Ácidos Húmicos e Fúlvicos

Importância das Substâncias Húmicas para a Agricultura
Ademar Virgolino da Silva Filho1 e Mônica Ishikawa Virgolino da Silva2
INTRODUÇÃO
O solo em sua magnitude é um sistema vivo, em contínua evolução. Nele vivem milhares de organismos e
animais intimamente dependentes da matéria orgânica, que lhe fornece energia e nutrientes para sua
sobrevivência. A natureza predominante da população microorgânica, seu número, as espécies e o grau de
atividade dos microorganismos, são conseqüências da qualidade e quantidade de materiais que retroalimenta
a matéria orgânica que serve de alimento; e das condições físicas (textura, aeração e umidade) e químicas
(quantidade de sais nutrientes, pH e elementos tóxicos) encontradas no solo.
Gerenciar adequadamente o ambiente em que vivemos e simultaneamente mantê-lo produtivo para
gerações futuras, é um desafio que depende da nossa compreensão da dinâmica da matéria orgânica do solo e
do papel que esta desempenha sobre a possibilidade de aproveitamento dos recursos naturais, através da
ciclagem do carbono, dos nutrientes e da energia, presentes nos ecossistemas agrícolas.
Neste trabalho, procuramos enfocar as interações das substâncias orgânicas no solo, os efeitos decorrentes
dessas interações sobre a estrutura, distribuição de agregados, capacidade de retenção de íons, umidade,
poder tampão e, principalmente, procurar conceituar melhor às substâncias húmicas e seus efeitos diretos na
produção agrícola. É importante salientar que a origem e a qualidade da matéria-prima que origina as
substâncias húmicas são de fundamentais importâncias na relação final entre os ácidos orgânicos e os
componentes minerais, químicos e biológicos do solo, promovendo melhores e mais estáveis interações, com
influências diretas na produção e qualidade das produções agrícolas.
CONCEITO E EVOLUÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO
No conceito clássico, os solos são formados por quatro componentes importantes, que se combinam e
interagem entre si, que são: os componentes minerais, orgânicos, líquidos e gasosos. Existe um consenso na
literatura que indica a composição média ideal do solo sendo:
9 45% compostos minerais
9 5% compostos orgânicos
9 25% solução do solo (líquido)
9 25% gases
Na maioria dos solos, mesmos os chamados “solos minerais” as partículas minerais estão associadas de
alguma maneira a matéria orgânica ou húmus, Malavolta (1980).
A matéria orgânica do solo apresenta-se como um complexo sistema de substâncias carbônicas, cuja
dinâmica é mantida pela contínua renovação de resíduos orgânicos de diversas naturezas e por uma constante
transformação, sob ação de fatores edáficos, climáticos, biológicos, químicos e físicos, que por definição, são
processos de estabilização do húmus em função de aspectos quantitativos e qualitativos detectados no
ecosistema.
ETAPAS DA DECOMPOSIÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO
O ataque inicial aos materiais recentemente incorporados é realizado pelos componentes da mesofauna do
solo como as oligoquetas, térmitas, formigas, entre outros. Paralelamente, ocorrem transformações
conduzidas por enzimas extracelulares produzidas por microorganismos ou exsudados radiculares.
1
Engenheiro-agrônomo , M.Sc. em Fitotecnia, consultor da empresa CODA S.A.
² Engenheira-agrônoma, consultora da empresa CODA S.A.
A fase inicial da biodegradação microbiana é caracterizada pela perda rápida dos compostos orgânicos
prontamente decomponíveis (açúcares, proteínas, amido, celulose, etc), sendo as bactérias especialmente
ativas nesta fase de decomposição.
Na fase seguinte, produtos orgânicos intermediários e protoplasma microbiano recentemente formado, são
biodegradados por uma grande variedade de microorganismos, com a produção de nova biomassa e liberação
de CO2.
O estágio final é caracterizado pela decomposição gradual de compostos mais resistentes, exercida pela
atividade de actinomicetos e fungos.
Desde o ponto de vista da evolução da matéria orgânica do solo, existem conceitualmente dois processos,
a degradação ou mineralização, e a humificação. No processo de mineralização, os microorganismos
envolvidos consomem de 70 a 80% do material orgânico envolvido, transformando-os em CO2 e H2O,
restando de 20 a 30% de compostos fenólicos e compostos lignificados parcialmente transformados que
darão origem às substâncias húmicas.
A matéria orgânica do solo pode ser dividida em dois grupos fundamentais. O primeiro está formado por
compostos bem definidos quimicamente, geralmente incolores e que são exclusivos do solo. A maioria
destas substâncias são compostos simples, de baixo peso molecular, utilizado geralmente pelos
microorganismos como substrato, portanto de existência transitória. Entre estes compostos se encontram
proteínas e aminoácidos, carboidratos simples e complexos, resinas, ligninas, álcool, auxinas, aldeídos e
ácidos aromáticos e alifáticos. Estes compostos constituem aproximadamente, de 10 a 15% da reserva total
do carbono orgânico nos solos minerais.
