Autores
Regina Maria Quintão Lana
Professora de Fertilidade e Nutrição de Plantas – Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
rmqlana@ufu.br
Reginaldo de Camargo
Professor de Gestão Ambiental na Agricultura – UFU
Mara Lúcia Martins Magela
Danyela Cristina Marques Pires
Doutorandas em Agronomia – UFU
Os solos do Bioma Cerrado caracterizam-se por serem geralmente pobres em fertilidade, ácidos, com baixos níveis de matéria orgânica e de alta fixação de fósforo (P), magnésio (Mg) e micronutrientes. Essas particularidades exigem práticas de correção e fertilização desses solos para que se garanta a obtenção de altas produtividades das culturas (Gigo, 2017).
Nessas condições, a aplicação de substâncias húmicas pode resultar em grandes benefícios para o sistema solo-planta, uma vez que elas apresentam alta atividade bioquímica, podendo ser utilizadas em complemento com os fertilizantes sintéticos ou orgânicos.
Sua presença no solo influencia positivamente os atributos químicos, físicos e microbiológicos e, consequentemente, agem direta e indiretamente no aumento da eficiência do metabolismo bioquímico (fotossíntese) e absorção de nutrientes pelas plantas (Harfoush et al., 2017; Rosa, 2009).
Matéria orgânica
As substâncias húmicas são os principais componentes da matéria orgânica do solo (85 a 90%), constituindo uma grande reserva orgânica. Originam-se de transformações bioquímicas de compostos como lignina, celulose, hemicelulose, açúcares, aminoácidos e outros (Rosa et al., 2009).
Podem ser definidas como uma série de polímeros amorfos de coloração amarela, marrom a preta, de peso molecular relativamente alto e formadas por reações de sínteses secundárias, bióticas e abióticas.
As substâncias húmicas são classificadas de acordo com sua solubilidade, sendo divididas em três frações: ácido húmico, ácido fúlvico e humina. Os ácidos húmico e fúlvico constituem a parte solúvel e ativa do húmus, enquanto que as huminas compõem a parte insolúvel e não ativada.
Características
Os ácidos húmicos são insolúveis em condições ácidas e solúveis em condições alcalinas. Os ácidos fúlvicos são solúveis em todo intervalo de pH e as huminas insolúveis em todo intervalo de pH. Isso indica que o ácido húmico tem sua maior eficiência em pH acima de 6.0.
O ácido húmico forma a maior fração das substâncias húmicas. São precipitados escuros, solúveis em ácidos minerais e solventes orgânicos, possuem elevado peso molecular e capacidade de troca catiônica, além de alto teor de ácidos carboxílicos e grande quantidade de nitrogênio, enquanto que o ácido fúlvico é solúvel em água, soluções ácidas e alcalinas.
Mesmo apresentando similaridade estrutural ao ácido húmico, possui menor peso molecular, maior quantidade de compostos fenólicos e de grupos carboxílicos e uma menor quantidade de estruturas aromáticas. Com isso, há melhor solubilidade em água e maior capacidade de troca catiônica, comparado ao ácido húmico.
As huminas compõem um resíduo extraível e correspondem à fração menos humificada das substâncias húmicas. São materiais complexos, quimicamente heterogêneos, inativos, insolúveis em soluções ácidas e alcalinas (Primo et al., 2011).
Importância das substâncias húmicas
No solo, os benefícios das substâncias húmicas incluem melhorias na estrutura, uma vez que podem se ligar à fração mineral através de cátions polivalentes e, como consequência, ocorre aumento na agregação das partículas do solo, reduzindo a densidade do solo.
Auxiliam na maior disponibilização de fósforo adsorvido na fração argila e combinam com os óxidos de Fe e de Al, argilas e outros compostos orgânicos. Possuem propriedades redutoras e formam complexos estáveis com Fe, Cu, Ca e Mg e também diminuem a salinização dos nutrientes no solo, como o KCl.
As substâncias húmicas aumentam a superfície específica, a capacidade de troca catiônica (CTC) e o efeito tampão, proporcionando maior estabilidade ao solo. Além disso, aumentam a capacidade de armazenamento da água no solo e atuam como reservatório de macro e micronutrientes (Primo et al., 2011).
Dentre os efeitos das substâncias húmicas sobre o metabolismo das plantas, observa-se a influência positiva sobre o transporte de íons facilitando absorção; aumento da respiração e da velocidade das reações enzimáticas do ciclo de Krebs, resultando em maior produção de ATP e aumento do conteúdo de clorofila e da velocidade e síntese de ácidos nucleicos (Façanha et a., 2002).
As substâncias húmicas provocam alterações metabólicas e influenciam na sinalização hormonal (Caron et al., 2015). Além disso, apresentam a propriedade denominada “bioproveniência”, ou seja, substâncias capazes de formar microsítios que retêm diferentes moléculas, dentre elas as moléculas bioativas, como por exemplo, os resíduos hormonais vegetais (Baldotto; Baldotto, 2014).
