Distribuição de massa molecular de ácidos húmicos e promoção do crescimento radicular

Os ácidos húmicos (AH) estimulam diretamente vários processos fisiológicos que promovem o crescimento vegetal, especialmente do sistema radicular. O conhecimento da natureza química e do papel de AH na expressão de efeitos biofertilizantes e bioestimulantes é fundamental para o desenvolvimento de insumos biológicos à base de ácidos húmicos. O objetivo deste trabalho foi avaliar uma possível relação entre a distribuição de massa molecular aparente de AH isolados de vermicomposto e a magnitude de resposta na promoção do crescimento radicular. Para isso, foram obtidas subfrações (SF) dos AH por meio de cromatografia preparativa por exclusão de tamanho em gel de Sephadex G-50 (CGE). O processo preparativo foi validado pelo uso da cromatografia líquida de alta performance por exclusão de tamanho (HPSEC). As cinco frações obtidas foram testadas em diferentes concentrações (0; 0,0001; 0,001; 0,003; 0,005; e 0,01 mol L-1 de C) quanto à sua capacidade de estimular o crescimento radicular de plantas de Arabidopsis thaliana (ecótipo col. 4). Para plantas de milho (Zea mays hyb. UENF 506-6) foi utilizada a dose de 0,002 mol L-1 de C. O modelo quadrático descreveu a indução do crescimento radicular de Arabidopsis e a dose de AH, sendo 0,00511 mol L-1 de C o ponto de inflexão médio. Na concentração ótima, foi observada correlação inversa e significativa entre distribuição de massa molecular e indução do número de raízes laterais em Arabidopsis. No entanto, outros atributos, como área e comprimento radicular, não sofreram influência da massa molecular aparente. Em plântulas de milho, foi observado aumento no número de sítios de mitose e raízes laterais tanto no tratamento com AH como com suas subfrações. A atividade da H+-ATPase de membrana plasmática foi significativamente alterada pelo AH, porém não ocorreu o mesmo com todas as subfrações. A atividade de estimulação do crescimento radicular parece estar mais relacionada com a estrutura química das substâncias húmicas do que com a distribuição de massa molecular dos agregados húmicos.

Programa de ajuste multiparamétrico de curvas de titulação potenciométricas de ácidos húmicos

Tendo em vista a dificuldade de determinação dos pontos de inflexão na curva de titulação potenciométrica de ácidos húmicos, por metodologias tradicionais, foi desenvolvido foi desenvolvido um programa na linguagem Delphi para ajuste multiparamétrico de dados de titulação potenciométrica. Para isso um processo iterativo para estimar as raízes de um polinômio, com base no método de Newton-Raphson, foi utilizado. Os dados das titulações potenciométricas de ácidos húmicos usados nas regressões foram obtidos em um sistema automatizado de titulação potenciométrica. O programa desenvolvido na linguagem Delphi permite maior versatilidade e facilidade de operação, com uma interação mais amigável com o usuário. As curvas de titulação potenciométricas ajustadas sobrepuseram-se quase que totalmente às curvas experimentais. Os valores de pKa e as percentagens de grupos tituláveis dos ácidos húmicos, parâmetros ajustáveis na regressão multiparamétrica, apresentaram valores comparáveis com dados da literatura.

Tampão Santa Maria (TSM) como alternativa ao tampão SMP para medição da acidez potencial de solos ácidos

