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    14 Hortic. bras., v. 32, n. 1, jan. - mar. 2014

    Por que ser que em pleno sculo 21ainda utilizamos esterco animal naagricultura, e no apenas os fertilizantesminerais? Ser somente pelo custo rela-tivamente menor? Ou ser resultado dosefeitos bencos sobre as caractersticasfsicas, qumicas e biolgicas do solo?Pode ser por ambos os motivos, e acres-cidos a esses, ainda existem os efeitosbencos encontrados na siologia dasplantas, que tambm ajudam a explicara permanncia dos adubos orgnicos deorigem animal ou vegetal. Vrios efeitossiolgicos so relatados h sculos,muito embora no sejam completamenteelucidados.

    A matria orgnica do solo cons-tituda por compostos de carbono em

    diferentes graus de associao comas fases minerais do solo originadosa partir da decomposio de resduosvegetais e animais. Alm de ser fonte denutrientes, a matria orgnica apresentacargas de superfcie que contribuempara o aumento da capacidade de trocade ctions (CTC) do solo e, devido a suaalta reatividade, regula a disponibilida-de de vrios nutrientes, em especial osmicronutrientes, bem como a atividadede elementos potencialmente totxicoscomo Al3+ e Mn2+, em solos cidos, emetais pesados. Nos ambientes tropi-cais, a matria orgnica do solo temimportncia elevada. amplamentereconhecida por seus efeitos bencos fsica e qumica dos solos devido a

    melhor agregao e reteno de gua,maior CTC e disponibilidade de nutrien-tes. Alm destes existem os aspectosbiolgicos que esto relacionados commicrorganismos bencos encontradosna matria orgnica. No cultivo de hor-talias em geral e, mais especicamentepara produo de tomate e demais hor-talias mais exigentes em nutrientes, amatria orgnica e suas fraes possuempapel fundamental.

    Existem vises diferentes acerca dascaractersticas moleculares da matriaorgnica. O debate existe devido scaractersticas dos mtodos utilizadospara extrair a matria orgnica do solo. Autilizao de extratores alcalinos fortes utilizada pelos grupos tradicionais que

    ZANDONADI DB; SANTOS MP; MEDICI LO; SILVA J. 2014. Ao da matria orgnica e suas fraes sobre a siologia de hortalias. HorticulturaBrasileira 32: 14-20.

    Ao da matria orgnica e suas fraes sobre a fisiologia de hortaliasDaniel B Zandonadi1; Mirella P Santos2; Leonardo O Medici3; Juscimar Silva11Embrapa Hortalias, C. Postal 218, 70351-970 Braslia-DF; [email protected]; [email protected]; 2EmbrapaCenargen, C. Postal 02372, 70770-917 Braslia-DF; [email protected]; 3UFRRJ, Depto. Cincias Fisiolgicas, Rod. BR 465km 7, Seropdica-RJ. [email protected]

    RESUMOOs adubos orgnicos fornecem nutrientes, melhoram as condies

    do solo e tambm apresentam bioatividade, ou seja, efeitos estimu-lantes nas plantas. Efeitos como induo de crescimento e melhorana qualidade nutricional vm justicando a crescente comercializaode bioestimulantes e fertilizantes de base orgnica. Neste trabalho, a

    bioatividade discutida com base na siologia vegetal. A literaturadisponvel comprova aes siolgicas destas substncias, principal-mente no crescimento de razes e aumento na absoro de nutrientes.Contudo, as abordagens das pesquisas tm focado nos aspectos

    bsicos relacionados s fraes extradas em laboratrio, que no

    representam necessariamente a realidade da matria orgnica em seuestado natural no solo e sua bioatividade. Por outro lado, conhece-semuito pouco do mecanismo de ao dos produtos comerciais utiliza-dos a campo. Assim, importante que as pesquisas passem a incluirtambm aspectos como: (1) indicao de fontes mais promissoras

    para extrao de matria orgnica; (2) mtodos simplicados tantode extrao das fraes e da matria orgnica como para avaliaesda sua bioatividade e; (3) experimentos de campo com avaliao da

    produtividade das culturas associada aos possveis mecanismos deao. A utilizao criteriosa de novas tecnologias para o aumento daecincia da adubao dos solos em reas de cultivo de hortalias importante tanto do ponto de vista econmico quanto ambiental.