O segundo é representado pelas substâncias húmicas propriamente ditas, constituindo de 85 a 90 % da
reserva total do carbono orgânico, Kononova (1982). Estas substâncias são amplamente distribuídas sobre a
Terra, encontrando-se no solo ou nas águas. Originam-se da degradação química e biológica de resíduos
orgânicos e da atividade sintética da biota do solo, demonstrado no Esquema 1. Os produtos então formados
associam-se em estruturas complexas mais estáveis, de coloração escura, elevado peso molecular, separadas
com base em características de solubilidade. Classificam-se em:
• Humina- fração insolúvel em meio alcalino ou em meio ácido diluído. Possui reduzida capacidade de
reação.
• Ácidos Húmicos- fração escura solúvel em meio alcalino, precipitando-se em forma de produto escuro e
amorfo em meio ácido. Quimicamente são muito complexos, formados por polímeros compostos
aromáticos e alifáticos com elevado peso molecular, e grande capacidade de troca catiônica. Combina-se
com elementos metálicos formando humatos, que podem precipitar (humatos de cálcio, magnésio, etc.) ou
permanecer em dispersão coloidal (humatos de sódio, potássio, amônio, etc.).
• Ácido Fúlvico - fração colorida que se mantém solúvel em meio alcalino ou em meio ácido diluído.
Quimicamente são constituídos, sobretudo, por polissacarídeos, aminoácidos, compostos fenólicos, etc.
Apresentam um alto conteúdo de grupos carboxílicos e seu peso molecular é relativamente baixo.
Combinam-se com óxidos de Fe, Al, argilas e outros compostos orgânicos. Possuem propriedades
redutoras e formam complexos estáveis com Fe, Cu, Ca e Mg.
• Ácidos Hymatomelânicos- fração dos ácidos húmicos solúveis em álcool.
Máteria Orgânica Fresca
(Ligninas, compostos solúveis, celulose)
Mineralização Primária
(Moléculas simples)
NO3 , NH 4 , CO 2 , SO 4 , Po 4
Estágio Intermediário
(Compostos parcialmente transformados,
Não solúveis)
Substância Húmicas (solúveis)
Mineralização secundária
NO3 , NH 4 , CO 2 , SO4 , Po 4
Esquema 1. Estágios simplificados da decomposição da Matéria Orgânica do Solo.
Estruturalmente, as três frações húmicas são similares, mas diferem em peso molecular e conteúdo de
grupos funcionais. Nesse contexto, observou-se que os ácidos fúlvicos possuem o menor peso molecular,
menos carbono e nitrogênio e tem o mais alto conteúdo de grupos funcionais possuidores de oxigênio
(CO2H, OH, C=O) por unidade de peso que as outras duas frações húmicas. A estrutura química e
propriedades da fração humina parecem ser similares àquelas dos ácidos húmicos. A insolubilidade da
humina pode ser proveniente dela ter sido firmemente adsorvida ou ligada a constituintes inorgânicos do
solo. A resistência à degradação microbiana dos materiais húmicos parece também ser em grande parte
devido à formação de complexos metálicos e/ou argilo-orgânicos estáveis, Schnitzer (1978).
Entre as substâncias húmicas, os ácidos húmicos e fúlvicos são os mais estudados. A composição média
de uma unidade básica para o ácido húmico e fúlvico, em termos de fórmulas químicas médias, é
respectivamente, a seguinte: C187 H186 O89 N9 S2 e C135 H182 O95 N5 S2 adaptado de Schnitzer & Khan,
1978, citado por Santos & Camargo (1999).
Dinâmica
Ácidos fúlvicos
Ácidos húmicos
Tendência da grandeza
500 a 2.000 unidades
Peso molecular
42,8 - 50,6%
Conteúdo de Carbono
3,8 - 5,3%
Conteúdo de Hidrogênio
20.000 a 100.000 unidades
54,4 - 54,9%
4,8 - 5,6%
4,1 - 5,5%
2,0 - 3,3%
Conteúdo de Nitrogênio
1,3 - 3,6%
Conteúdo de Enxofre
0,6 - 0,8%
Conteúdo de Oxigênioe
34,1 - 35,2%
39,7 - 47,8%
-1
1.120 - 1.400 cmolc kg
Grupos ácidos
-1
500 - 670 cmolc kg
Grau de polimerização
Alta
Bio degradabilidade
Baixa
Esquema 2. Caracterização dos ácidos húmicos e fúlvicos
A relação C/N dos ácidos húmicos e fúlvicos é superior em 50% à média observada na matéria orgânica
do solo, indicando seu menor grau de degradação, conferindo-lhe maior estabilidade no ambiente.
