O carbono pirogênico



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Substâncias húmicas

A fração orgânica do solo representa um sistema complexo, composto de diversas substâncias, sendo sua dinâmica determinada pela incorporação de material orgânico (quer seja carbonizado ou não) e pela transformação deste pela ação de diferentes grupos de microrganismos, enzimas e da fauna do solo, além de fatores abióticos tais como: temperatura, irradiação solar e reações químicas.


A matéria orgânica do solo, excetuando os organismos vivos, constitui-se de uma mistura de compostos vegetais e animais em vários estágios de decomposição, além de substâncias orgânicas sintetizadas química e biologicamente. Esse material complexo pode ser dividido em substâncias húmicas (ácidos húmicos, ácidos fúlvicos e huminas) e não húmicas (proteínas, aminoácidos, polissacarídeos, ácidos orgânicos de baixa massa molar, ceras e outros). Esses compostos são fortemente associados e não totalmente separados um dos outros.
As substâncias não húmicas pertencem a grupos bem conhecidos da química orgânica e suas características físicas e químicas são assaz difundidas. Tais substâncias, Geralmente, correspondem aos compostos facilmente degradados por microorganismos, tendo, normalmente, tempo curto de vida nos solos e sedimentos. Por sua vez, as substâncias húmicas são os maiores constituintes da fração orgânica dos solos, sedimentos e águas, ocorrendo praticamente em todos os ambientes terrestres e aquáticos. Surgem da degradação de resíduos de plantas e animais e da atividade sintética de microorganismos (Kononova, 1982). As substâncias húmicas são compostos orgânicos macromoleculares (Schulten & Schnitzer, 1993) ou estruturas supramoleculares (Piccolo et al., 1996), com massa molar aparente variando de poucas centenas a diversos milhares de unidades de massa atômica. Elas diferem de biopolímeros tanto por sua estrutura, quanto por sua longa persistência no solo (Sposito, 1989; Stout et al., 1995). Elas são amorfas, de cor escura, parcialmente aromáticas, principalmente hidrofílicas e quimicamente complexas. Comportam-se como materiais polieletrólitos (Schnitzer e Khan, 1978), ou seja, quando dissociadas em solução, não apresentam uma distribuição uniforme de cargas positivas e negativas na solução, mas sim com íons de carga oposta à “macromolécula” ligados a ela e íons de mesma carga difundidos na solução.
As substâncias húmicas podem ser fracionadas por critérios de solubilidade a diferentes valores de pH, sendo os ácidos fúlvicos solúveis a qualquer pH, os ácidos húmicos solúveis apenas em meio alcalino e as huminas insolúveis a qualquer valor de pH, essas últimas são o resíduo orgânico do solo após a extração da matéria orgânica por NaOH (Stevenson, 1994).
EFEITOS DO FOGO

No solo

As queimadas, em sistemas florestais, freqüentemente exercem importantes efeitos sobre a fertilidade dos solos (Wardle et al., 1998; Kleinman et al., 1995), incluindo o aumento da decomposição da matéria orgânica mais lábil com o conseqüente aumento da disponibilidade de cátions e do pH (Tamm, 1991).


Depois das queimadas, a liberação de nutrientes da biomassa pode torná-los disponíveis para as culturas, favorecer as perdas deles por volatilização e lixiviação ou mantê-los ligados a complexos altamente recalcitrantes (Ramakrishnan, 1992). Esses resultados são altamente dependentes da intensidade da queima, que pode ser o mais importante fator a influenciar a fertilidade do solo (Andriesse, 1987).
A importância das cinzas, como fonte de fósforo, potássio, cálcio e magnésio em solo, tem sido reportada na literatura. Seu efeito no aumento do pH do solo e no suprimento de nutrientes foi mencionado por Sanchez et al. (1983). Entretanto, esse efeito sobre a fertilidade é curto, haja vista que, após alguns cultivos, a disponibilidade de nutrientes diminui, advindo daí a necessidade do uso de fertilizantes para a manutenção da fertilidade do solo.
Fölster (1986) estimou que a serrapilheira e cinzas contribuem com 50-80% da fertilidade dos solos sob florestas tropicais. Essa percentagem diminui no cerrado e em pastagens (Nye & Greenland, 1960).
A queima também favorece o aumento do pH e a diminuição da saturação de alumínio, o que é um benefício agronômico em solos ácidos (Kleinman et al., 1995). Nem todos os nutrientes são imediatamente liberados após a queima, porque muitos deles permanecem ligados às cinzas e à matéria orgânica do solo, e só são disponibilizados após a decomposição desses materiais.
Apesar desses benefícios, a queimada pode promover a degradação dos solos. Por exemplo, quanto maior é a temperatura da queima maior é a volatilização do nitrogênio e sua perda para a atmosfera (Andriesse, 1987). Enxofre e carbono são também volatilizados durante a queima (Christanty, 1986). E assim altas temperaturas levam à perda da matéria orgânica das camadas mais superficiais dos solos (Andriesse & Koopmans, 1984).
Em solos de baixa fertilidade natural, a perda da matéria orgânica queimada e daquela posteriormente transportada por erosão leva à diminuição da capacidade de troca catiónica (CTC) (Driessen et al., 1976), o que se torna um grande problema para a exploração agrícola em áreas tropicais, onde a maior parte da CTC dos solos é devida à matéria orgânica. Nessa situação, há necessidade de aporte de insumos para a obtenção de rendimentos satisfatórios.
Outrossim as queimadas removem a cobertura do solo, expondo-o aos efeitos das chuvas,a erosão eólica e ao impacto direto da radiação solar. Essa exposição pode resultar no encrostamento e selamento superficiais dos solos, na volatilização de nutrientes, e por fim em erosão hídrica e eólica (Van Wambeke, 1992). Mudanças físicas são também iniciadas, incluindo a dessecação do solo via evaporação (Uhl et al., 1981), alteração da textura (Ahn, 1974), e a deterioração da estrutura do solo (Christanty, 1986). Finalmente, a queima influencia a natureza da sucessão ecológica, por prejudicar e destruir sementes e sistemas de propagação vegetativa, além de criar condições favoráveis à regeneração de espécies invasoras (Seibert, 1990).




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