    Palavras-chave: auximone, regulador do crescimento, humus,nutrientes, tormnios.

    ABSTRACTAction of organic matter and its fractions on vegetables

    physiology

    Organic manure supplies nutrients, improves soil conditionsand also exhibits bioactivity, ie stimulating effects in plants. Effectssuch as growth enhancement and plant nutrient status improvementcomes justifying the increasing commercialization of organic-based

    biostimulants and fertilizers. In this work, bioactivity is discussedfocusing on the physiology of vegetables. The available literatureconrms such physiological actions, particularly in the growth ofroots and nutrient uptake increase. However, research approaches

    have been more focused on the basic aspects of fractions isolatedin laboratory, which does not necessarily represent the reality of thenatural organic matter in soil and its bioactivity. On the other hand,little is known on the mechanism of action of commercial products,which have been used in the eld. Therefore, it is important thatresearch initiatives also include aspects such as: (1) indicating themost promising sources for the extraction of organic matter, (2) bothsimplied methods of' extraction of organic matter fractions as for theevaluation of their bioactivity and (3) eld experiments evaluatingcrops productivity associated to the possible mechanism of action.The judicious use of new technologies to increase the efciency offertilization of soils in growing vegetables areas is important bothfrom an economic as environmental sense.

    Keywords: auximone, growth regulator, humus, nutrients,phytormones.

    (Recebido para publicao em 6 de novembro de 2013; aceito em 27 de janeiro de 2014)(Received on November 6, 2013; accepted on January 27, 2014)

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    entendem as caractersticas molecularesda matria orgnica como principal fatorrelacionado sua estabilidade nos solos,dando nfase s substncias hmicas,as quais constituiriam a maior parte damatria orgnica (Stevenson, 1994).Por outro lado, uma viso da dcadade 1930 retomada e revisitada mais

    recentemente, d nfase caracteriza-o da matria orgnica in situ, seminterferncia dos extratores qumicos(Schmidt et al., 2011). Nesta viso, aexistncia de substncias hmicas nossolos como componentes da matriaorgnica natural questionada. Comoresultado da interpretao de observa-es in situ, a matria orgnica seriaconstituda de molculas mais simples,cujos fatores mais importantes para suaestabilidades estariam no ambiente e

    no na sua estrutura molecular. De fatoas substncias hmicas no possuemcaractersticas bioqumicas claras, mastm sido denidas como associaessupramoleculares de molculas orgni-cas relativamente pequenas arranjadasbasicamente por interaes hidrofbicase pontes de hidrognio, as quais podemser rompidas por cidos orgnicos exu-dados por razes de plantas (Orlov etal., 1975; Albuzio et al., 1989; Piccolo,2002).

    Apesar da controvrsia da existnciaou no das substncias hmicas nossolos, estas podem ser extradas dediferentes fontes e separadas basica-mente em trs principais fraes: (1)cidos flvicos (AFs), solveis em meioalcalino ou cido; (2) cidos hmicos(AHs), insolveis em meio cido e;(3) huminas, frao insolvel em meioalcalino ou cido. Esse procedimento la-boratorial no representa a realidade damatria orgnica acessvel pelas plantas

    nos solos uma vez que no ambiente, essaseparao no ocorre. Entretanto, doponto de vista da indstria e da produocomercial de substncias hmicas, taisfraes possuem potencial de aplicaona agricultura devido a sua supostabioatividade.

