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1 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Microbiologia do Ambiente
Capítulo II - Microbiologia do Solo
http://correio.cc.fc.ul.pt/~maloucao
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2 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Capt II - Microbiologia do Solo
• O que é o solo. Os constituintes do solo.• Factores que influenciam na formação do solo• Noção de pédon e de perfil do solo• Papel do solo no ecossistema.• Os constituintes do solo• Factores que afectam as características do solo• Os componentes biológicos do solo: bactérias, fungos e mesofauna• As cadeias tróficas e a sua importância• A cadeia trófica e a qualidade do solo. Seu significado
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3 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
SOIL
Definição Geológica Superfície solta da superfície da crosta que é distinta da rocha mãe
Solo
O Que é o Solo ?
Solo ≠ Substracto
Definição Tradicional Material que alimenta e suporta as plantas em crescimento (inclui rochas, água, neve e
ar)
Definição Pedológica Colecção de recursos naturais da superfície da crosta, modificada ou mesmo originada
pela acção de factores químicos e físicos naturais ou provenientes da acção do Homem,que contem matéria viva e que é capaz de suportar a vida e o crescimento das plantas.(O seu limite superior é o ar ou um filme de água e o seu limite inferior é a profundidadeaté onde se deu a mineralização.)
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4 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
raízes: fendem e partem as rochasmecânica e quimicamente (exsudação)
Gases: CO2SO2
N2O5
acidos:H2CO3H2SO3HNO3
rocha
chuva
Congelamentoprovoca fendas
Vento e águaerosionam as
rochas e o solo
Factores envolvidos naformação do solo
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5 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Factores envolvidos naformação do solo
Rocha mãe
Clima
Tempo
Organismos
Topografia
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6 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Solo como parteda paisagem
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7 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Perfil do Solo. Pédon
A - eluviação
B - iluviação
C - Rocha mãe
O - orgânico
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8 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Constituintes do Solo
Ar 25%
Matéria Mineral45%
Água 25%
Matéria Orgânica5%
Fase sólida
Fase líquida
Fase gasosa
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9 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Propriedades Físicas do Solo -Fase sólida
Textura - determinada pela proporção relativa das partículas minerais de diferentes
dimensões
Estrutura - determinada pela forma como a matriz mineral se agrega, ou seja é definida pelo
padrão de agregação das partículas
Côr - indicador das propriedades físicas, químicas e biológicas do solo
Densidade - depende do tipo de agregados da matriz e portanto da quantidade de espaços
que se estabelecem na matriz mineral
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10 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Fracções da Matéria Mineral
> 0.02 mm
0.002 - 0.02 mm
< 0.002 mm
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11 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Tipos de solo baseados na textura
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12 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Factores que afectam a estrutura dos solos
Arranjo dos agregados com determinada forma e tamanho Estabilidade dos agregados
Configuração dos poros
Tipo de argila
Elementos químicos associados à argila
Natureza dos produtos de decomposição e quantidade de matéria orgânica
Natureza da população microbiana
Processos físicos de arrefecimento e evaporação
Acção da mesofauna (remoção e recirculação)
Crescimento e actividade das raízes
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13 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Côr do Solo
Indicador de diferentes tipos de solo
Indicador de certas características físicas e químicas
Indicador do conteúdo de humus e da natureza química dos compostos de ferro presentes nosolo
Forma Fórmula Côr
Óxido ferroso FeO Cinzento
Óxido férrico (Hematite) Fe2O3 Vermelho
Óxido férrico hidratado (Limonite) 2Fe2O3 3H2O Amarelo
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14 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Densidade
Determina-se dividindo o peso seco em g pelo seu volume em cm3
A variação na densidade do solo é maioritariamente devida à diferença no espaço total de
poros
Confere propriedades ao solo
Maior capacidade de retenção de água
Maior capacidade de penetração das raízes
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15 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Matéria Orgânica
Folhada - matéria orgânica “fresca” ainda por decômpor
Matéria orgânica particulada, detritos
Humus - matéria orgânica amorfa e complexa
Mor - solo tipo podsol, formado a um pH baixo
Mull - solo florestal em clima temperado, formado a pH > 5.0