É possível observar que os ácidos húmicos possuem maior conteúdo de C e menor de O, e
consequentemente, uma massa maior que os ácidos fúlvicos. Com o grau de polimerização relativamente
maior dos ácidos húmicos, é possível constatar um estágio mais avançado de humificação. Entretanto, os
ácidos fúlvicos contém mais agrupamentos – COOH por unidade de massa em relação aos ácidos húmicos
(Esquema 2 ) e, juntamente com a soma dos grupamentos fenólicos, caracterizam maior acidez total,
apresentando maior Capacidade de Troca Catiônica (CTC) que os ácidos húmicos. Mesmo quando
comparado com uma argila silicatada 2:1, que contém em média 200 cmolcKg-1, as substâncias húmicas
superam na capacidade tampão do solo.
PROPRIEDADES COLOIDAIS DAS SUBSTÂNCIAS HÚMICAS
As substâncias húmicas do solo possuem tamanho que permite incluí-las na faixa dos colóides, ou seja,
maior que 250 µm, exibindo características próprias, destacando-se sua elevada superfície, a qual lhe confere
alta reatividade. Esta característica faz com que a fração orgânica do solo, mesmo em baixos conteúdos, seja
responsável por elevada porcentagem da CTC e CTA do mesmo.
A formação das sustâncias húmicas, apesar de já serem muito estudadas, com vários modelos sugeridos,
graças principalmente ao uso da técnica de espectroscopia de ressonância magnética nuclear, definiu-se essas
substâncias, como sendo compostos bi ou tridimensionais, formados por estruturas aromáticas, com porções
de cadeias alifáticas estáveis, unidas por pontes de hidrogênio, contendo grupos carboxílicos, carbonilas,
fenílicos, alcoólicos, hidroquinonas, entre outras.
Nos modelos recentemente propostos, tem-se observado que a estrutura das substâncias húmicas contém
espaços vazios (Esquema 3 e 4) de diferentes tamanhos, onde poderiam alojar-se outros compostos orgânicos
hidrofílicos ou hidrofóbicos, como carboidratos e matérias proteináceas, lipídeos, agrotóxicos e outros
poluentes. Poderiam também estar presentes elementos inorgânicos como argilas e óxidos-hidróxido Schulter
& Schnitzer, (1997).
Esquema 3. Estrutura hipotética dos ácidos fúlvicos (Schnitzer, 1978)
Esquema 4 . Estrutura bidimensional proposta para os ácidos húmicos (Schulten e Schnitzer, 1993, citados
por Trinca, 1999).
Diferente dos minerais de argilas, a matéria orgânica do solo não possui valor fixo de CTC. Isso ocorre
não somente porque a acidez das substâncias húmicas varia diferentemente dos minerais de argila 2:1, mas
também porque a CTC da Matéria Orgânica do solo aumenta com a elevação do pH, em função da ionização
de grupos acídicos, principalmente COOH , Veloso et al.,(1982).
A CTC de diversos materiais do solo
3-5
30-40
200
80-150
400-670
1.120 – 1.400
Caulinita
Ilita
Muscovita
Montmorilonita
Ácido Húmico
Ácido Fúlvico
* argila silicatada 2:1
cmolc Kg-1
cmolc Kg-1
cmolc Kg-1
cmolc Kg-1
cmolc Kg-1
cmolc Kg-1
*
Em dois Latossolos do Cerrado Brasileiro, com predominância de caulinita e gibsita (óxido de Al +++) na
sua mineralogia, Mendonça & Rowell (1996) observaram a contribuição das substâncias húmicas na CTC
dos solos (Tabela 1).
Tabela 1. Análises de dois Latossolos do Cerrado Brasileiro.
Horiz.
Prof.
cm
Argila
Silte
Areia
CO
SH
------------- g kg –1 ------------------------
CTC
AH
AF
Acidez total
cmolc kg –1 de solo
0,94
0,43
0,27
5,86
3,27
2,2
12,98
11,7
10,9
0,86
0,62
0,58
3,38
1,83
1,58
2,95
2,81
2,13
Latossolo Vermelho Amarelo
A1
A3
B3
0-17
17-33
33-51
720
790
820
A1
A3
B3
0-18
18-38
38-51
130
130
160
210
150
140
70
25,6
11,5
60
21,1
8,9
40
16,7
7,1
Latossolo Vermelho Escuro
30
840
9,9
4,5
20
850
7,9
3
30
810
5,9
2,4
Fonte: Mendonça & Rowell (1996)
PRINCIPAIS FUNÇÕES DAS SUBSTÂNCIAS HÚMICAS NO SOLO
DENSIDADE APARENTE
A matéria orgânica reduz a densidade aparente do solo. Conceitua-se densidade aparente como sendo a
relação existente entre a massa de uma amostra de solo seco a 110º C e o seu volume global (aparente)
ocupado pela soma das partículas e poros.