    A bioatividade das substncias h-micas ou da matria orgnica naturalisolada dos solos pode ser denida comoa capacidade de interagir positiva ounegativamente com plantas e/ou mi-

    crorganismos, resultando em estmulo

    ou inibio de desenvolvimento vegetal.Dentre os principais efeitos observadospela utilizao de substncias hmicaspuricadas de leonardita(material comcaractersticas semelhantes ao carvo,proveniente de depsitos orgnicos,muito rico em AHs), solos, resduosorgnicos, compostos orgnicos ou

    hmus de minhoca esto: desenvolvi-mento radicular, desenvolvimento foliar,aumento na absoro de nutrientes eregulao de enzimas importantes para ometabolismo vegetal, como por exemploa H+-ATPase e nitrato redutase (Pintonet al., 1992; Faanha et al., 2002; Nardiet al., 2005; Zandonadi & Busato, 2012;Zandonadi et al., 2013). importantedestacar quatro fatores principais quepodem influenciar decisivamente nabioatividade das substncias hmicas:

    (1) a espcie, o rgo e a idade daplanta; (2) a dose recomendada paracada espcie ou cultivar; (3) a fonte dematerial orgnico, de onde foi extradae; (4) as caractersticas fsico-qumicasespeccas das substncias hmicas aserem utilizadas. Devido a esses e ou-tros fatores, a utilizao de substnciashmicas (comerciais ou no comerciais)precisa ser feita com bastante cuidado am de evitar efeitos indesejveis. Almdisso, apesar dos resultados positivos

    em ensaios com plantas em laborat-rio, praticamente inexistem resultadoscientcos robustos relativos aplicaocomercial a campo associados a poss-veis mecanismos de ao.

    As primeiras observaes de que ex-tratos orgnicos poderiam atuar positi-vamente sobre o crescimento de plantasforam descritas h 100 anos (Bottomley,1914, 1917). No nal da dcada de 1960j havia trabalhos sugerindo a aplicaocomercial dessas substncias na agricul-tura (Fialov, 1969). De fato, a partir dadcada de 1980 as primeiras indstriasde produo de AHs comearam a serinstaladas em maior nmero nos EUAe na Europa (Malcolm & Maccarthy,1986). Mais recentemente, outrospases, inclusive o Brasil, comearama investir na produo de substnciashmicas para utilizao comercial(Benites et al., 2006). A principal fonteutilizada para extrao de substnciashmicas nos EUA e Europa a leonar-

    dita, enquanto no Brasil o mais comum

    a extrao de turfas.

    Em geral as olercolas exportamgrandes quantidades de nutrientes dosolo em suas partes comestveis o queexplica sua exigncia nutricional eleva-da. Para atingir altas produtividades detomate para processamento industrial(90-100 t/ha), por exemplo, tem sidoutilizado na regio do cerrado brasileiroem torno de 1300 kg/ha da formulao4-30-16 na adubao de plantio (Silvaet al., 2012). Em termos de extrao denutrientes, em 8000 kg/ha de matriaseca o hbrido de tomate H9494 acu-mulou quantidades expressivas de N, Pe K, sendo 170,4, 34,03, 310,45 kg/harespectivamente (Fontes, 2000). Para ascultivares de batata Mondial e Asterix, amdia de extrao de nutrientes do solo(em kg/ha) foi de 116 de N, 18 de P, 243

    de K e 50 de Ca (Fernandes et al., 2001).Existem relatos da literatura onde a

    utilizao de AHs puricados poderiamquase duplicar quantidade de N, P, K,Ca, Mg, e S absorvidos por Brassicanapus(Jannin et al., 2012). Alm disso,efeitos de regulao de crescimentopromovidos por substncias hmicassemelhantes aos dos hormnios vege-tais, como a auxina, podem aumentarsignicativamente a produo de razeslaterais e plos absorventes (Faanhaet al., 2002; Zandonadi et al., 2007a,2013).

