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Processos Microbianos
• Fluxo de energia
• Enzimas
• Biomassa
• Manutenção dos ecossistemas

Mircrorganismos

...
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Microrganismos – despolimerização e
processamento dos monômeros

COMPLEXO ENZIMA-SUBSTRATO

Enzimas
Muitas rea...
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Intracelulares – metabolismo – desidrogenases –
eventualmente, atividade extracelular (morte) -

Extracelulare...
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Índices de atividade / qualidade
Difícil definir – processos são específicos, e não globais

Índice de ativida...
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Valores típicos

Biomassa microbiana
Quantidade e qualidade variam com o tipo e estágio de
decomposição da MO
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Aula da disciplina de Microbiologia do Solo do Prof. Dr. Juliano de Carvalho Cury no CSL-UFSJ

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Microbiologia do Solo - Processos Microbianos no Solo

  1. 1. 29/10/2013 Processos Microbianos • Fluxo de energia • Enzimas • Biomassa • Manutenção dos ecossistemas Mircrorganismos Processos bioquímicos Transformação dos elementos Capitulo 4 – Moreira & Siqueira Sustentação e produção do ecossistema terrestre Ribulose bifosfato carboxilase oxidase (rubisco) Manutenção de vida na terra – dois processos principais opostos CO2 Solo – biorreator 1
  2. 2. 29/10/2013 Microrganismos – despolimerização e processamento dos monômeros COMPLEXO ENZIMA-SUBSTRATO Enzimas Muitas reações que libreram energia não ocorrem espontaneamente, necessitando de ativação dos reagentes Ex. Ureia – 32 anos 2
  3. 3. 29/10/2013 Intracelulares – metabolismo – desidrogenases – eventualmente, atividade extracelular (morte) - Extracelulares – Endoenzimas – ligações internas – quebra de polímeros Exoenzimas (tipicamente extracelulares) – remoção de monômeros Mais importante?? Alta ou baixa eficiência? Medição da atividade enzimática – medida de atividade microbiana Bons indicadores da qualidade do solo Solo saudável Atividade microbiana Solo saudável – adubação orgânica, presença de vegetação (rizosfera), rotação de culturas Lipman (1916) – “o solo é uma entidade biológica e a baixa produtividade deste é reflexo de uma máquina microbiológica defeituosa” Ex. Hidrólise do DAF – atividade heterotrófica 3
  4. 4. 29/10/2013 Índices de atividade / qualidade Difícil definir – processos são específicos, e não globais Índice de atividade enzimática (IAE): IAE = 0,2 (DH+CA/10+PA/40+PR/2+AM/20) Onde, DH, CA, PA, PR e AM – atividade de desidrogenase, catalase, fosfatase alcalina, protease e amilase. • 1-4 solos cultivados; 2-8 pastagens e florestas Índice biológico de fertilidade (IBF): IBF = DH+KCA/2 Onde, DH e CA – atividade de desidrogenases e da catalase; K – coeficiente de proporcionalidade • Relação direta com C, N e P total de solos aráveis Coeficiente de hidrólise (CH) do diacetato de fluoresceína (DAF): CH = DAF hidrolisado/DAF adicionado) • valores de 0 a 1 – quanto mais próximo de 1, maior a capacidade de biotransformação do solo – sensível para adição de MO no solo. Maior correlação com impactos antrópicos Biomassa microbiana MO – 1% a 5% é matéria viva Destas: 5% a 10% - raízes 60% a 80% - microrganismos (procariotos, fungos e protozoários) 15% a 30% - macrofauna Indicador sensível de alterações de condições do solo (disponibilidade de C, N, P e S; umidade, aeração, pH, textura) Reflete: potencial microbiano de transformação do solo; qualidade e produtividade agroecológica Biomassa microbiana Correlação Formas de medição: 1 – estimativa a partir de contagem 2 – determinação de compostos (ex. ATP) 3 – taxa de respiração após adição de fonte de C 4 – fluxo de CO2 após fumigação e reinfestação 5 – quantidade de C extraído de amostras fumigadas Solos cultivados Maiores valores – solos tropicais – importante para agricultura tropical Vegetação nativa Intermediários – solos temperados Alto teor argila Solos ácidos Solos revolvidos Menores valores – solos impactados – mineração, várzea, queimadas, cultivo intenso, metal pesado de Cultivo mínimo Arenosos Biomassa Degradados 4
  5. 5. 29/10/2013 Valores típicos Biomassa microbiana Quantidade e qualidade variam com o tipo e estágio de decomposição da MO Biomassa microbiana Atividade Catabólica 4% a 50% - depende do número de células vegetativas – boa parte é latente C de substratos prontamente oxidáveis – 80% liberado – CO2 Fungos – 2% a 10% (700 a 2700 kg de biomassa seca / ha) C-lignina – 20% após um ano! Bactérias – 15% a 30% (500 a 750 kg / ha) Microfauna – atividade variável (50 kg / ha) Meso e macrofauna – atividade variável (25 a 50 kg / ha) Biomassa microbiana Sucessão trófica (especialização) Adição de MO – rápido consumo das substâncias oxidáveis – morte da população – fonte de C, energia e nutrientes – bactérias capazes de utilizar compostos mais estáveis Quociente metabólico (qCO2) (C-CO2/C-mic/ha) 5

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