Os solos agricultáveis, de forma geral, possuem densidade aparente entre 1,2 e 1,7 g/cm³. O uso
inadequado de práticas agrícolas pode promover degradação e compactação dos solos tornando-os pouco
produtivos.
Existem relatos na literatura que densidade acima de 1,7 g/cm³ já inibe a emergência de sementes e
dificulta a penetração de raízes, e acima de 2,0 g/cm³ já não possui boa infiltração e distribuição de água.
Em média a densidade aparente de um composto orgânico varia de 0,2 a 0,4 g/cm³, justificando, em parte,
sua influência direta nesta característica.
Por outro lado, a grande estabilidade dos complexos argilo-húmicos (huminas) e por sua característica, de
floculação das partículas dos solos, aumenta sua porosidade e consequentemente diminui a densidade
aparente dos solos.
AGREGAÇÃO
É definido como sendo o resultado da união das partículas primárias: areia, silte e argila, e outros
componentes do solo, como a Matéria Orgânica e os Carbonato de Cálcio e Magnésio, originando massas
distintas com agregados estáveis Kiehl, (1985).
Os agregados são arranjados de formas definidas, que interagem e interferem diretamente nos
movimentos internos da água, ar, calor e crescimento de raízes, constituindo o que se conceitua como
estrutura do solo. Práticas como cultivos adensados, cobertura morta, rotação com adubos verdes, compostos
orgânicos e roço das ervas nativas, tendem a aumentar a agregação do solo.
As substâncias húmicas e os minerais de argila, são dois agentes cimentantes que mais contribuem para a
agregação do solo. Há uma interação entre os colóides orgânicos e inorgânicos do solo, formando complexos
estáveis que favorecem sua estruturação. As substâncias húmicas, mostram-se mais eficientes que as argilas
na formação de agregados com areia. A adição de húmus coloidal à areia de quartzo provocou 71 e 94% de
agregação nos sistemas húmus, cálcico e hidrogênio saturados, contra 28,5 e 33,5%, respectivamente, nos
sistemas argilo cálcico e hidrogênio saturados, Mortensen & Himes, 1964, citados por Kiehl, (1985).
Esta característica pode estar relacionada à ação que os os microorganismos da fauna terrestre
proporcionam na degradação das matérias orgânicas.
A ação dos micélios dos fungos e actnomicetos ou as substâncias viscosas produzidas pelas bactérias,
funcionam como elementos aglutinantes das partículas. Dos produtos resultantes da síntese microbiana, os
polissacarídeos são os mais importantes agentes cimentantes; dos produtos da decomposição da Matéria
Orgânica, componentes do húmus, os mais ativos são os materiais coloidais contendo poliuronídeos,
proteínas e substâncias do tipo lignina.
Dos representantes da fauna terrestre que se nutrem de resíduos vegetais (formigas, larvas, nematóides,
protozoários, etc.), as minhocas são os mais importantes no tocante à agregação das partículas minerais que
irão auxiliar na digestão dos vegetais, originando dejetos formados por agregados argilo-húmicos, ricos em
minerais, CTC e resistentes à degradação pela ação da água.
Os agregados proporcionam ao solo determinada porosidade, a qual, dependendo do seu tamanho, realiza
funções específicas. Assim, existe uma indicação na literatura que os poros de 50µm são os responsáveis por
grande parte do armazenamento de água e nutrientes para as plantas. Os poros que vão de 50 a 500µm,
denominados de transmissão, são importantes para o movimento da água, trocas gasosas do solo e para o
crescimento das raízes. Já os poros maiores que 500µm são considerados fissuras. Uma porcentagem alta de
fissuras é um indicador de um solo desagregado, como também um solo com um índice alto de poros
menores que 50 µm é indicador de um solo compactado, com baixa condutividade hidráulica.
COR
A cor escura da maioria dos solos agrícolas é devido a estrutura das substâncias húmicas tridimensionais,
ricos em grupos funcionais aromáticos e alifáticos conjugados que absorvem melhor os raios infravermelhos,
favorecendo a elevação da temperatura do solo, como influência na germinação, crescimento e atividade
microbiana.
CAPACIDADE DE INTERCÂMBIO IÔNICO
As substâncias húmicas incrementam a CTC e a CTA, protegendo e disponibilizando os cátions e ânions
para às plantas. A Capacidade de Troca de Cátions nada mais é, que a capacidade química do solo em reagir
com os minerais (nutrientes) catiônicos (H+, K+, NH4+, Ca++, Mg++, Zn++, Mn++, Fe++, Cu++ e Al+++ ) fixandoos, e mantendo–os disponíveis para às plantas, protegendo-os de perdas por lixiviação ou por reações fortes
de fixação, que os indisponibilizam.