O tampão SMP contém p-nitrofenol e cromato de potássio, que são substâncias potencialmente perigosas para a saúde e o ambiente. Uma solução sem substâncias tóxicas, denominada Tampão Santa Maria (TSM), foi desenvolvida para reproduzir o comportamento do tampão SMP usado na estimativa da acidez potencial do solo nos Estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina (SMP-RS/ SC). A fim de obter a composição ótima do TSM, foram feitas titulações ácidas do tampão SMP-RS/SC e de várias misturas dos componentes do novo tampão, empregando-se a análise de regressão multiparamétrica. A eficiência do TSM em reproduzir o SMP-RS/SC foi avaliada em 21 solos coletados no Rio Grande do Sul e no Cerrado, cujos valores de acidez potencial foram determinados pela incubação úmida com carbonato de cálcio. O TSM reproduziu o pH solo-tampão obtido com o tampão SMP-RS/SC, fornecendo valores de acidez potencial e de recomendações de calcário similares aos obtidos com o SMP-RS/SC. O TSM pode ser utilizado em substituição ao SMP-RS/SC, sem a necessidade de alteração das interpretações laboratoriais para estimativa da acidez potencial ou da necessidade de corretivo do solo.

Ácidos húmicos e carvão vegetal ativado como amenizantes em solo contaminado por chumbo

A contaminação de solos por chumbo representa importante risco à saúde humana, sendo o município de Santo Amaro da Purificação, BA, um dos mais graves casos de contaminação do metal. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de ácidos húmicos e carvão vegetal ativado como amenizantes da toxidez de Pb para plantas de milho cultivadas em solo contaminado, coletado próximo à área da metalúrgica responsável pela contaminação. As doses foram estabelecidas com base no teor de C dos materiais (ácidos húmicos de compostagem, ácidos húmicos comerciais e carvão vegetal) e corresponderam a 0; 0,75; 1,5; 3; e 7,5 g kg-1 de C no solo. Ao final de 43 dias de cultivo, as plantas foram coletadas rente ao solo, separadas em parte aérea e raízes e submetidas à digestão nítrico perclórica para determinação de Pb. A fim de avaliar o efeito do metal sobre o aparato fotossintético, os teores de clorofilas a e b foram também avaliados. Os amenizantes aplicados no solo contaminado foram eficientes em diminuir o estresse provocado por Pb nas plantas de milho, sendo a maior eficiência obtida para os ácidos húmicos de compostagem, seguida pelo carvão vegetal e pelos ácidos húmicos comerciais. Todos os amenizantes testados diminuíram a translocação de Pb para a parte aérea das plantas, o que implica em maior fixação do metal no solo, com consequente diminuição dos riscos de transferência à cadeia trófica. Por essa razão, esses amenizantes podem ser recomendados para programas de fitoestabilização de Pb em solos.

Relação entre o alumínio extraível com KCl e oxalato de amônio e a mineralogia da fração argila, em solos ácidos brasileiros

Em solos ácidos de ambiente mais tropical com esmectitas, assim como em solos altamente tamponados de ambiente subtropical, contendo esmectita com hidroxi-Al entrecamadas (EHE) e, ou, vermiculita com hidroxi-Al entrecamadas (VHE), os teores de Al-KCl podem ser excepcionalmente altos; entretanto, em alguns casos não se manifestam efeitos fitotóxicos do elemento nas culturas. O Al "trocável" é tradicionalmente quantificado no extrato da solução de KCl 1 mol L-1 (Al-KCl), mas nem sempre esse elemento provém unicamente de formas trocáveis. Este trabalho objetivou investigar relações entre o Al extraído com solução de KCl e de oxalato de amônio com a mineralogia da fração argila. A quantificação do Al nos extratos de KCl e oxalato de amônio foi feita, respectivamente, por titulação com NaOH 0,02 mol L-1 padronizado e por espectrofotometria de absorção atômica. Foram utilizadas amostras de dois horizontes (A e B) de 12 perfis de solo de cinco estados brasileiros (AC, PE, BA, RS e SC), com diferentes características mineralógicas, todos com teores de Al-KCl superior a 4 cmol c kg-1 no horizonte B. Dois perfis de SC (Rancho Queimado e Curitibanos), com níveis mais baixos de Al-KCl, foram incluídos para comparação. Os altos teores de Al-KCl evidenciaram-se relacionados com a mineralogia dos solos estudados. Nos solos ácidos com mais esmectitas, drenagem moderada ou imperfeita e oscilação do lençol freático houve evidências morfológicas, confirmadas pelas análises mineralógicas, de que no clima atual ocorre um processo de destruição de argilas, liberando Al que precipita como compostos amorfos. A alta concentração salina da solução de KCl dissolve parcialmente tais compostos, superestimando as formas trocáveis desse elemento, principalmente nos horizontes subsuperficiais. Nos solos ácidos do ambiente subtropical, os teores de Al-KCl também foram altos, embora com valores mais baixos do que nos com predomínio de esmectitas. Parte do Al-KCl nesses solos parece provir da dissolução de compostos orgânicos e de Al presente em entrecamadas de argilominerais 2:1. Os resultados demonstraram que o KCl 1 mol L-1 não foi adequado para estimar o Al "trocável" na maioria dos solos estudados.

