O Microbiologia do Solo

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Amonificação

Grande parte do nitrogênio do solo é resultado de materiais orgânicos mortos e são considerados compostos complexos, sendo proteínas, nucleotídeos, aminoácidos e ácidos nucleicos. Os microrganismos sendo principalmente as bactérias saprófitas e várias espécies de fungos que vivem no solo decompõem esses compostos complexos em substancias mais simples de maneira rápida e eficaz usando as proteínas e os aminoácidos como fonte para suas próprias proteínas e liberam o excesso de nitrogênio sob a forma de amônio (NH4+). De forma sucinta o processo ocorre da seguinte maneira:

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Nitrificação

Nessa etapa do ciclo, o nitrogênio será oxidado em nitritos e nitratos através das bactérias nitrificantes, sendo elas Nitrosomonas e Nitrobacter. A nitrificação é dividida em dois estágios. O primeiro estágio é realizado pela Nitrosomonas que oxida a amônia em nitrito.[pic 10][pic 11][pic 12]

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No segundo estágio os organismos como as Nitrobacter é que entram em ação oxidando os íons de nitrito em íons de nitrato.[pic 14][pic 15][pic 16]

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As plantas conseguem usar o nitrogênio em forma de nitrato por ser altamente móvel e conseguir alcançar a raiz mais facilmente que a amônia.

Desnitrificação

Após o processo de nitrificação o nitrogênio encontra-se de forma totalmente oxidada o que elimina qualquer energia biológica que poderia vir a ser utilizada. Mas como o mundo microbiano é muito versátil, há microrganismos que conseguem metabolizar outras fontes de energia orgânica na falta do oxigênio, esses organismos utilizam o nitrato como aceptores de elétrons. Esse processo pode levar a perda de nitrogênio para a atmosfera com a formulação de gás nitrogênio. A desnitrificação ocorre em solos alagados, por ser um ambiente com déficit em oxigênio.[pic 18]

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Fixação de Nitrogênio

A fixação de nitrogênio nada mais é que a conversão do gás nitrogênio que se encontra na atmosfera em amônia. Os responsáveis pela fixação de nitrogênio são as bactérias, tais dependem na enzima nitrogenase, caracterizada por ser inativada pelo oxigênio. Existem dois tipos de microrganismos capazes de realizarem a fixação, são aqueles de vida livre e as simbióticas. Essas bactérias realizam a fixação de nitrogênio de forma distintas uma da outra.

- As bactérias de vida livre fixadoras de nitrogênio são encontradas na rizosfera (região onde o solo e as raízes das plantas entram em contato). As principais bactérias anaeróbicas fixadoras são as: Azotobacter, Beijerinckia e muitas cianobactérias fotossintetizantes. Grande parte das bactérias fixadoras conseguem fixar grandes quantidades de nitrogênio em laboratório já no solo existe uma certa escassez na quantidade de carboidrato fornecido para as bactérias para que elas consigam reduzir o nitrogênio em amônia, porém, mesmo assim essas bactérias são grandes colaboradoras para fixação de nitrogênio em áreas de pastagens o que tem grande importância econômica.

- As bactérias simbióticas fixadoras de nitrogênio, as principais são membros dos gêneros Rhizobium e Bradyrhizobium, e outras que infectam as raízes das leguminosas (feijão, soja, amendoim, ervilha, alfafa e trevo). As bactérias simbióticas formam nódulos nas raízes das plantas em especial as leguminosas, que com isso atua em parceria com a planta como seu próprio nome já diz. Essa simbiose acontece, pois, a planta é capaz de fornece condições anaeróbicas e nutrientes para o desenvolvimento da bactéria, assim, conseguindo fixar nitrogênio que poderá ser incorporado pela planta. [pic 25]

Ciclo do Enxofre

O ciclo do enxofre é dentre todos os ciclos biogeoquímicos o mais afetado pela ação do homem (combustão de combustíveis, uso de fertilizantes especificamente sulfato de amônia, e a drenagem ácida durante a mineração), pois a ação antrópica gera um gás chamado de dióxido de enxofre que é um grande poluente do ar, que se junta com a umidade da atmosfera, formando ácido sulfúrico, componente da chuva ácida. Os pântanos e os vulcões também são produtores de dióxido de enxofre, porem em níveis ambientais suportáveis, que, se essas fossem a única fonte de produção desse gás não ocorreria danos ao ciclo. Esse ciclo possui grande semelhança com o ciclo do nitrogênio pois também oxida os elementos em diferentes fases. Encontrado na atmosfera o enxofre é transferido para o solo pela chuva, onde as bactérias dos gêneros Chlorobium e Pelodityonsen o transforma em sulfeto, que é absorvido pelas plantas, e quando a bactéria é do gênero Thiobacillus o enxofre será transformando em ácido sulfúrico que permanecera no solo. A obtenção de enxofre pelos animais se dá pela ingestão de plantas que possuem sulfeto ou pela ingestão de animais que possuem enxofre no organismo, após a morte dos animais e até mesmo das próprias plantas. No processo decompositor as bactérias responsáveis metabolizam esse sulfato devolvem o ao solo. A ação das águas podem lixiviar o solo e transportar enxofre forma oxidada seja tanto em ácido sulfúrico ou sulfeto para o ambiente aquático. [pic 26]

Ciclo do Fósforo

Relativamente considerando o ciclo mais simples devido ao fósforo não existir em muitos compostos gasosos, ou seja, não ocorrem passagem pela atmosfera. E, também, por apenas um composto ser importante para os organismos vivos, sendo o íon fosfato. Os fosfatos presentes na água e no solo são absorvidos pelas plantas, que seguindo a sequência da cadeia alimentar são consumidas pelos animais proporcionando fosforo a esse novo organismo. No momento final da cadeia alimentar há a decomposição dos organismos que vieram ao ciclo final de vida, as bactérias decompositoras conseguem devolver fosforo que estava presente nesses organismos para o solo ou a água. Sendo parte desse fosforo arrastado pelas águas das chuvas e depositados em rios ou lagos e parte se incorpora nas rochas sedimentares ocasionando o chamado “ciclo de tempo geológico”, pois esse fosforo incorporado nas rochas retornara ao ciclo somente