A CTC total do solo é constituída pelas cargas permanentes, associadas às substituições isomórficas no
interior das argilas (Si4+ por Al³+ e Al³+ por Ca++) e pelas cargas variáveis, ou dependente de pH, associadas
aos grupos expostos das argilas e sexióxidos de Fe+++ e Al+++ (SiOH —> SiO- + H+ e Al OH —> Al O- + H+)
e os grupos funcionais das substâncias húmicas, tais como carboxílicos (COOH+ —>COO- + H+) e fenólicos
(C6 H4OH+ —>C6 H4 O- + H+). A CTC dependente de pH, constitui-se no mais importante componente de
cargas negativas dos solos tropicais, cuja magnitude aumenta com o teor de matéria orgânica. Considerando
apenas a CTC variável ou dependente de pH, as contribuições da argila e matéria orgânica representam em
média 10 e 90%, respectivamente Pavan et al. (1985).
As substâncias húmicas, têm destacada capacidade para ligar-se, e reter os ânions (NO3-, SO4²-, Cl- , OH-,
PO4²-, CO³-) por possuir grupos amino, amido, ligações peptídicas, polipeptídicos e outros nitrogenados. Estes
ânions, ligados diretamente ou através de metais no caso dos fosfatos, são facilmente assimilados pelas plantas.
Esta propriedade de intercâmbio iônico das substâncias húmicas do solo, quando bem manejada, otimiza a
eficiência dos fertilizantes e reduz a sua ação contaminante. Esta característica define a ação tampão das
substâncias húmicas nos solos.
CAPACIDADE DE RETER UMIDADE
As substâncias húmicas têm imensa capacidade de reter água no solo, mediante a formação de agregados.
Pela propriedade coloidal das substâncias húmicas, a agregação das moléculas pelas ligações covalentes com
o hidrogênio, formando estruturas esponjosas, com grandes espaços vazios, consegue reter grandes
quantidades de água no solo, liberando-a lentamente para a planta, controlando sua água capilar.
Kiehl (1985), cita que a matéria orgânica fresca, tem capacidade de retenção de água em torno de 80% do
seu peso, a medida que vai sendo humificada, essa capacidade se eleva para cifras médias de 160%; a
matéria orgânica bem humificada, rica em colóides, como as turfas e os solos orgânicos, podem ter de 300 a
400% de capacidade de retenção, enquanto que as substâncias húmicas puras podem alcançar de 600 a 800%
de capacidade de reter água, ou seja, de 6 a 8 vezes o seu peso.
SOLUBILIDADE
A solubilidade das substâncias húmicas além de dependerem do pH do meio, dependem da associação
com materiais minerais, como argila, silte e areia, como também, com sais solúveis, formando estruturas bi
ou tridimensionais insolúveis evitando a perda de nutrientes por lixiviação em solos arenosos. Esta é uma das
características da estabilidade dessas substâncias no solo.
COMPLEXAÇÃO E QUELATIZAÇÃO
Estas substâncias podem formar complexos ou quelatos relativamente estáveis com cátions polivalentes
como Zn²+, Cu²+, Mn²+ e Fe²+, etc, aumentando sua disponibilidade para as plantas.
MINERALIZAÇÃO
A degradação das substâncias húmicas no solo promove a liberação de compostos como CO2 , H2O, NO3-,
PO4-2, SO4-2, etc., sendo uma importante fonte destes nutrientes para a biofauna do solo. Para as plantas, o
efeito seria mais indireto porque normalmente estas substâncias não são significativamente ricas em
nutrientes.
BIOLOGIA DO SOLO
A matéria orgânica atua diretamente na biologia do solo, constituindo uma fonte de energia e de
nutrientes para os organismos que participam de seu ciclo biológico, mantendo o solo em estado de constante
dinamismo, exercendo um importante papel na fertilidade e na produtividade dos mesmos. Indiretamente, a
Matéria Orgânica atua na biologia do solo pelos seus efeitos nas propriedades físicas e químicas,
favorecendo a vida vegetal, justificando-se como melhorador ou condicionador de solo.
Experimentos demonstram que as substâncias húmicas estimulam a alimentação mineral das plantas, o
desenvolvimento radicular, diversos processos metabólicos, a atividade respiratória, o crescimento celular,
tem ação fitohormonal (ação sobre as auxinas), formação da fotossíntese e síntese da clorofila (humatos e
ferro facilmente translocável via xilema), conteúdo e distribuição de açúcares e sobre a maturação de frutas e
legumes (produção de matéria seca).