Alterações químicas e avaliação de P disponível na região adjacente aos grânulos de superfosfato triplo e diamônio fosfato em solos ácidos

O P tem baixa mobilidade no solo resultando em altas concentrações nas regiões adjacentes aos grânulos de fertilizantes fosfatados. Isso pode interferir na disponibilidade de P e na composição química do solo nesses locais. O objetivo deste estudo foi avaliar a composição química do solo e a mobilidade de P nas adjacências de regiões fertilizadas com fosfatos de amônio ou de cálcio, em solos ácidos. Este trabalho foi realizado em 2009, com amostras de dois solos catarinenses. Os tratamentos consistiram de combinações de superfosfato triplo (SFT) ou de fosfato diamônico (DAP) com KCl, além de um controle somente com KCl. As unidades experimentais foram constituídas por colunas de PVC com 10,0 cm de diâmetro e 12,0 cm de comprimento, preenchidas com 1,60 kg de solo (base úmida). Foram aplicadas quantidades equivalentes a 200 kg ha-1 de P2O5 e de K2O, considerando a área de contato superficial de solo de 10(4) m². Tentando simular a aplicação localizada de fertilizantes, essas quantidades foram estipuladas para contatarem com 357 m² de solo, tendo sido aplicadas 10,47; 9,56; e 7,33 g por coluna de SFT, DAP e KCl respectivamente, numa área de contato de 0,00785 m². Quarenta e cinco dias após a aplicação dos fertilizantes, as colunas foram desmontadas e o solo foi analisado a cada centímetro distante do local de aplicação dos grânulos. O P foi quantificado pelos métodos Mehlich-1 e da resina trocadora de ânions (RTA), numa sequencia de nove extrações cumulativas. O DAP aumentou o pH e diminuiu o Al nas adjacências dos grânulos, porém o SFT aumentou Ca e Mg. A quantidade cumulativa extraída de P variou com o tipo de adubo fosfatado, a distância dos grânulos, o tipo de solo e o método de extração. Na camada distante até 1,0 cm dos adubos, o SFT proporcionou os maiores valores de P, que chegaram a atingir 10.276 mg dm-3; nas duas camadas seguintes (1,0-2,0 e 2,0-3,0 cm), isso normalmente ocorreu com o DAP. O Mehlich-1 quantificou sempre mais P do que a RTA nas adjacências dos fertilizantes fosfatados. A movimentação do P nos dois solos ocorreu até o quarto centímetro distante do local de aplicação dos adubos, e a composição química nessas adjacências variou com o fertilizante fosfatado, o tipo de solo, o método de extração e a distância dos grânulos, mas necessita ser mais bem estudada.

Formas de Alumínio em Solos Ácidos Brasileiros com Teores Excepcionalmente Altos de Al3+ Extraível com KCI

