Éder Jr de Oliveira Zampar – eder_zampar@hotmail.com
Lucas Pereira da Silva
Engenheiros agrônomos e mestrandos em Solos e Nutrição de Plantas – Universidade Estadual de Maringá (UEM)
Priscila Angelotti Zampar – Engenheira agrônoma e doutoranda em Proteção de Plantas – UEM
O aumento da população mundial exige que a produção de alimentos seja cada vez maior e cabe a setor agrícola se responsabilizar pela segurança alimentar do planeta. A alternativa para suprir essa crescente demanda é o aumento da produtividade dentro de uma mesma área, e não apenas visar a expansão de territórios agrícolas.
Sabendo que é do solo que as plantas extraem a maioria dos nutrientes que necessitam para sobreviver e produzir, devemos enxergar de outro ângulo este solo e buscar melhorias na sua estruturação física, química e biológica afim de fornecer para essas plantas um sistema equilibrado para que elas expressem o seu potencial genético.
Dessa forma, a manutenção da fertilidade do solo é essencial para o sucesso das culturas, e para isso é necessário estar atento para algumas características responsáveis por manter essa fertilidade em níveis adequados, sendo a matéria orgânica uma das principais.
Nesta perspectiva, destacam-se os ácidos húmicos e fúlvicos, que naturalmente resultam da decomposição da matéria orgânica e são capazes de estimular alterações fisiológicas nas plantas, as quais podem contribuir para um melhor desenvolvimento, o que é essencial para que se obtenha ganhos em produtividade.
Somado ao tradicional sistema de aplicação de insumos, deve-se considerar o potencial dos ácidos húmicos e fúlvicos para a resposta desejada nas culturas.
Definição
Substâncias húmicas, por definição, são macromoléculas polieletrolíticas que possuem alto peso molecular. São materiais resistentes à degradação, formados durante a decomposição de vegetais que ocorrem como depósitos no solo, sedimentos de pântanos, turfa, carvão, linhito, ou em diversos outros locais onde grandes quantidades de vegetação tenham se depositado. Elas são comumente classificadas em relação à solubilidade.
Podem ser extraídos de diferentes formas. Se um material contendo substâncias húmicas é extraído com uma base forte e a solução resultante acidificada, os produtos são (a) um resíduo que não pode ser extraído, chamado humina; (b) um material que precipita do extrato acidificado, chamado ácido húmico; e (c) um material orgânico que permanece na solução acidificada, chamado ácido fúlvico (Schnitzer & Khan, 1978; Manahan,2000; Stevenson, 1994).
Os ácidos húmicos são os componentes extraídos em maior quantidade das substâncias húmicas. Sua cor varia do marrom escuro ao preto. A fração de substâncias húmicas que são solúveis em água em qualquer condição de pH são denominadas ácidos fúlvicos. Elas aparecem na solução após a remoção dos ácidos húmicos por acidificação, e variam do amarelo claro ao amarelo escuro.
As huminas são a fração de substâncias húmicas que não são solúveis em água e em álcali em nenhum valor de pH, podendo consistir de um ou mais dos seguintes: ácidos húmicos tão intimamente ligados à matéria mineral, como por exemplo argila, em que os dois não conseguem ser separados; e matéria húmica.
Entenda melhor
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As substâncias húmicas são parte de um sistema fechado, mas não completamente idêntico de polímeros de alto peso molecular. De acordo com seus conceitos, diferenças entre ácidos húmicos e fúlvicos podem ser explicadas pela variação do peso molecular, número de grupos funcionais (carboxílicos, fenólicos, etc.) e grau de polimerização (Schnitzer & Khan, 1978; Manahan, 2000; Stevenson, 1994).
Segundo Manahan (2000), estas substâncias contêm uma cadeia carbônica com alto grau de caráter aromático e elevado percentual de massa molecular incorporada nos grupos funcionais, a maioria contendo oxigênio.
