Tarciso Melo Claudino
Pesquisador de Iniciação Cientifica do CNPq e técnico em Agropecuária
tarcisoclaudino@furg.br
Talis Melo Claudino
Engenheiro agrônomo, mestre e Doutorando em Agronomia – Unesp
t.claudino@unesp.br
Os ácidos húmicos têm sido objeto de crescente interesse na agricultura e na ciência do solo devido aos benefícios que podem trazer para as plantas. Esses compostos orgânicos complexos são formados a partir da decomposição de matéria orgânica presente no solo.
Uma das principais áreas de estudo é o papel dos ácidos húmicos em aumentar a tolerância das plantas a diferentes tipos de estresse, sejam eles bióticos (causados por organismos vivos, como patógenos e pragas) ou abióticos (gerados por fatores não vivos, como estresse hídrico ou a presença de metais pesados no solo).
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Ação nas plantas
Uma das maneiras pelas quais os ácidos húmicos beneficiam as plantas é estimulando o sistema antioxidante. Eles ajudam a reduzir o acúmulo de espécies reativas de oxigênio (EROs) que podem danificar as células vegetais durante períodos de estresse, proporcionando maior proteção contra danos oxidativos.
Além disso, os ácidos húmicos têm a capacidade de melhorar a retenção de água no solo. Ao tornar a estrutura do solo mais porosa, eles permitem que as raízes das plantas acessem a água e os nutrientes com maior eficiência, o que é particularmente valioso em condições de estresse hídrico.
Outro aspecto relevante é a capacidade dos ácidos húmicos de ativar o sistema imunológico das plantas. Isso leva a uma maior resistência contra patógenos e pragas, protegendo-as de danos causados por agentes bióticos.
Os ácidos húmicos também podem formar complexos com íons metálicos no solo, o que reduz os efeitos tóxicos de certos metais pesados para as plantas, oferecendo proteção contra estresse abiótico relacionado à contaminação por metais.
Adicionalmente, esses compostos podem estimular o crescimento radicular, aumentando a capacidade das plantas de absorver nutrientes e água, mesmo em condições adversas.
Efeitos diretos
A aplicação de ácidos húmicos nas plantas tem sido objeto de estudo para compreender seus efeitos na síntese proteica e como isso pode influenciar o crescimento e desenvolvimento das culturas. Os ácidos húmicos são compostos orgânicos complexos presentes no solo, derivados da decomposição de matéria orgânica.
Estudos têm mostrado que a aplicação de ácidos húmicos pode resultar em um aumento na expressão de genes relacionados à síntese de proteínas nas plantas. Essa regulação positiva está associada ao aumento da atividade enzimática envolvida no processo de síntese proteica.
Acredita-se que os ácidos húmicos atuem como agentes bioestimulantes, influenciando a transcrição de genes que codificam proteínas essenciais para o crescimento e desenvolvimento vegetal.
Além disso, a presença de ácidos húmicos no solo pode melhorar a disponibilidade e a absorção de nutrientes pelas plantas. Esses compostos formam complexos com íons metálicos no solo, especialmente cátions divalentes e trivalentes, tornando-os mais solúveis e acessíveis para as raízes das plantas.
Essa melhora na disponibilidade de nutrientes, como nitrogênio, fósforo e potássio, pode estimular a síntese de proteínas, pois os aminoácidos, precursores das proteínas, são obtidos a partir desses nutrientes.
Respostas fisiológicas
Além disso, os ácidos húmicos podem desencadear respostas fisiológicas nas plantas, incluindo o aumento da atividade metabólica. Esse estímulo metabólico pode resultar em um maior direcionamento de recursos para a síntese de proteínas, uma vez que as proteínas desempenham papéis fundamentais em várias vias metabólicas.
Além disso, a aplicação de ácidos húmicos pode promover o crescimento radicular das plantas. O sistema radicular bem desenvolvido é crucial para a absorção eficiente de nutrientes e água, e estudos sugerem que o aumento da síntese de proteínas está associado a esse efeito positivo na arquitetura das raízes.
Síntese enzimática por ácidos húmicos
A forma exata pela qual os ácidos húmicos estimulam a síntese enzimática nas plantas ainda é objeto de investigação. No entanto, algumas hipóteses têm sido propostas com base em estudos observacionais e experimentais.