RESUMO O Al trocável é tradicionalmente quantificado no extrato da solução de KCl 1 mol L-1; entretanto, nem sempre o Al provém unicamente de formas trocáveis desse elemento. Este trabalho objetivou investigar as formas de Al presentes em solos ácidos de várias regiões brasileiras, com distintas mineralogias, buscando elucidar se todo o Al-KCl corresponde às formas trocáveis do elemento. Foram testados os seguintes extratores para Al: Método tradicional (KCl 1 mol L-1), e variações desse método (curvas de titulação potenciométrica, método das extrações sucessivas e tamponado a pH 5), KCl 0,1 mol L-1, CaCl2 0,01 mol L-1, oxalato de amônio 0,2 mol L-1, pirofosfato de sódio 0,1 mol L-1 e CuCl2 0,5 mol L-1. A quantificação do elemento foi feita por titulação e, ou, por espectrofotometria de absorção atômica (EAA), quando pertinente. Foram analisadas amostras de dois horizontes (A e B) de perfis de solo de cinco estados brasileiros (AC, PE, BA, RS e SC). Dois perfis de solo de Santa Catarina, com níveis mais baixos de Al-KCl, foram utilizados como referência de solos mais intemperizados, com mineralogia caulinítica. Os resultados demonstraram que, particularmente nos solos ácidos com esmectitas, o KCl 1 mol L-1 extrai outras formas de Al além da trocável, superestimando seus valores, não sendo, portanto, um extrator indicado para a maioria dos solos analisados neste estudo. No entanto, a utilização dessa solução, porém mais diluída (KCl 0,1 mol L-1), teve menor efeito na dissolução desses compostos, podendo indicar de forma mais realista os teores de Al trocáveis do solo. As demais variações desse método (tampão pH 5, método potenciométrico e extrações sucessivas) não se evidenciaram adequadas para determinar esse elemento por extraírem quantidades similares ou até mais altas, quando comparadas com o método tradicional. Os altos teores de Al quantificados nos extratos de oxalato de amônio, cloreto de cobre e pirofosfato de sódio indicaram a participação expressiva de formas inorgânicas amorfas e de baixa cristalinidade, que contribuíram para a superestimação dos teores de Al nos solos estudados.

Dinâmica de íons em solo ácido lixiviado com extratos de resíduos de adubos verdes e soluções puras de ácidos orgânicos

A influência da aplicação de resíduos vegetais na dinâmica de íons em solos ácidos é pouco conhecida. Neste estudo, a mobilidade de íons em amostra do horizonte Bw de um Latossolo Vermelho-Escuro álico lixiviado com soluções puras de ácidos cítrico e succínico e extratos aquosos de resíduos de nabo forrageiro (Raphanus sativus) e aveia-preta (Avena strigosa) foi avaliada em colunas de solo (5, 10, 20 e 40 cm de altura por 4 cm de diâmetro). Após a percolação das soluções e extratos pelas colunas de solo determinaram-se, nas soluções efluentes, os teores de Ca (Ca s), Mg (Mg s), K (Ks), Al total (Al st), orgânico (Al so), monomérico (Al sm) e carbono orgânico dissolvido. No solo, foram determinados os teores trocáveis de Ca (Ca tr), Mg (Mg tr), K (Ktr) e Al (Al tr) e o pH (CaCl2). Os ácidos cítrico e succínico aumentaram os teores de Al st e Ca s, respectivamente, causando reduções nas frações trocáveis desses elementos no solo. O extrato de aveia-preta foi mais efetivo na remoção do Ca tr e o de nabo forrageiro na do Al tr. O decréscimo de Ca tr e Al tr foi seguido do aumento do Ktr. A formação de complexos entre Ca s e Al tr com compostos orgânicos de baixo peso molecular foi sugerida como o provável mecanismo responsável pela mobilidade dos íons polivalentes no subsolo de solos ácidos após a aplicação dos extratos de resíduos vegetais e das soluções puras de ácidos orgânicos.