A composição elementar de muitas substâncias húmicas está dentro das seguintes faixas: C, 45-55%; O, 30-45%; H, 3-6%; N, 1-5%; e S, 1-5%. Os termos humina, ácido húmico e ácido fúlvico não se referem a compostos isolados, mas a uma ampla faixa de compostos de origem geralmente similar, com muitas propriedades em comum. As substâncias húmicas são conhecidas desde antes de 1800, mas sua estrutura e propriedades químicas ainda estão sendo explicadas.
A leonardita
No geral, uma das principais matérias orgânicas utilizadas na produção desses ácidos é a leonardita, uma matéria orgânica associada à linhita que ainda não concluiu seu processo de transformação em carvão. Isso difere das multidões umidificadas pelo seu maior grau de oxidação.
Entre as diferenças da leonardita em relação ao restante dos produtos com substâncias húmicas, a principal reside na alta bioatividade da leonardita por meio de sua estrutura molecular. Como é matéria orgânica no processo de mineralização, atualmente existem minas deste produto em diferentes partes do mundo, sempre associadas à mineralização do carvão.
Benefícios
Essas substâncias influenciam diretamente toda a estrutura física, química e microbiológica do solo e promovem melhorias no metabolismo e desenvolvimento das plantas.
Com relação às alterações na parte física do solo, essas substancias promovem uma maior retenção de água, chegando a alterar a agregação do solo, melhorando as trocas gasosas deste solo, levando a uma maior resistência à erosão pela presença de partículas coloidais, que chegam a formar uma emulsão em contato com a água.
Com a melhoria da agregação ocorre também a redução da densidade do solo, promovendo uma menor compactação do solo. Os incrementos químicos ocorrem pelo aumento do poder tampão dos solos, diminuindo variações de pH no meio.
A utilização dessas substâncias aumenta a disponibilidade de Ca em solos alcalinos e de P em solos ácidos pelo seu efeito complexante sobre o Fe e o Al. Melhoram a estabilidade do pH, aumentando a CTC e a matéria orgânica.
Os incrementos químicos do solo ainda estão relacionados à redução nas perdas de nitrato, levando a melhorias na dinâmica do nitrogênio amoniacal, pois com a aplicação desses ácidos húmicos e fúlvicos ocorre um aumento de pH do solo, tendo uma maior disponibilidade de íons H+, aumentando a concentração de NH+4 e diminuindo os NH+3.
Assim, com a diminuição na forma mais volátil de N, este processo ainda gera radicais orgânicos com carga negativa que têm grande afinidade com NH+4, ajudando a retê-lo, diminuindo sua lixiviação no solo e deixando-o mais disponível às plantas. Estudos recentes identificaram a eficiência das substâncias húmicas em complexar certos metais pesados, como mercúrio e níquel, em solos de cultivo.
Pesquisas
Existem estudos que demonstram diversos benefícios das substâncias húmicas para alguns cultivos e, ainda, evidências da sua interação bioquímica e fisiológica com o crescimento das plantas.
A complexação de certos íons tóxicos e liberação de nutrientes para a solução do solo, torna-os disponíveis para a absorção das plantas, além dos efeitos positivos dos ácidos húmicos e fúlvicos no crescimento das plantas, como na germinação de sementes, no crescimento de raízes.
A utilização desses ácidos melhora a biomassa vegetal, pela sua ação na ativação das ATPases bombeadoras de prótons da membrana celular, levando a uma maior troca de íons e, consequentemente, maior absorção de nutrientes.
Essa ação estimulante promovida por essas substâncias está ligada a um efeito direto sobre os hormônios vegetais, em especial a auxina, que pode ser estimulada pela presença dos ácidos húmicos, ocasionando um crescimento radicular. Esta é uma das hipóteses sobre mudanças na arquitetura das raízes das plantas pela presença dos ácidos húmicos.
Possuem efeitos positivos sobre a mitigação de estresse vegetal, sendo normalmente manejados de forma preventiva, afim de tornar a planta menos suscetível a situações de estresse, como no caso de altas temperaturas, déficit hídrico, entre outros.