A aplicação de ácidos húmicos nas plantas tem sido objeto de interesse na agricultura devido aos seus efeitos benéficos no crescimento e desenvolvimento das culturas. Diversos mecanismos têm sido propostos para explicar como os ácidos húmicos estimulam a síntese enzimática nas plantas e como isso pode influenciar seu crescimento e resistência a estresses.
Uma das principais hipóteses é que os ácidos húmicos atuam na regulação gênica, influenciando a expressão de genes relacionados à síntese de enzimas. Essa regulação ocorreria por meio de interações com proteínas reguladoras e fatores de transcrição, modificando a transcrição de genes envolvidos no metabolismo e crescimento das plantas.
Além disso, acredita-se que os ácidos húmicos possam ativar vias de sinalização celular nas plantas, desencadeando eventos que levam à síntese enzimática. A ativação de receptores celulares específicos pode iniciar cascata de sinalização, culminando na expressão de genes codificadores de enzimas.
Outro aspecto importante é o fornecimento de nutrientes e cofatores pelas interações dos ácidos húmicos com íons metálicos no solo. A formação de complexos melhora a disponibilidade de nutrientes essenciais para as plantas, que podem atuar como cofatores de enzimas, facilitando sua atividade catalítica.
O aumento na disponibilidade de nutrientes pode contribuir para a síntese de enzimas relacionadas ao metabolismo e crescimento das plantas.
Proteção contra estresses
As enzimas antioxidantes, como superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), peroxidase (POD) e glutationa peroxidase (GPx) desempenham um papel crucial na proteção contra o estresse oxidativo, causado pelo acúmulo de espécies reativas de oxigênio (EROs). A aplicação de ácidos húmicos tem sido associada ao aumento da síntese dessas enzimas, fortalecendo a capacidade antioxidante das plantas e protegendo-as contra estresses abióticos e bióticos.
Além disso, as enzimas relacionadas ao metabolismo de nutrientes, como amilase, fosfatase ácida e nitrogenase, também podem ser afetadas positivamente pela ação dos ácidos húmicos.
A melhora na disponibilidade de nutrientes no solo, graças à formação de complexos com íons metálicos, pode aumentar a atividade dessas enzimas, resultando em uma utilização mais eficiente dos nutrientes pelas plantas.
Outra enzima relevante é a expansina, envolvida no crescimento radicular. Os ácidos húmicos têm sido associados ao estímulo da síntese dessa enzima, promovendo o crescimento radicular das plantas. Esse aumento no desenvolvimento das raízes pode resultar em uma maior absorção de água e nutrientes, contribuindo para um crescimento saudável e resistência das plantas.
Fenômeno das EROs
A indução controlada da geração de espécies reativas de oxigênio (EROs) pelas plantas é um fenômeno intrigante, em que essas moléculas altamente reativas desempenham um papel dual: podem ser prejudiciais quando em excesso, mas também podem trazer benefícios cruciais para o crescimento e resistência das plantas a patógenos.
Embora as EROs sejam conhecidas por causar danos celulares e estresse oxidativo, quando produzidas em níveis moderados e bem regulados, elas podem atuar como sinalizadores essenciais para desencadear respostas adaptativas benéficas nas plantas.
Uma das principais vantagens da indução controlada de EROs é a ativação de respostas de defesa. Quando as plantas são expostas a estresses bióticos, como a invasão de patógenos, a produção de EROs pode aumentar.
Esses sinais redox desencadeiam uma cascata de eventos, estimulando a expressão de genes envolvidos na síntese de proteínas de defesa. Proteínas de resistência, fitoalexinas e enzimas de degradação de patógenos são produzidas para proteger a planta contra infecções e limitar a propagação de patógenos invasores.
Crescimento e desenvolvimento das plantas
A produção moderada de EROs também leva ao fortalecimento do sistema antioxidante. As plantas respondem ao estresse oxidativo aumentando a síntese de enzimas antioxidantes, como superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e glutationa peroxidase (GPx). Essas enzimas desempenham um papel crucial na neutralização e remoção das EROs, prevenindo danos celulares causados pelo estresse oxidativo e garantindo que as plantas mantenham um equilíbrio redox adequado.
Além disso, as EROs também desempenham um papel importante na regulação do crescimento e desenvolvimento das plantas. A produção controlada de EROs tem sido associada a respostas hormonais, como a modulação de hormônios vegetais, incluindo as auxinas. Isso pode influenciar a proliferação celular e o alongamento das células, afetando positivamente o crescimento e o desenvolvimento das plantas.