Apesar da Lei de Nutrição Mineral das Plantas demonstrar que estas vivem exclusivamente de sais
minerais, está sendo provado que as raízes podem absorver e metabolizar várias substâncias orgânicas,
fisiologicamente ativas, como as substâncias húmicas, ácidos fenólicos, carboxílicos e aminoácidos Kiehl,
(1985).
Fernandez, 1968, citado por Kiehl, (1985), observou que pequena quantidade de colóides húmicos
adicionado às soluções nutritivas, aceleraram consideravelmente a adsorção do K+ e do PO42- na superfície
dos pelos absorventes de plantas submetidas previamente a carências. A absorção de nutrientes minerais foi
acelerada pela substância húmica, principalmente para o nitrogênio, fósforo, potássio e enxofre, Blanchet,
(1957).
ÁCIDOS HÚMICOS: ESSENCIAL PARA O ÓTIMO CRESCIMENTO DAS PLANTAS
A ação dos ácidos orgânicos, principalmente húmicos, chamou a atenção da comunidade agronômica de
todo mundo, a partir de meados dos anos 40, quando Dr. Leonard, de Dakota do Norte, observou as
excelentes características agronômicas para o solo e plantas, de minérios de lignitos altamente oxidados,
ricos em ácidos húmicos e fúlvicos, que posteriormente passou a ser conhecido como Leornadita.
Várias universidades e serviços de extensão, começaram a experimentar o uso da Leonardita
fundamentando melhoria de solo e fertilidade. Em particular, a Estação Experimental de Carolina do Sul
demonstrou melhorias de rendimento com a Leonardita, baseado principalmente em produtos com ácidos
húmicos de formação no Novo México. Desde àquelas experiências, em meados de 1960, os pesquisadores
no mundo todo, vêm trabalhando com estas substâncias húmicas.
Um número crescente de experiências de campo vem demonstrando os benefícios do uso dos ácidos
húmicos na agricultura intensiva. Os resultados induzem a concluir que estes ácidos aumentam a absorção de
nutrientes, melhoram a estrutura do solo, com efeitos diretos na produção, produtividade e qualidade de
diversos cultivos.
Pesquisas têm demonstrado que um dos grandes feitos dos ácidos húmicos para os cultivos, é a
disponibilização do fósforo adsorvido na fração argila, ou complexado com íons, como cálcio, formando o
precipitado fosfato cálcico, indisponíveis para a maioria dos vegetais. Há duas razões para isto, primeiro os
ácidos húmicos complexam (sequestram) o cálcio solúvel e protege os fosfatos da interação cálcio-fosfato,
segundo pela ação dos grupos funcionais amina, na adsorção do ânion fosfato, deixando-o disponível para
absorção pelas plantas.
Vaughan & Malcolm (1985), conduziram experiências com trigo em solução nutritiva, usando água
destilada e a solução proposta por Hoagland. Os resultados apresentados (Figura 1), não só demonstram que
os ácidos húmicos melhoram a solução nutritiva, como aumentaram o sistema radicular, brotos e biomassa
em água destilada.
Figura 1.
Sladky (1985) demonstrou que as substâncias húmicas, separadas em ácidos húmicos e fúlvicos,
influenciaram no aumento e na velocidade das taxas de germinação e de crescimento precoce de mudas de
tomate, cultivadas em solução nutritiva, e que os ácidos fúlvicos foram mais estimulantes que a fração
húmica, como na taxa de respiração e na densidade de clorafila das plantas, até mesmo por suas
características estruturais. Figuras 2 e 3.
Figura 2.
Figura 3.
Os teores de ácidos húmicos e fúlvicos ideais para os cultivos ainda é um tema pouco estudado. Contudo,
alguns trabalhos indicam que as culturas respondem à ação dessas substâncias até determinado nível. Para a
maioria das culturas, a maior resposta das plantas para os ácidos húmicos e fúlvicos, ocorre entre 10 a 300
ppm na solução do solo. Dixit & Kishore (1967) relataram que a resposta do pepino tem níveis ótimos a 100
ppm.
Chen & Aviad (1990), demonstraram a influência dos ácidos húmicos no comprimento de brotos e raízes
no cultivo de melão em solução nutritiva, chegando a conclusão que houve um efeito interativo entre os
ácidos húmicos e nutrientes da solução e que o nível ótimo da concentração dessas substâncias foi de 37
ppm, como demonstram na Figura 4.
Figura 4.
Trabalho testando diversas fontes de substâncias húmicas em comparação ao tratamento convencional, foi
realizado, na região do Vale do São Francisco, durante as safras de 2000 e 2001 (1° e 2 ° semestres) na
propriedade do Sr. Manoel Elizeu Alves, localizada no Núcleo 1 do Perímetro Irrigado Senador Nilo Coelho,
em Petrolina – PE, avaliando os seus efeitos na produtividade, qualidade da produção e melhorias no solo.
