AULA 4
Sequência Didática: Interferência Humana nos Ciclos Biogeoquímicos: Fertilizantes
Aula 1: Tipos de Fertilizantes e Impactos no Ciclo do Nitrogênio
Objetivos
· Diferenciar os tipos de
fertilizantes (orgânicos e inorgânicos).
· Analisar os impactos da
interferência humana no ciclo do nitrogênio, com ênfase no uso de
fertilizantes.
· Promover a reflexão sobre
práticas agrícolas sustentáveis e seus benefícios para o meio ambiente.
Duração: 50 minutos
Tópicos
1. Fertilizantes:
Conceito e Importância
◦ O que são fertilizantes:
Substâncias naturais ou sintéticas adicionadas ao solo para fornecer nutrientes
essenciais às plantas, como nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K).
◦ Por que usar fertilizantes:
▪ Esgotamento do solo:
Práticas agrícolas intensivas, como a monocultura, podem levar à exaustão dos
nutrientes do solo, tornando necessária a reposição por meio de fertilizantes.
▪ Aumento da produtividade:
Os fertilizantes garantem que as plantas recebam os nutrientes necessários para
um crescimento saudável e uma produção abundante.
◦ Tipos de fertilizantes:
▪ Fertilizantes orgânicos:
Derivados de materiais naturais, como esterco animal, compostagem, restos de
culturas e farinha de ossos.
▪ Fertilizantes inorgânicos
(minerais ou químicos): Produzidos industrialmente a partir de minerais
extraídos ou sintetizados, como ureia, superfosfato e cloreto de potássio.
2. Tipos
de Fertilizantes: Orgânicos e Inorgânicos
◦ Fertilizantes Orgânicos:
▪ Origem: Derivados de
materiais naturais, como esterco animal, compostagem de resíduos vegetais e
restos de culturas.
▪ Vantagens:
– Melhoram a estrutura do solo, aumentando sua capacidade de
retenção de água e nutrientes.
– Liberam nutrientes de forma gradual, proporcionando uma nutrição
mais equilibrada às plantas.
– Contribuem para a atividade microbiana benéfica no solo.
▪ Desvantagens:
– Concentração de nutrientes geralmente mais baixa e variável,
podendo exigir maiores quantidades para suprir as necessidades das plantas.
– Podem conter patógenos ou sementes de plantas daninhas se não
forem devidamente processados.
◦ Fertilizantes Inorgânicos
(ou Minerais):
▪ Origem: Produzidos
industrialmente a partir de minerais ou processos químicos, como o nitrato de
amônio e o superfosfato.
▪ Vantagens:
– Possuem alta concentração de nutrientes, permitindo aplicações em
menores volumes.
– Fornecem nutrientes de forma imediata, atendendo rapidamente às
necessidades das plantas.
▪ Desvantagens:
– Uso excessivo pode levar à salinização e acidificação do solo.
– Podem ser facilmente lixiviados (escoados do solo), causando
poluição de corpos d'água e afetando ecossistemas aquáticos.
3. Impacto
dos Fertilizantes no Ciclo do Nitrogênio
◦ O ciclo do nitrogênio:
Processo biogeoquímico fundamental para a vida, no qual o nitrogênio é
convertido em diferentes formas químicas e circula entre a atmosfera, o solo e
os organismos vivos.
◦ Fertilizantes orgânicos e o
ciclo do nitrogênio:
▪ Liberam nitrogênio de forma gradual, conforme a matéria orgânica
se decompõe.
▪ Promovem a atividade de microrganismos que participam das
transformações do nitrogênio no solo, como a fixação biológica e a
mineralização.
◦ Fertilizantes inorgânicos e
o ciclo do nitrogênio:
▪ Fornecem grande quantidade de nitrogênio em formas prontamente
disponíveis, como nitratos e amônios.
▪ Aplicações inadequadas podem resultar em excesso de nitrogênio no
solo, aumentando a emissão de óxidos de nitrogênio (gases de efeito estufa) e a
lixiviação (escoamento dos nutrientes do solo) de nitratos, contaminando corpos
d'água.
Introdução
1. Relembrando
o ciclo do nitrogênio:
◦ Quais organismos são responsáveis por fixar o nitrogênio
atmosférico?
◦ Como outros organismos vivos conseguem nitrogênio para suas
moléculas orgânicas?
3. Leitura e discussão: Leiam o texto individualmente e discutam em sala de aula sobre os principais pontos abordados:
◦ O que são fertilizantes e por que são utilizados na agricultura?
◦ Quais são os tipos de fertilizantes e quais as vantagens e
desvantagens de cada um?
◦ Como os fertilizantes afetam o ciclo do nitrogênio?
Atividades
· Debate sobre os impactos dos fertilizantes
1. Divisão de grupos: Grupos, duplas ou individual:
▪ Defenda o uso de fertilizantes, destacando seus
benefícios para a produção de alimentos.