Crescimento radicular e produção de ácidos orgânicos em cultivares de soja com diferentes tolerâncias ao alumínio

A elucidação dos mecanismos que definem o comportamento diferencial entre genótipos de soja quanto à toxidez de Al facilita a utilização da variabilidade genética existente ou produzida. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do Al no crescimento radicular, na modificação do pH da solução e no conteúdo de ácidos orgânicos em extratos de raízes de cultivares de soja tolerantes ao Al, FT-1 e FT-6 (Veneza) e sensíveis, IAC-13 e Paraná. As plantas cresceram por nove dias em solução contendo 50 mg L-1 de Ca e 0,0 e 0,2 mg L-1 de Al, com pH inicial de 4,76. Houve maior crescimento de raízes nas cultivares tolerantes e não houve alterações do pH da solução relacionadas à tolerância das cultivares ao alumínio. A presença do Al reduziu o conteúdo dos ácidos cítrico, lático, succínico, oxálico e málico, em ambos os grupos de cultivares avaliados, porém com maior redução no grupo das cultivares sensíveis. O ácido cítrico foi encontrado em maior quantidade nas cultivares tolerantes. A capacidade das cultivares de soja FT-1 e FT-6 (Veneza) de alterar o conteúdo de ácidos orgânicos não-voláteis, principalmente o ácido cítrico, que pode complexar o Al, indica que este mecanismo pode ser muito importante para a tolerância a esse elemento.

Distribuição da matéria orgânica e características de ácidos húmicos em solos com adição de resíduos de origem urbana

O objetivo deste trabalho foi o de verificar possíveis alterações na distribuição das frações humificadas da matéria orgânica e das características estruturais de ácidos húmicos em amostras do horizonte superficial de dois solos (Latossolo Vermelho-Amarelo, e Argissolo Vermelho-Amarelo) que receberam o equivalente a 80 t ha-1 de composto de lixo urbano e lodo da estação de tratamento de esgoto. A distribuição das frações humificadas das amostras de solos com adição de resíduos urbanos foi alterada. Houve aumento do conteúdo de ácidos fúlvicos, implicando a diminuição da relação ácidos húmicos/ácidos fúlvicos e a qualidade do húmus do solo. Os ácidos húmicos estudados sofreram modificações nas suas características estruturais, principalmente com a diminuição do conteúdo de carbono em longas cadeias alquílicas e aumento no conteúdo de C atribuído a polissacarídeos incorporados às estruturas dos ácidos húmicos.

Bioatividade de ácidos húmicos: efeitos sobre o desenvolvimento radicular e sobre a bomba de prótons da membrana plasmática

A bioatividade de ácidos húmicos (AH) isolados de lodo da estação de tratamento de esgoto (AHL) e de vermicomposto (AHV) foi avaliada pela ação dessas substâncias sobre o transporte de prótons através da membrana plasmática de células de raízes de café e milho e sua relação com o desenvolvimento dessas espécies. Houve estímulo da área superficial radicular em ambas as espécies cultivadas com ambos AH, mostrando uma concentração ótima em torno de 40 mg L-1. Nessa condição, os tratamentos com AHL e AHV estimularam a H+-ATPase de membrana plasmática em plântulas de café e milho. Os AHL foram mais efetivos na promoção desses efeitos do que os AHV. A modificação do perfil cromatográfico dos AH em solução antes e após o cultivo das plântulas revelou que a interação planta-AH promoveu uma redistribuição das massas moleculares dessas substâncias, sugerindo uma dinâmica de mobilização de subunidades funcionais dos AH por exsudatos das raízes. A análise estrutural dos AH detectou a presença de grupamentos de auxina. A análise comparativa da ação desses dois AH sobre as espécies representantes de plantas monocotiledôneas (milho) e dicotiledôneas (café) apontam para a ativação da H+-ATPase de plasmalema como possível marcador metabólico de bioatividade dos ácidos húmicos.

