Ciclo de Nutrientes no Solo

O ciclo de nutrientes no solo é o movimento de nutrientes essenciais para as plantas entre os reservatórios mineral, orgânico, trocável e em solução, através de intemperismo, transformação biológica, sorção, absorção e perda.

Definition

O ciclo de nutrientes no solo é o conjunto de processos biológicos, químicos e físicos que transferem nutrientes vegetais entre os reservatórios mineral, orgânico, adsorvido e dissolvido do solo e entre o solo, as plantas e o ambiente mais amplo.

Scope

Este tópico abrange os nutrientes essenciais para as plantas e seus ciclos no solo, especialmente nitrogênio, fósforo, potássio e enxofre, os processos de mineralização, fixação, sorção e absorção que governam a disponibilidade, e as vias de perda de nutrientes. Ele conecta a química e a biologia do solo ao fornecimento de nutrientes que define a fertilidade.

Core questions

• Quais nutrientes são essenciais e em que formas as plantas os absorvem?
• Como a mineralização e a imobilização controlam a disponibilidade de nutrientes?
• Como a sorção e a fixação limitam a disponibilidade de fósforo e potássio?
• Por quais vias os nutrientes são perdidos do solo?

Key concepts

• Macronutrientes e micronutrientes essenciais
• Mineralização e imobilização
• O ciclo do nitrogênio no solo
• Sorção e fixação de fósforo
• Fixação e liberação de potássio
• Vias de perda de nutrientes

Key theories

Reservatórios e transformações de nutrientes

Cada nutriente circula entre os reservatórios mineral, orgânico, trocável e em solução através de intemperismo, mineralização, sorção e absorção; a disponibilidade a qualquer momento reflete o equilíbrio dessas transformações, e não o conteúdo total.

Ciclo do nitrogênio no solo

O nitrogênio do solo se move através da fixação, mineralização para amônio, nitrificação para nitrato, absorção por plantas e microrganismos, e perdas por lixiviação, desnitrificação e volatilização, tornando o nitrogênio o nutriente mais dinâmico e sensível ao manejo.

Mechanisms

Nutrientes retidos em minerais e matéria orgânica tornam-se disponíveis à medida que o intemperismo e a decomposição microbiana os liberam para a solução do solo e locais de troca, de onde as raízes os absorvem. O nitrogênio é transformado por microrganismos através de mineralização, nitrificação e desnitrificação; o fósforo é fortemente sorvido e precipitado, limitando sua solubilidade; o potássio é retido sobre e dentro das argilas. As perdas ocorrem por lixiviação de íons solúveis como o nitrato, por perdas gasosas de nitrogênio e por remoção na colheita e erosão.

Clinical relevance

A compreensão do ciclo de nutrientes é a base para o manejo de fertilizantes e estercos: ela explica por que os nutrientes variam em disponibilidade e mobilidade, como adequar o suprimento à demanda da cultura e como minimizar as perdas que desperdiçam insumos e poluem a água, apoiando tanto a produtividade quanto a proteção ambiental.

History

A teoria mineral da nutrição vegetal de Liebig, no século XIX, estabeleceu que o crescimento das culturas depende do fornecimento de nutrientes minerais, e a lei do mínimo que o rendimento é limitado pelo nutriente mais escasso. A ciência do solo do século XX detalhou os ciclos de nutrientes individuais, especialmente nitrogênio e fósforo, sustentando o manejo moderno de nutrientes.

Key figures

• Justus von Liebig
• Nyle C. Brady
• Ray R. Weil

Seminal works

• brady2016
• sparks2003

Frequently asked questions

Por que o nitrogênio é o nutriente mais frequentemente limitante e mais facilmente perdido?

O nitrogênio é necessário em grandes quantidades e circula através de formas altamente móveis e gasosas; o nitrato lixivia facilmente com a água de drenagem e o nitrogênio pode ser perdido como gás através da desnitrificação e volatilização de amônia, por isso é frequentemente deficiente e difícil de reter.

Por que um solo pode ser rico em um nutriente e as plantas ainda assim apresentarem deficiência?

O conteúdo total de nutrientes não é o mesmo que a disponibilidade; fósforo e potássio, por exemplo, podem ser abundantes, mas em grande parte retidos em minerais ou fortemente sorvidos, de modo que apenas a pequena fração na solução do solo e nos locais de troca é prontamente absorvida pelas plantas.