Resultados
O emprego do ácido húmico como fertilizante mostrou efeitos significativos na recuperação de solos esgotados e degradados. O uso contínuo e inadequado dos solos, em várias regiões do País, serviu para provocar um desgaste dos mesmos: solos férteis se tornaram improdutivos.
De acordo com Stevenson (1986), os ácidos orgânicos de estrutura mais complexa podem formar uma “superfície protetora” ao redor de óxidos de Fe e Al, dificultando a adsorção de P. Outra explicação para o aumento da disponibilidade de P no solo seria pela adsorção competitiva, ou seja, as substâncias húmicas e o fósforo estariam competindo pelos mesmos sítios de adsorção, consequentemente, reduzindo a adsorção de P aos coloides do solo, fato relatado por alguns autores (Violante & Gianfreda 1993; Nziguheba et al. 1998; Andrade et al. 2003).
Em trabalhos voltados para a cultura da cana-de-açúcar tem se tido resultados positivos, com ganhos em produtividade, proporcionando um maior desenvolvimento vegetativo e sistema radicular mais vigoroso, com melhor exploração do solo, pelo seu efeito de condicionador. Ainda, as plantas de cana apresentaram menos sintomas do efeito da estiagem, um maior número de perfilhos, maior peso e diâmetro de colmos em relação às áreas sem tratamento com substâncias húmicas e fúlvicas.
Segundo Rosato, (2010) em estudo realizado com substâncias húmicas (12% de ácido húmico e 3% de ácido fúlvico) aplicadas no sulco do plantio de cana, em região do Cerrado, no mês de março, as respostas variaram de acordo com a variedade e a época de avaliação.
Foi observado incremento no acúmulo de sacarose para a variedade SP91-3011, quando avaliada em junho e julho, e maior teor de sólidos solúveis do caldo (°Brix) para a variedade RB72454, quando avaliada em agosto. Isso demonstra que o uso das substâncias húmicas pode ser eficiente no manejo da cultura da cana-de-açúcar, porém, deve-se considerar a variedade e a época de colheita.
Oliveira (2018), no Estado de Alagoas, constatou que a aplicação de substâncias húmicas aumentou a produção industrializada de caule e açúcares recuperáveis em cerca de 30%, durante o ciclo da cana-planta.
A soja
Em trabalhos de pesquisa realizados pela Embrapa utilizando ácidos húmicos, foi constatado um aumento na produtividade agrícola de 18%. Segundo o pesquisador Vinicius Benites, da Embrapa Solos, especialista em solos e nutrição das plantas, em experimentos realizados com soja houve ganhos de seis sacas/ha.
Bowden et al., (2010) verificaram efeitos positivos para a cultura da soja quando manejada em solos orgânicos constituídos de substâncias húmicas. Os resultados demonstraram aumento da produtividade (9-21%), do teor de proteínas (4-9%) e do peso das sementes (5-14%), devido, em especial, ao melhor uso da água e dos nutrientes disponíveis no solo.
Viabilidade
O custo da utilização dessas substancias varia muito de acordo com a área do produtor, dose do produto e número de aplicações. Mas, em grande parte elas possuem um preço elevado por passarem por processos de extração e purificação mais caros.
No geral, os maiores erros dos produtores são, em muitos casos, apostar tudo apenas no efeito do produto, sem considerar que eles devem fornecer para a planta condições em que ela expresse seu máximo potencial genético, como uma boa construção do perfil de solo, sem impedimento físico.
Com condições adequadas e utilização de produtos de procedência, os ganhos serão positivos – não utilizar ácidos húmicos insolúveis em água, não utilizar doses dos produtos sem recomendações técnicas.
Os benefícios da utilização dos produtos são vários. Considerando o custo de aquisição de um produto com ácidos húmicos e fúlvicos, temos sua resposta em mais de uma vertente: melhorias químicas do solo, físicas e estruturais do solo, na microbiologia do solo e na produtividade e desenvolvimento da cultura.