Foram avaliados 4 fontes de substâncias húmicas ou matérias orgânicas em comparação ao programa
convencional de fertilização do produtor, em uvas de cor, varidade benitaka.
O trabalho foi conduzido pelo produtor, que foi escolhido por ser agrônomo e ser reconhecidamente um
técnico que tradicionalmente produz uvas de qualidade, com o apoio de uma estagiária. Foram ao todo, 5
tratamentos com 4 repetições, em blocos casualizados, distribuídos na linha de plantio. Com 10 plantas por
parcela, considerando 6 plantas como a área útil avaliada, durante 4 safras seguidas.
Os resultados do trabalho estão apresentados nas Figuras 5, 6 e 7 a seguir:
Produtividade em Kg/Planta por poda
TRATAMENTOS 1ª PODA
T1
18.00
T2
16.00
T3
17.00
T4
11.00
T5
12.00
2ª PODA
23.10
24.00
22.30
13.30
18.00
3ª PODA
42.50
31.75
27.00
24.00
31.68
4ª PODA
21.00
16.70
15.50
15.20
18.00
Acompanhamento de Produtividade
(Kg/planta) por Poda
45,00
40,00
35,00
30,00
1ª PODA
25,00
2ª PODA
20,00
3ª PODA
15,00
4ª PODA
10,00
5,00
0,00
T1
T2
T3
T4
T5
Figura 5.
Peso médio dos cachos, em gramas
TRATAMENTOS
1ª PODA
2ª PODA
3ª PODA
4ª PODA
T1
310
460
500
500
T2
270
440
429
440
T3
270
380
450
430
T4
180
260
408
390
T5
200
330
396
450
Peso médio de cachos em grama
500
400
1ª poda
2ª poda
3ª poda
4ª poda
300
200
100
0
T1
Figura 6.
T2
T3
T4
T5
Número de cachos/planta
TRATAMENTOS
1ª PODA
2ª PODA
3ª PODA
4ª PODA
T1
58
50
85
42
T2
60
54
74
38
T3
62
58
60
36
T4
60
52
75
39
T5
60
55
80
40
Nº de Cachos por planta
90
80
70
60
1ª poda
2ª poda
3ª poda
4ª poda
50
40
30
20
10
0
T1
T2
T3
T4
T5
Figura 7.
Todos os trabalhos consistiram em:
Tratamento 1: CODAHUMUS 20 na dose de 28 litros por hectare, distribuídos por 14 semanas na linha de
plantio da uva, na faixa molhada, sempre durante o período de irrigação, mais a adubação convencional do
produtor.
Tratamentos 2, 3 e 4: produtos comerciais encontrados no mercado local, com matéria orgânica, substâncias
húmicas e/ou aminoácidos, nas doses recomendadas por seus fabricantes.
Tratamento 5: Adubação convencional do produtor
Fundação (por planta):
9 0,5 kg da fórmula 06.24.12
9 1,0 kg de calcário
9 1,0 kg de cinza
9 20 litros de esterco de caprino curtido
Cobertura (por planta/ciclo):
9 250 gramas de Nitrato de cálcio
9 300 gramas de Sulfato de magnésio
9 200 gramas de Cloreto de potássio
9 25 gramas de Sulfato de zinco
9 20 gramas de Bórax
9 25 gramas de Sulfato de manganês
9 20 gramas de Sulfato de ferro
Adubação utilizada na 1ª safra, sendo que na 2ª safra e nas subsequentes, suprimiu-se o calcário de
fundação, ajustou-se as doses dos demais nutrientes, e depois disso, padronizou-se a adubação convencional
para todos os tratamentos. O esterco e a cinza foram aplicados uma vez por ano, na adubação de fundação
em cova.
Em outra propriedade, a Fazenda DAN, localizada no PA II, Perímetro de Irrigação Senador Nilo
Coelho, Petrolina – PE, iniciou a utilização do ácido húmico da empresa CODA S.A. – CODAHUMUS 20,
na primeira safra de 1999, nas áreas de uva Itália e Benitaka. Devido a uma decisão de carácter financeiro
dos administradores da fazenda, decidiram não realizarem as adubações com estercos ou compostos
orgânicos, optando por fazer apenas aplicações do produto comercial – CODAHUMUS 20 – na dose de 40
litros/hectare/ciclo (4 meses); 2,5 litros/hectare/semana, desde a semana anterior a poda, por 16 semanas
consecutivas. Os solos da fazenda DAN, confirmados através de análise física, possuem 95% de Areia, 3%
de Silte e 2% de Argila, com CTC média original de 1,3 a 1,9 cmolc kg-1 , isto em sua implantação no ano de
1990. Os resultados das principais áreas que receberam o tratamento com CODAHUMUS 20, estão na
Tabela 2.
