O documento discute processos microbianos no solo e sua importância para os ecossistemas terrestres. Aborda tópicos como fluxo de energia, enzimas, biomassa microbiana e sua relação com a sustentação e produção do ecossistema. Também apresenta índices para medir a atividade microbiana do solo e fatores que afetam a biomassa microbiana.

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
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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
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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
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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
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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)
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