Benefícios
Outro importante benefício da aplicação de substâncias húmicas inclui o aumento da disponibilização de nutrientes às culturas. Estudos recentes vêm demonstrando a capacidade dos ácidos húmicos em promover o incremento da absorção de NO3– e assimilação de N nas plantas. Esse processo é possivelmente influenciado pela regulação da síntese de RNAm da principal H+-ATPase, promovido por esses extratos húmicos nas raízes (Jannin, 2012).
Este incremento da absorção de nutrientes pelas plantas após a aplicação de substâncias húmicas tem sido promovido pelo aumento da permeabilidade da membrana plasmática (MP) por meio da ação surfactante das mesmas e pela ativação da H+-ATPase da MP (Varanini, et al., 1993).
Além de influenciar a absorção de nutrientes, as substâncias húmicas atuam na quantidade absorvida, que é dependente da área superficial das raízes, e também aumentam a produção de ATP nas células radiculares. Assim, o estímulo na atividade da H+-ATPase na membrana plasmática pelas substâncias húmicas pode favorecer a emissão de pelos radiculares e também de raízes laterais finas (radicelas).
Raízes
As raízes laterais finas são diretamente relacionadas com a produção de citocinina. Quanto maior a estimulação de raízes laterais, maior a produção deste hormônio, que é responsável pela produção de folhas. As raízes são importantes para a absorção de água e nutrientes do solo e as folhas pela absorção de CO2 e O2 da atmosfera.
Com isso, há aumento nos níveis de clorofila e na síntese de ácidos nucleicos, maior fotossíntese e, consequentemente, maior produção de açúcares (glicose), mais carboidratos, aminoácidos e proteínas, resultando em aumento de produtividade. Como resultado de todo esse processo, observa-se melhor relação da parte aérea/raiz.
Estudos demonstram que o estímulo para a modificação da arquitetura radicular, especificamente o surgimento de raízes laterais, envolve a produção de óxido nítrico após a aplicação de ácidos húmicos.
O óxido nítrico induz a síntese de auxina e o desenvolvimento de raízes laterais, as quais aumentam o volume radicular, a superfície de contato e a massa seca do órgão, melhorando a capacidade de absorção de água e nutrientes, que são essenciais para a produtividade (Caron et al., 2015).
Solo
As substâncias húmicas também contribuem para a diversidade microbiana do solo, podendo favorecer a quantidade de bactérias e fungos benéficos ao crescimento das plantas e desfavorecer fungos patogênicos (Li et al., 2019).
Todos esses benefícios das substâncias húmicas também atuam na minimização de efeitos negativos, que podem ser causados por estresses, tornando a planta menos vulnerável a fatores bióticos, como ataque de pragas e doenças, ou abióticos, como temperatura, umidade e aplicação de agrotóxicos.
Pesquisas
Em trabalho conduzido por García et al. (2012), observou-se que a aplicação de ácido húmico aumentou a proteção contra o estresse oxidativo e as plantas apresentaram maiores taxas de crescimento e teor de água. Além disso, a permeabilidade da membrana foi menos afetada pelo estresse.
Diversas pesquisas vêm constatando os benefícios da aplicação de substâncias húmicas em diferentes culturas, como na batata, que apresentou respostas positivas com o uso de ácido húmico durante seu manejo, resultando em aumento do crescimento vegetativo das plantas, produtividade e qualidade dos tubérculos (Abu-Zinada; Sekh-Eleid, 2015; Ekin, 2019; Mahmoud; Hafez, 2010; Mosa, 2012; Harfoush et al., 2017; Selim et al., 2009).
Trabalho conduzido por Jannin et al (2012) demostrou que a utilização de ácido húmico poderia duplicar as quantidades de N, P, K, Ca, Mg e S absorvidas por Brassica napus.
Brownell et al. (1987) observou um aumento de 10,5% na produtividade do tomateiro e efeitos do tipo hormonal, como indução do florescimento, quando aplicou-se substâncias húmicas à base de leonardita, enquanto que De Lima et al (2011) constataram aumento no teor de Fe, Cu e Zn nas folhas em função da aplicação de substâncias húmicas.
Em trabalho com ácido húmico originado de húmus de minhoca à base de esterco de suínos, foi demonstrado que a aplicação da dose de 500 mg kg-1 de substrato aumentou em 43,4% a massa seca da parte aérea e em 79,3% a massa seca das raízes do tomateiro (Atiyeh et al., 2002).
Tejada e Gonzalez (2003) comentam que a biomassa de aspargos e os teores de nutrientes podem aumentar com o uso de substâncias húmicas aplicados via foliar. Esses mesmos autores observaram também incremento no teor de clorofila, carotenoides e carboidratos.
Segundo Borcioni et al (2016), a aplicação de ácido fúlvico em mudas de alface americana influenciou no crescimento inicial, especialmente no sistema radicular, além de promover maior circunferência das cabeças de alface.
Todos esses benefícios ressaltam a influência positiva que as substâncias húmicas podem exercer sobre o desenvolvimento das culturas. Em hortaliças esses resultados são ainda mais evidentes, visto que a maioria das espécies cultivadas comercialmente apresenta baixa eficiência no aproveitamento dos nutrientes, acarretando em dificuldade no manejo adequado para altas produtividade.
