Questão 114 do ENEM 2024 — Ciências da Natureza

Para resolver essa questão, precisamos analisar o que acontece com o solo quando ele passa por um processo de esterilização e como isso afeta a disponibilidade dos nutrientes mencionados.

O efeito da esterilização no solo

A esterilização por calor tem como principal consequência a eliminação de microrganismos vivos presentes no solo, como bactérias e fungos. Os minerais inorgânicos, como o fosfato, o cálcio e o potássio, não são destruídos ou inativados pelo calor, permanecendo no solo após o processo.

O ciclo do nitrogênio e os microrganismos

O enunciado destaca que o solo continha nitrogênio orgânico. As plantas, de maneira geral, não conseguem absorver o nitrogênio em sua forma orgânica (presente em restos de matéria morta, proteínas, ureia, etc.). Para que o nitrogênio seja aproveitado pelas raízes, ele precisa estar em formas inorgânicas, principalmente como nitrato ($NO_3^-$) ou amônio ($NH_4^+$).

A transformação do nitrogênio orgânico em formas inorgânicas assimiláveis é feita exclusivamente pela ação de microrganismos decompositores e bactérias nitrificantes presentes no solo. Esse processo é conhecido como mineralização e nitrificação.

Além disso, as ervilhas pertencem ao grupo das leguminosas. Essas plantas possuem uma característica muito especial: elas formam uma relação de simbiose mutualística com bactérias do gênero Rhizobium, que vivem em nódulos nas suas raízes. Essas bactérias são capazes de fixar o gás nitrogênio ($N_2$) da atmosfera e convertê-lo em amônia ($NH_3$), disponibilizando-o diretamente para a planta.

Conclusão

Ao esterilizar o solo, os pesquisadores mataram as bactérias e os fungos decompositores, bem como as bactérias fixadoras de nitrogênio. Sem esses microrganismos, o nitrogênio orgânico presente no solo não pôde ser convertido em formas que a ervilha conseguisse absorver, e a simbiose nas raízes não pôde ocorrer. A falta desse macronutriente essencial limitou o crescimento das plantas do lote esterilizado.

Portanto, a esterilização reduziu drasticamente a disponibilidade de nitrogênio para as ervilhas.