Tabela 2. Evolução da CTC em cmolc kg-1 , no solo da Fazenda DAN, tratado com CODAHUMUS 20.
Área
1999
2000
2001
2002
1F
1H
1G
2C
6C
3,82
3,02
2,77
3,21
4,14
4,34
3,63
4,94
4,65
5,78
4,99
5,40
4,42
5,50
5,98
6,29
5,84
4,46
5,44
5,75
As doses do CODAHUMUS 20 nas áreas 1G, 2C e 6C, a partir de 2001 foram reduzidas para 20 litros por hectare ciclo,
em função do fluxo financeiro da fazenda.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os possíveis benefícios propiciados pela suplementação com produtos a base de substâncias húmicas,
principalmente os ácidos húmicos são inúmeros. Sentimos que a comunidade agrícola deve investir para o
aumento das pesquisas nesta área, no sentido de formar conhecimentos técnico-científico que embasem os
resultados práticos já existentes, expliquem melhor seus efeitos fitohormonal, metabolismo enzimático no
vegetal e na rizosfera, disponibilidade de nutrientes, levando a melhores respostas de qualidade e sanidade
vegetal. Desse modo, teremos respostas a questionamentos que diariamente nos deparamos a respeito da
ação dos ácidos húmicos na disponibilidade e absorção de nutrientes; no equilíbrio hormonal das plantas; no
metabolismo enzimático dos vegetais; sua ação quelatizante e a sua habilidade de minimizar a toxicidade e
salinidade dos fertilizantes nos solos tropicais.
Ao conduzir este trabalho, observamos que os projetos de pesquisas estão aumentando consideravelmente
em toda a comunidade científica mundial, dando sustentabilidade ao nosso propósito, que é o da eficiência e
eficácia na produção agrícola.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BLANCHET, R. Influência dos colóides húmicos sobre diferentes fases de absorção dos elementos minerais
pelas plantas. C.P. Acad. Scl. n.°19 In: Revista de la potassa, seção 3, sept., 1957.
CHEN, Y & AVIAD, T. Efeitos de substâncias húmicas no crescimento de plantas. In: P. MacCarthy, E.E.
Clapp, R.L. Malcolm e P.R. Bloom (Eds), Substâncias húmicas no solo e ciência da colheita. Leituras
selecionadas. ASA, SSA, Madison, pp. 161. 186, 1990.
DIXIT,V. K. & KISHORE, N. Efeitos dos ácidos húmicos e fúlvicos na fração da matéria orgânica do solo e
na germinação de semente. Indian I. Sci Ind., Sec.A1 p.202–206, 1967.
KIEHL, E.J. Fertilizantes Orgânicos. Ed. Agronômica Ceres, São Paulo, 492 p. 1985.
KONONOVA, M.M. Matéria orgánica del suelo; su natureza, propriedades y métodos de investigación.
Barcelona, Oikos-tau, 365p. 1982.
MALAVOLTA, E. Elementos de Nutrição Mineral de Plantas. Ed. Agronômica Ceres. São Paulo, 251p.
1980.
MENDONÇA, E.S.& ROWELL,P.L. Mineral and organic fractions of two oxisols and their influence on
effective cation – exchange capacity. Soil Science Society of America Journal, Madison, 1-60, p.188-192,
1996.
PAVAN, M.A., CHAVES, S.C.D. A importância da matéria orgânica nos sistemas agrícolas. Londrina:
IAPAR, 1998. 36p. (IAPAR. Circular, 98).
SANTOS, G.A. & CAMARGO, F.A.O. Fundamentos da matéria orgânica do solo. Ed. Genesis, Porto alegre,
1999. 491p.
SCHITZER, M. HUMIC Substance: chemistry and reactions. In: SCHNITZER, M.; KHAN, S.U. (Ed.) Soil
organic matter. Amsterdan: Elsevier Scientific Publishing Company, 319p. 1-64p., 1978.
SCHULTEN, H.R. & SCHNITZER, M. Chemical model structure for soil organic matter and soils. Soil
Science, Baltimore, J. 162, p.115-130. 1997.
SLADKY, Z. O efeito de extratos de substâncias húmicas no crescimento de plantas de tomate. Bio Plant.
1:142-150. 1959.
VAUGHAN, D. & MALCOLM, R.E. (Eds). Solo, matéria orgânica e atividade biológica. Martinus. Njihoff/
Dr. Junk Ed: Dordrecht. 1985.
VELLOSO, A.C.X.; SANTOS, G.A. & RAMOS, D.P. Capacidade de troca de cátions e adsorção de fosfato
de solos sob vegetação de cerrado do Amapá. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.17, p.27-32,
1982.