Proteção física da matéria orgânica

Enquanto a matéria orgânica e os microrganismos estabilizam a estrutura, uma estrutura estável protege fisicamente a matéria orgânica, formando um ciclo complexo entre MOS, microbiota e agregação (Boeni, 2007). A priori, parece existir uma incoerência nessa afirmação, entretanto, para que ocorra elevado acúmulo de carbono e de nitrogênio no solo, há a necessidade de que a atividade microbiana seja elevada, desde que haja alta adição de resíduos, pois isto irá favorecer a agregação do solo e, consequentemente, ter-se-á maior proteção da MOS que já foi parcialmente decomposta contra a total decomposição microbiana. A taxa de decomposição da matéria orgânica é dependente de diversos fatores como clima, tipo de solo, sistema de manejo, população microbiana, etc. Desta forma, as frações que possuem maior estabilidade serão menos decompostas, aumentando, assim, o estoque de

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carbono e de nitrogênio no solo. A matéria orgânica pode se manter estável no solo em diferentes formas. Jastrow & Miller (1997) apresentam, de forma simplificada, os mecanismos de estabilização da MOS, classificando-os, como: - recalcitrância bioquímica: dependente das características inerentes ao composto orgânico, como sua composição elementar, grupos funcionais e conformações moleculares que influenciam sua suscetibilidade à degradação por microrganismos e enzimas.

- estabilização química: decorrente da associação entre substâncias orgânicas e inorgânicas, havendo relativa proteção quanto à decomposição microbiana pela adsorção de matéria orgânica à superfície de minerais. Geralmente, a maior parte do C do solo está nesses complexos organominerais, os quais são pouco influenciados pelos sistemas de manejo do solo.

- proteção física: promovida pela oclusão de material orgânico no interior de agregados do solo, dificultando a acessibilidade de microrganismos e enzimas a esses sítios; é função do tipo de solo e do manejo adotado. Sistemas agrícolas que favoreçam a formação de agregados pela presença de raízes, resíduos e maior atividade biológica no solo terão maiores quantidades de MOS protegida fisicamente.

Para Boeni (2007), o acúmulo de matéria orgânica é variável com o tipo de solo. Desta forma, em solos arenosos há dificuldade de se manter altos níveis de MOS, pois o arranjamento das partículas primárias resultará em interações químicas fracas e os poros têm maior diâmetro sendo, assim, facilitado o acesso dos microrganismos à MOS. Com isso, a matéria orgânica que realizava o papel de ligante orgânico é decomposta com facilidade e, por este motivo, a continuação da adição de resíduos é importante, para que haja continuidade da atividade microbiana e, como conseqüência, a estabilização dos agregados do solo. No outro extremo, em solos com elevado teor de argila e óxidos de ferro e alumínio, há maior facilidade em elevar e/ou manter altos níveis de MOS. Isto ocorre porque, nesses solos, tem-se maior quantidade de microporos e a MOS é mantida em altos níveis, pois encontra maior estabilidade química, a qual protege a MOS contra a decomposição pela microbiota, estabilizando a MOS. Estudos têm sugerido que, em solos

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arenosos e argilosos, 15 e 52% da porosidade são inacessíveis aos microrganismos, respectivamente, uma vez que possuem diâmetros de poros menor que 0,2 µm (Chenu & Stotzky, 2002).

A proteção física da MOS tem grande importância para o aumento nos estoque de C e N no solo. Diante disso, pode-se afirmar que sistemas de manejo que promovam o mínimo revolvimento e alta adição de resíduos, com conseqüente aumento da atividade microbiana do solo, podem favorecer o aumento da estabilidade dos agregados do solo e, por conseguinte, proteger a MOS entre os agregados, mantendo e/ou aumentando seu estoque no solo. Em sistemas de uso que não sofreram ação antrópica, as taxas de entrada e de saída de carbono são constantes e isso mantém a agregação do solo sem grandes variações e, por esse motivo, os estoques de C e N se mantém estáveis ao longo dos anos. Com a conversão dessas áreas à agricultura, logo após o preparo do solo parte da MOS, principalmente a que estava protegida entre os microagregados, é perdida por oxidação microbiana e, por isso, se verifica um rápido declínio da MOS nessas condições. Geralmente a MOS que se mantém estável, ou seja, não é perdida, é a que forma complexos com os argilominerais e a protegida no interior dos microagregados pois, segundo Tisdall & Oades (1982), quanto menor for o tamanho do agregado, maior será sua estabilidade por conter vários tipos de ligantes.

Nesse sentido, alguns sistemas de manejo do solo e espécies vegetais possuem maior capacidade de promover a agregação do solo e, com isso, aumentar os estoques de MOS. O sistema de plantio direto, sistemas com pastagens e sistemas de integração agricultura-pecuária em plantio direto podem favorecer o aumento nos estoques de carbono do solo (Cambardella & Elliott, 1994; Corazza et al., 1999; Souza et al., 2008). O principal efeito das pastagens está na abundância das raízes e, devido à presença de raízes em crescimento, os macroagregados podem tornar-se mais estabilizados, devido a processos biológicos e físicos induzidos pela penetração das raízes nesses agregados (Six et al., 2002). Sistemas de manejo do solo sob plantio direto, pastagem cultivada e pastagem com eucalipto promovem maior acúmulo de carbono no solo em relação ao cerrado nativo, devido ao mecanismo de oclusão da MO em agregados, que é favorecido quando a estrutura de solos é

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preservada, como no caso desses sistemas sem revolvimento (Corazza et al., 1999).

Em sistemas de plantio direto e de pastagens a dinâmica da matéria orgânica, do fósforo e da biomassa microbiana são diferenciadas quando avaliadas isoladamente; com a integração desses dois sistemas pode haver uma ampliação nas propriedades emergentes do solo. No entanto, poucos são os estudos que têm avaliado estes dois sistemas sob essa ótica e, daí surge a necessidade de se averiguar essa dinâmica para melhor entendimento dos mecanismos e processos que levam ao surgimento dessas propriedades emergentes.