Qualidade final de melão osmoticamente desidratado em soluções de sacarose com adição de ácidos

A desidratação osmótica associada à adição de ácidos fracos representa uma alternativa de processamento brando, resultando em um produto com características sensoriais praticamente inalteradas e apropriado para o consumo imediato. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência dos ácidos cítrico e lático na obtenção de melão osmoticamente desidratado e na qualidade final do produto. Pedaços de melão (Cucumis melo inodorus, cultivar: Gold Mine), de 40x30x15 mm, foram imersos em três tipos de soluções (sacarose + ácido cítrico, sacarose + ácido lático e sacarose) com diferentes concentrações de sacarose (50 a 70ºBrix). A desidratação osmótica foi realizada em temperatura controlada (30 a 50ºC) por até três horas. A adição de ácidos não influenciou significativamente na variação da cromaticidade. No entanto, a concentração da solução desidratante e a temperatura tiveram efeitos significativos no aumento da luminosidade do produto. A tensão na ruptura foi menor nas amostras processadas em relação à fruta fresca, porém a deformação na ruptura foi significativamente mais alta nas amostras tratadas com ácido lático a 50ºC, fornecendo produtos mais viscoelásticos, porém mais firmes.

Ácidos orgânicos como extratores de metais pesados fitodisponíveis em solos tratados com lodo de esgoto

Ainda não foi desenvolvido um método de extração eficiente para estimar teores fitodisponíveis de metais pesados, porque os extratores utilizados não simulam reações semelhantes às que ocorrem próximo às raízes. O objetivo deste trabalho foi avaliar uma solução de ácidos orgânicos rizosféricos como extratora de teores fitodisponíveis de metais pesados presentes em solos tratados com lodo de esgoto. Os solos utilizados foram: Latossolo Amarelo distrófico, Neossolo Quartzarênico e Latossolo Vermelho distrófico, cultivados com plantas de banana, pupunha e café, respectivamente. A avaliação do extrator (solução composta por ácido acético, cítrico, lático e oxálico em concentrações de 1,00, 0,72, 0,49 e 0,12 mol L-1, respectivamente) foi feita a partir da análise da correlação entre teores de metais pesados (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn) extraídos do solo e os teores nas plantas. As correlações foram significativas, indicando a eficiência do extrator para todos os casos estudados. Entre os metais avaliados, as quantidades extraídas de Pb correlacionaram-se melhor com teor fitodisponível nas três situações investigadas.

Características fisiológicas e ecológicas de isolados de rizóbios oriundos de solos ácidos de Iranduba, Amazonas

O alumínio e a acidez dos solos da Amazônia podem diminuir a população de rizóbios que fixam o nitrogênio, solubilizam fosfatos pouco solúveis e aumentam a disponibilidade do fósforo em sistemas produtivos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade nodulífera, tolerância à acidez e ao alumínio, bem como a capacidade de solubilizar fosfatos insolúveis de isolados de rizóbios, obtidos de amostras de solos agrícolas do Município de Iranduba, AM. As amostras de solos apresentavam isolados de rizóbios com potencialidades para serem utilizados como fonte de inóculos para o caupi, de cujos nódulos foram extraídos para testes de tolerância e solubilização. O inóculo INPA-M10 tendeu a superar todos os demais quanto ao rendimento da biomassa seca da parte aérea das plantas. Houve correlação significativa entre o número e massa dos nódulos, o que indica que os isolados apresentaram nódulos de tamanho semelhante. A sensibilidade à acidez e ao alumínio foi apresentada por 43% dos isolados; os demais se comportaram como tolerantes. A solubilização de fosfatos de cálcio foi observada na presença de 57% dos isolados. Nessa mesma proporção também foram encontrados isolados que solubilizaram fosfato de alumínio.

Recobrimento de sementes de milho com ácidos húmicos e bactérias diazotróficas endofíticas

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do recobrimento de sementes de milho com ácidos húmicos (AH), bactérias diazotróficas endofíticas e o uso em conjunto de AH e bactérias diazotróficas endofíticas, na estimulação do crescimento vegetal e na população de bactérias estabelecidas na planta hospedeira. A adição de AH, bactérias e o uso em conjunto estimularam o crescimento vegetal. Os AH utilizados no recobrimento de sementes de milho têm menor capacidade de estimular o crescimento radicular, em comparação ao uso em solução. O recobrimento de sementes é uma opção de inoculação de bactérias diazotróficas endofíticas da espécie Herbaspirillum seropedicae (Z67).