CEC - Capacidade de troca catiónica
Solos eutróficos e oligotróficos
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16 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Solução líquida do solo
Água higroscópica
Água capilar
Água gravitacional
Capacidade de campo
Ponto de emurchecimento
Acidez do solo - H+ e Al3+
CEC - Capacidade de troca catiónica
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17 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
O Ambiente Solo - Cadeias tróficas
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18 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Os organismos do solo
Vida livre ou parasitas de plantas e animaisNemátodes
Amibas, ciliados, flageladosProtozoários
SaprofíticosMutualistasPatogénicos
Fungos
Cianobactérias, actinomicetes, outras nãofotossintéticas
Bactérias
Insectos, crustáceos, aracnídeosArtrópodes
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19 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Função dos organismos do solo
Fazem o controlo das populações dos níveis tróficosAumentam a estrutura do solo
Predadores Nemátodes, meso- e macrofauna
Quebram a matéria orgânica fresca (folhada)Revolvem a folhada e enterram-na, alterando aestrutura do solo
Turbadores Minhocas e microartrópodes
Libertam os nutrientes imobilizados (NH4+)
Controlam os patogénicos das plantasEstimulam e controlam a actividade das populaçõesfúngicas e bacterianas
Herbívoros de bactérias e fungos Nemátodos, protozoários e microartrópodes
Inibem o crescimento das plantas.Consomem ou infectam raízesParasitam nemátodos ou insectos sendo veículos dedoenças
Patogénicos Bactérias, fungos,Parasitas Nemátodes, artrópodes
Promovem o crescimento das plantas (N, P)Protegem as plantas dos patogénicos
Mutualistas Bactérias e fungos
Imobilizam os nutrientesSintetizam novos compostos orgânicosProduzem compostos que ajudam a estruturar o soloResponsáveis pelo ciclo biogeoquímico dos nutrientesCompetem ou inibem os organismos patogénicos
Decompositores Bactérias e fungos
Captam a energia e fixam CO2
Adicionam matéria orgânica ao soloFotossintéticos Plantas, algas e bactérias
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20 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Como se distribuem os organismos do solo ?
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21 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Onde se concentram os organismos do solo ?
Raízes - rizosfera
Folhada
Humus
Agregados do solo
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22 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Quando se encontram activos ?
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23 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Como variam as cadeias tróficasnos ecossistemas ?
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24 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Nº de organismos /g solo em diferentes ecossistemas
10 - 50 /30 cm2 emflorestas decíduas e poucasem coníferas
10 - 50 /30 cm2. Zonasáridas ou semiáridas podemnão ter nenhumas
5 - 30 / 30 cm2. Mais empresença de maior matériaorgânica
Minhocas
10 000 - 25 000/ 30 cm2500 - 2000 /30 cm2> 100 /30 cm2Artrópodes
> 100 herbívoros debactérias e fungos. Muitospredadores
10 - 10010 - 20 herbívoros debactérias, poucos de fungos.Poucos predadores.
Nemátodes
Vários centenas de milharde amibas, poucosflagelados
Vários milhares deflagelados e amibas, 1 avárias centenas de ciliados
Vários milhares de flageladose amibas, 1 a várias centenasde ciliados
Protozoários
Várias centenas de metrosDominado por ECM
10 - 100 metrosDominado por AM
Vários metrosDominado por AM
Fungos
100 milhões a mil milhões100 milhões a mil milhões100 milhões a mil milhõesBacterias
Solos Agrícolas Solos Pradarias Solos Florestais
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25 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Como se avaliam as cadeias tróficas ?
Contagem
Contagem directa ou por plaqueamento
Medindo os níveis de actividade
Respiração
Nitrificação
Taxas de decomposição
Determinando os constituintes celulares
Biomassa
C, N, P
Enzimas
Fosfolípidos ou outros - usados como “marcadores” da comunidade
DNA ou RNA - usados como “marcadores” da comunidade
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26 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Complexidade das cadeias tróficas
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27 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Benefícios da complexidade das cadeias tróficas
Reciclagem de nutrientes
Retenção de nutrientes
Melhora a estrutura do solo e suas características fisicas
Diminui a sensibilidade de doenças e pestes
Permite a degradação ou imobilização de poluentes
Aumenta a biodiversidade
Qualidade do solo / Sustentabilidade do ecossistema
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28 de ?Microbiologia do Ambiente, 2006MA Martins-Loução, 2006
Microbiologia do Ambiente
Referências
http://www.oznet.ksu.edu/pr_sme/http://www.ucc.ie/impact/agrisf.htmlhttp://www.microbes.info/resources/Environmental_Microbiology/Plant_Microbiology/index.h
tmlSharma, PD. (2005). Environmental Microbiology. Alpha Science Int.