    Embora a maior parte da matriaorgnica do solo possa estar relacionadas substncias hmicas, apenas umapequena parte dessas substncias estariade fato disponvel prontamente parainteragir com plantas e microrganismosdo solo na forma extrada pelos mtodostradicionais da Sociedade Internacionalde Substncias Hmicas. Isto signicaque a produo e o desenvolvimentovegetal no sero maiores necessaria-mente devido ao fato de um solo termais AHs do que outro, por exemplo.Primeiro porque os AHs no esto nossolos numa forma isolada e puricada,e, portanto, no reetem a realidade damatria orgnica em seu estado naturalno solo (Schmidt et al., 2011). Segundo,mesmo que estivessem solveis, suascaractersticas fsico-qumicas espec-cas no so necessariamente semprebencas para o crescimento vegetal

    e absoro de nutrientes (De Kreij &

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    Baar, 1995; Asli & Neumann, 2010).

    Na busca por maior ecincia nautilizao de recursos naturais precisodar ateno tambm frao da matriaorgnica dos solos no humicada oucom caractersticas bioqumicas bemdenidas, como as protenas e amino-cidos, cidos orgnicos, cidos graxos,hormnios vegetais e outras molculasorgnicas (Sarwar et al ., 1992;Baziramakenga et al., 1995; Joneset

    al., 2002). De maneira geral, apesar des-ses grupos de molculas serem menosestveis teoricamente quando compara-das s substncias hmicas, a maior par-te delas possui efeitos sobre as plantase microrganismos em doses bem maisbaixas do que as substncias hmicas, eexistem naturalmente na forma em quepodem ser isoladas. Do ponto de vistade marcadores de qualidade biolgicado solo, as molculas orgnicas com

    caractersticas bioqumicas denidaspoderiam ser mais interessantes do queas substncias hmicas. Estas ltimasso mais promissoras como produtoscomerciais quando extradas de fontesapropriadas.

    Nesta reviso sero abordados osefeitos das fraes da matria orgnicaisoladas de fontes ricas em carbono(como turfa e leonardita) sobre o de-senvolvimento e produo de hortalias

    DB Zandonadi et al.

    Tabela 1.Resumo de trabalhos realizados em hortalias com aplicao de substncias hmicas de produtos comerciais ou extradas emlaboratrios de pesquisa (summary of researches carried out in vegetables with application of humic substances from humic substances ofcommercial products following laboratory extraction). Braslia, Embrapa Hortalias, 2013.

    ProdutoAplicao Cultivo Hortalia Efeito Referncia

    Tipo Fonte Dose

    humato

    comercial leonardita 224 kg/ha

    slido no

    substrato campo batata no houve diferena

    Kunkel & Holstad,

    1968; Rowberry &Collin, 1977

    humatocomercial

    leonardita 20 L/ha lquida foliar campotomateindustrial

    Aumento no florescimento eprodutividade

    Brownell et al., 1987

    AHcomercial

    Leonardita640 - 2560mg/L

    lquida emhidroponia

    protegido tomate

    Aumento no teor de P, Ca, K,Mg, Mn e Fe na parte area;Aumento no teor de N, Ca, Fe,Zn e Cu nas razes

    David et al., 1994

    humato nocomercial

    carvo9,1mg/L

    lquida emhidroponia

    protegidoorgano,manjericoe tomilho

    Reduo de biomassa e menorteor de Fe, Mn, Zn e Cu foliar

    De Kreij & Baarb,1995

    AH nocomercial compostoorgnico

    250-8000

    mg/kg desubstrato

    slida nosubstrato protegido chicria Incremento de biomassa Valdrighiet al., 1996

    AHcomercial

    carvo ouleonardita

    20-50 mg/Llquida emhidroponia

    protegido tomateCrescimento radicular e maiorteor de N, P, Fe e Cu nas folhas

    Adani et al., 1998

    AH ouhumato nocomercial

    vermicom-posto

    50-4000mg/kg

    slida nosubstrato

    protegidotomate eabbora

    Incremento de biomassa Atiyehet al., 2002

    AHcomercial

    nd 250 cm3/L lquida foliar protegido aspargo

    Maior teor de N, P, Fe, Mn,Zn, Cu e B; Incremento de

    biomassa e teores de clorofila,carotenoides e carboidratos;

