéria orgânica do solo Formado por moléculas recalcitrantes de origem vegetal e microbiana Rico em compostos fenólicos Grande estabilidade química Sub-produto da decomposição dos resíduos orgânicos Efeitos do húmus no solo: Aumenta a retenção de água Aumenta a reserva de nutrientes Aumenta a CTC Reduz a erosão Efeitos fisiológicos sobre plantas Quelantes de metais e poluentes 15 15

Mineralização da Matéria Orgânica Processo envolvido na transformação de substâncias orgânicas de baixo peso molecular em formas inorgânicas. Última etapa da transformação dos materiais orgânicos no solo a qual ocorre simultaneamente com a imobilização de nutrientes minerais para atender a demanda nutricional da microbiota decompositora