Slides complexo organo-mineral e formação de agregados

Principais características sobre a relação da matéria orgânica com a fração mineral do solo, sobre a formação dos agregados do solo, sua dinâmica e funções no ambiente e fatores que afetam sua formação e estabilidade.

1. 3. Complexo organo -mineral e formação de agregados LSN5897 – Matéria orgânica do solo Prof. Dr. Carlos Eduardo Pellegrino Cerri Guilherme Lucio Martins Gustavo Pereira Valani Paulo César da Silva Santos Piracicaba – 2019

2. 1. Definição: Complexos  organo -minerais:  estruturas básicas dos agregados do solo, formadas pela união entre partículas de argila, óxidos de Fe/Al e matéria orgânica (DICK e SCHWERTMANN, 1996). Agregados:  unidades estruturais do solo, formadas pela união entre partículas de areia,  silte e argilas ligadas umas às outras (adesão) e aos agentes  cimentantes (coesão; Bayer e  Mielniczuk , 2008).

3. Agregação do solo Durante o processo de agregação, as partículas minerais do solo (silte e areia fina) são cobertas com resíduos decompostos de plantas ou de animais e outros materiais orgânicos. Busato et al. (2009).

4. 2. Importância dos agregados do solo  Aeração/porosidade do solo;  Infiltração/retenção de água;  Resistência à compactação;  Prevenção/controle de erosão;  Micro, meso e macrofauna;  Proteção do carbono no solo;  Reflexos em produção vegetal. Robertson (2015).

5. 3. Processo de formação dos agregados  Se dar pela combinação entre forças mecânica e agentes cimentantes , que promovem respectivamente a  aproximação  e   a consolidação dos constituintes dos agregados. PARTÍCULAS DISPERSAS DISPERSÃO DE PARTÍCULAS PARTÍCULAS DISPERSAS APROXIMAÇÃO DE PARTÍCULAS PARTÍCULAS DISPERSAS UNIÃO DE PARTÍCULAS PROCESSOS: FÍSICOS, QUÍMICOS E BIOLÓGICOS. AGENT ES CIMENTANTES: FAUNA DO SOLO, EXSUDATOS E MOS.

6. 3. Processo de formação dos agregados Aproximação entre partículas:  Gravidade; Raízes; Contração/expansão do solo; Fauna do solo; Consolidação entre partículas: Argila; Matéria orgânica; Óxidos de Fe e de Al; Fungos/bactérias/minhocas. CONSTITUNTES NDIVIDUAIS <2 μm COMPLEXO ORGANO-MINERAL <20 μm MICROAGREGADO <250 μm MACROAGREGADO >250 μm

7. Organização hierárquica dos agregados e fatores físicos, químicos e biológicos na sua formação

8. Hierarquia dos agregados Ocorre quando os macroagregados se separam em agregados menores sucessivamente até que se obtenha argila, silte e areia. Há uma relação direta entre os mecanismos de agregação, o tamanho e a hierarquia de agregados do solo.

9. FIGURA 4.9 Imagem: R. Weil

10. Processo de formação de agregados Força mecânica para aproximação das partículas: Processos naturais Antropológicos Presença de agente cimentante para consolidar o agregado: Argilas Matéria orgânica ( subs húmicas) Óxidos de Fe e Al Micélios de fungos e actinomicetos Polissacarídeos produzidos por bactérias Dejeto de minhocas

11. Imagem: N. C. Brady Os agregados de solos ricos em matéria orgânica são muito mais estáveis do que aqueles com pouca matéria orgânica.

12. Processos físico-químicos São mais importantes na formação dos agregados menores Umedecimento e secagem Contração e expansão minerais 2:1 Penetração e expansão das raízes Congelamento e derretimento Escavações feitas pela fauna do solo Atividades do homem e suas máquinas Agregados ≠ Torrões Mais importantes

13. Floculação e dispersão Os minerais de argilas dos solos tropicais ( gibbsita , hematita e goethita ) apresentam cargas variáveis que são depentes de pH; O Ca+ e o Al+ são floculantes , enquanto o Na+ é dispersante; A aproximação de duas partículas de argila por íons positivos formam pontes chamadas de ligações argila-argila; Também podem se ligar com o húmus e com silte fino promovendo a estabilidade dos microagregados .

14. Floculação e dispersão Em solos de regiões áridas onde o Na+ é dominante, as forças de atração não são capazes de superar as de repulsão, e a floculação não ocorre, as partículas permanecem dispersas e se tornam impermeáveis; O ambiente se torna inadequado ao crescimento de plantas; Em solos arenosos a formação é dependente de processos biológicos. Imagem: R. Weil

15. Processos biológicos Atividades de raízes, minhocas, cupins, ácaros, colêmbolos e microrganismos

16. Interações Raízes penetram o solo abrindo canais e ajudam a formação dos macroporos ; Raízes e fungos exsudam polissacarídeos e compostos orgânicos que servem como agentes cimentantes na formação de microagregados .

17. C do solo desprotegido Qualidade da Liteira C do solo desprotegido C do solo protegido fisicamente C do solo protegido bioquimicamente Condensação/complexação Adsorção/dessorção Ciclagem de agregados C do solo associado com microagregados C do solo associado com silte e argila C do solo não hidrolizável Six et al. (2002) Proteção física da MOS nos agregados

18. Salton et al. (2008) Relação entre Agregação e MOS

19. Antes do umedecimento ↑ MOS ↓ MOS Após do umedecimento ↑ MOS ↓ MOS Foto cortesia de N. C. Brady (Brady e Weil , 2013) Relação entre Agregação e MOS

20. MACROAGREGADO ESTÁVEL Microagregados Fragmentos de plantas e fungos Microagregados de silte + argila Microagregados de argila Matéria orgânica particulada Hifas de fungos Sá et al. (2008) RUPTURA DO AGREGADO PELO PREPARO MICROAGREGADO DISPERSO

21. Sá et al. (2008) Agregação e Preparo x MOS

22. Sá et al. (2008)

23. Considerações finais: MANEJO DO SOLO PARA MANUTENÇÃO DA MOS: Menor revolvimento, Rotação de culturas, Cobertura do solo, Atenção com máquinas e lotação animal.