▪ Apresente os impactos negativos do uso excessivo de fertilizantes no meio ambiente.
Texto de Apoio
Fertilizantes: Conceito, Importância e Tipos
Os
fertilizantes são substâncias adicionadas ao solo para fornecer nutrientes
essenciais ao crescimento das plantas, melhorando sua produtividade. Eles podem
ser de origem orgânica ou inorgânica, naturais ou sintéticos, e desempenham um
papel crucial na agricultura moderna, pois aumentam a disponibilidade de
nitrogênio no solo.
Por que usamos fertilizantes?
O
empobrecimento do solo pode ser causado por diferentes motivos. Atividades como
desmatamento e mineração podem alterar a composição química do solo, fazendo
com que nutrientes necessários para sustentar a vida não estejam presentes.
Práticas incorretas de irrigação podem também “lavar” os nutrientes do solo,
carregando-os para reservatórios subterrâneos de água.
A prática
agrícola contínua, especialmente em sistemas de monocultura, pode levar ao
esgotamento dos nutrientes do solo. A monocultura, caracterizada pelo cultivo
repetitivo de uma única espécie vegetal na mesma área, intensifica a extração
de nutrientes específicos, resultando na degradação da fertilidade do solo.
Para compensar essa perda e garantir colheitas saudáveis e abundantes, a
aplicação de fertilizantes torna-se necessária.
Impacto dos Fertilizantes no Ciclo do Nitrogênio
O nitrogênio é
um nutriente essencial para as plantas, fundamental na formação de proteínas e
clorofila. No ciclo natural do nitrogênio, este elemento é convertido entre
diferentes formas químicas por meio de processos biológicos e químicos no solo
e na atmosfera.
·
Fertilizantes orgânicos:
◦ Liberam nitrogênio de forma gradual, conforme a matéria orgânica
se decompõe.
◦ Promovem a atividade de microrganismos que participam das
transformações do nitrogênio no solo, como a fixação biológica e a
mineralização.
·
Fertilizantes inorgânicos:
◦ Fornecem grande quantidade de nitrogênio em formas prontamente
disponíveis, como nitratos e amônios.
◦ Aplicações inadequadas podem resultar em excesso de nitrogênio no
solo, aumentando a emissão de óxidos de nitrogênio (gases de efeito estufa) e a
lixiviação (escoamento dos nutrientes do solo) de nitratos, contaminando corpos
d'água.
O uso
consciente e equilibrado de fertilizantes é fundamental para manter a saúde do
solo, a produtividade agrícola e a sustentabilidade ambiental. A escolha entre
fertilizantes orgânicos e inorgânicos deve considerar as características do
solo, as necessidades específicas das culturas e os impactos ambientais
potenciais.
Organize o esquema do mapa mental no caderno:
Mapa Mental: Tema
Central
1. Tipos de
Fertilizantes
**Orgânicos**
- Origem natural (esterco, compostagem)
- Liberação lenta de nutrientes
- Melhora a estrutura do solo
- Menor impacto ambiental
**Inorgânicos
(Químicos)**
- Produção industrial
- Alta concentração de nutrientes
- Ação rápida
- Potencial de poluição
2. Ciclos Biogeoquímicos Afetados
**Ciclo do
Nitrogênio**
- Excesso de nitratos → eutrofização
- Emissão de óxidos de nitrogênio (gases de efeito estufa)
**Ciclo do
Fósforo**
- Acúmulo em corpos d’água
- Proliferação de algas
- **Ciclo da
Água (indiretamente)**
- Lixiviação de nutrientes
- Contaminação de aquíferos
3. Impactos Ambientais
- Eutrofização
de lagos e rios
- Redução da
biodiversidade aquática
- Acidificação
e salinização do solo
- Contaminação
de águas subterrâneas
- Emissão de
gases de efeito estufa
4. Alternativas Sustentáveis
- Agricultura
orgânica
- Adubação
verde
-
Compostagem
- Uso racional
de fertilizantes
- Educação
ambiental e políticas públicas
Questões:
Questão 1: O uso excessivo de fertilizantes químicos pode causar desequilíbrios em qual ciclo biogeoquímico, resultando em impactos como a eutrofização?
A) Ciclo do carbono
B) Ciclo da
água
C) Ciclo do
nitrogênio
D) Ciclo do
fósforo
E) Ciclo do
oxigênio
Questão 2: Qual das alternativas representa um impacto ambiental direto do uso indiscriminado de fertilizantes fosfatados?
A) Aumento da
camada de ozônio
B) Redução da
biodiversidade aquática
C) Diminuição
da acidez do solo
D) Estímulo à
fixação biológica de nitrogênio
E) Formação de
ilhas de calor