Entende-se como ciclagem de nutrientes o processo de absorção dos nutrientes minerais disponíveis no solo pelas plantas de um determinado ecossistema, sua translocação interna nesses vegetais e o retorno desses nutrientes acumulados na fitomassa (massa dos vegetais) novamente para o solo, reiniciando assim o ciclo de absorção e deposição. Esse é um dos ciclos mais importantes para a vida no planeta, pois é a partir dele que as árvores e outros vegetais conseguem se desenvolver adequadamente.  

A queda de folhas ou outros materiais vegetais senescentes dos vegetais na superfície dos solos, formam uma camada conhecida como serrapilheira.

“Camada superficial do solo de florestas e bosques, feita de folhas, ramos etc. em decomposição, misturados à terra”.

Locais onde tem sua serapilheira removida, é possível observar uma queda da produtividade das árvores, devido principalmente a indisponibilidade de certos nutrientes que poderiam ser assimilados diretamente da decomposição de galhos, folhas, etc.

O processo de transferência de nutrientes envolve basicamente dois ciclos:

  • Geoquímico (externo), que trata da passagem dos nutrientes para dentro e para fora do ecossistema, as principais vias de entrada de nutrientes são a atmosfera (poeira, aerossóis e precipitação), o intemperismo do material de origem do solo, a fixação biológica de nitrogênio e a adição de fertilizantes, e as principais vias de saídas de nutrientes são a lixiviação, volatilização, desnitrificação, erosão e exportação de produtos vegetais).

  • Biológico (interno), que corresponde à ciclagem interna dos nutrientes no ecossistema, podendo ser subdividido em ciclo bioquímico, que se refere à movimentação dos nutrientes dentro da própria planta, e em ciclo biogeoquímico, que abrange a ciclagem dos nutrientes entre a fitomassa e o solo (Figura 1). 


Figura 1: Esquema da ciclagem de nutrientes pelas árvores.

A Matéria orgânica do solo

No solo, o termo material orgânico refere-se a todo tipo de material de origem orgânica, reconhecível ou não. O termo húmus, refere-se às substâncias de natureza orgânica em avançado estado de alteração, não sendo possível reconhecer a sua origem.

Apesar de existirem muitos compostos (tecidos orgânicos de origem vegetal e animal), apenas alguns tipos principais são detectados no solo em quantidades apreciáveis (carboidratos – 30 a 75%, celulose – 20 a 50%, hemicelulose – 10 a 30%, substâncias pécticas – 1 a 10%, açúcares – 1 a 5%, lignina – 10 a 30%, compostos nitrogenados, fosfatados e sulfatados – 1 a 15%).

As substâncias húmicas são um componente essencial nos solos, apesar de geralmente estarem em quantidades muito menores que os coloides minerais (minerais de argila ou argilominerais) do solo. Estas substâncias podem afetar o desenvolvimento das plantas, direta ou indiretamente. Diretamente, podem melhorar a germinação, o crescimento, respiração e absorção das raízes, e, indiretamente, podem melhorar o ambiente, através da melhoria na estrutura do solo, capacidade de retenção de água e de troca de cátions (CTC). A velocidade com que estas substâncias são decompostas pelos microrganismos do solo depende de sua composição e das condições do ambiente. Materiais com altos teores de substâncias solúveis e simples são mais rápida e facilmente decompostas do que aquelas com grandes quantidades de lignina.

Em geral, observa-se um aumento da deposição da serapilheira até a idade em que as árvores atingem a maturidade ou fecham as suas copas. Após esse ponto podem ocorrer ligeiro decréscimo ou estabilização



Quantidades significativas de nutrientes podem retornar ao solo através da queda de componentes senescentes da parte aérea das plantas e sua posterior decomposição. Estes fragmentos orgânicos, ao caírem sobre o solo, formam uma camada denominada de serapilheira. Esta camada orgânica tem sido considerada a principal agente responsável pela ciclagem de nutrientes em ecossistemas florestais tropicais, essa é a porção mais dinâmica das florestas e, possivelmente, a mais variável não só entre ecossistemas, mas também dentro de um mesmo ecossistema.

Ela é a principal via de transferência de carbono, nitrogênio, fósforo e cálcio; o potássio é devolvido principalmente por meio da precipitação interna, e o magnésio, é variável entre diferentes florestas.

A formação da camada de serapilheira, típica dos solos florestais, depende basicamente da quantidade de resíduos orgânicos despejados da parte aérea das plantas e da taxa de decomposição desses materiais.

Fatores que afetam a queda de serapilheira

Vários fatores afetam a quantidade de resíduos que caem da parte aérea das plantas e irão formar a serapilheira, dentre estes destacam-se o clima, o solo, as características genéticas das plantas, a idade do povoamento florestal e a densidade de plantas.

Em geral observa-se que, em climas mais secos e com temperaturas mais elevadas, ocorre uma maior formação de serapilheira. Já a decomposição ocorre com maior rapidez e com uma disponibilização mais imediata dos nutrientes para as plantas, nos locais onde ocorrem as maiores precipitações. Com relação à temperatura, observa-se uma menor produção desse material em regiões de baixa temperatura do que nas regiões tropicais.

A capacidade de produção de resíduos da parte aérea de cada espécie é outro fator importante. De um modo geral, a produtividade das gimnospermas é superior à das angiospermas. Essa taxa de deposição modifica-se, ainda, de acordo com a fase de desenvolvimento da planta ou do ecossistema florestal, supõem-se que ocorra aumentos na produç8o desse material em função de aumentos das idades da floresta, até que atinja a maturidade ou o clímax.
Benefícios da serapilheira.

A serapilheira ajuda a manter a integridade de sistemas florestais, pois atenua os processos erosivos, fornece substâncias que agregam as partículas do solo (tornando-o estruturalmente mais estável), funciona como isolante térmico, retém considerável proporção de água, reduzindo a evaporação do solo. Tais condições permitem o desenvolvimento de um amplo espectro de nichos para a mesofauna e contribuem substancialmente para o crescimento e desenvolvimentos das plantas.

Além disso a serapilheira desempenha um importante papel geológico, especialmente em regiões em que os níveis de chuva são extremamente altos. Se toda a chuva penetrasse diretamente no solo, haveria um risco enorme de erosão — uma das principais causas de mortes de plantas e assoreamento de rios. A serapilheira garante que a chuva penetre lentamente no solo, possibilitando que as plantas absorvam a água antes que ocorra uma inundação.

Esta faceta geológica da serapilheira apresenta ainda outra importante função, pois ela contribui para a formação e manutenção dos lençóis freáticos, fonte de água potável fundamental para a manutenção da vida em diversas regiões do planeta.

Fontes consultadas
SELLE, G.L. Ciclagem De Nutrientes Em Ecossistemas Florestais. Biosci. J., Uberlândia, v. 23, n. 4, p. 29-39, 2007.

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