    Maior produtividade

    Tejada & Gonzalez,2003

    humato nocomercial

    vermicom-posto

    20-4000mg/kg

    slida nosubstrato

    protegidopimento,tomate emorango

    Aumento da biomasa radicular Arancon et al., 2003

    AHcomercial

    leonardita

    100-400kg/ha ou2,5 a 10L/ha

    slida oulquida nosolo

    protegido morangoReduo no teor de Zn nasfolhas

    Pilanal & Kaplan,2003

    humatocomercial

    leonardita20 - 80L/ha

    lquida nosubstrato

    protegido tomateAumento no teor de Fe, Cu eZn nas folhas; Reduo de Mne B

    De Lima et al., 2011

    nd: no determinado (not determined).

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    com enfoque em aspectos da siologiavegetal.

    Efeitos sobre a siologia de hor-talias - A absoro de nutrientes pelasplantas depende de diversos fatorescomo a espcie vegetal, as caracters-ticas do solo, o clima, entre outros. Doponto de vista bioqumico, a maior partedas protenas transportadoras de nutrien-tes na membrana das clulas vegetaisprecisa ser energizada pelos gradienteseletroqumicos de prtons, os quaisso resultado da ao da H+-ATPasede membrana plasmtica (Palmgren,2001). Recentemente, a prton pirofos-fatase (H+-PPase) vacuolar tambm temsido bastante relacionada a absoro etransporte de nutrientes, bem como aregulao do desenvolvimento (Gaxiolaet al., 2012). Portanto, as bombas de

    prtons so fundamentais no processode absoro de nutrientes pelas plantas.

    A maioria das hortalias cultivadascomercialmente pouco eciente na uti-lizao de nutrientes. Como resultado,observam-se efeitos adversos nos solosrelacionados ao excesso de adubao,o que alm de ser caro, ainda resultaem danos ambientais (Novotny, 2011).Alm do melhoramento gentico visan-do espcies mais ecientes na utilizaode nutrientes, existem alternativas comoa utilizao de manejos que levam aoacmulo da matria orgnica no solo,tais como o plantio direto, a incorpo-rao de restos vegetais, a coberturavegetal (viva ou morta), adubao verde,entre outros. Nesse aspecto, a agricultu-ra orgnica pode trazer vantagens pro-duo de hortalias, j que nesse sistemaa necessidade de entrada de nutrientes eenergia reduzida, enquanto a biodiver-sidade aumentada (Mader et al., 2002).Tais fatores positivos somados s novas

    iniciativas de pesquisa podem auxiliarno aumento da produtividade do cultivode hortalias em sistema orgnico, j queneste sistema a produtividade ainda menor, de maneira geral, quando com-parada ao sistema convencional (Seufertet al., 2012).

    As aes de substncias hmicas eoutras fraes orgnicas sobre a nutriovegetal tm sido amplamente relatadas(Albuzio et al., 1989; Adaniet al., 1998;Chen et al., 2004; Paradikovic et al.,

    2011; Jannin et al., 2012; Giannattasio

    et al., 2013). Entretanto, o nmerode trabalhos a campo com resultadoscientcos consistentes relativamentepequeno. Um compilado de trabalhosrealizados especicamente em relao produo de hortalias encontra-sena tabela 1. Nos trabalhos selecionadosforam utilizados produtos comerciais

    ou extrados em laboratrios de pes-quisa. importante ressaltar que sotratamentos que no esto relacionadoscom a presena ou qualidade da matriaorgnica do solo e sua possvel funopromotora de crescimento (para umareviso de efeitos da matria orgnica dosolo sobre a siologia vegetal ver Zan-donadi et al., 2013). Dentre os primeirostrabalhos realizados em condies decampo com hortalias e produtos base de substncias hmicas esto os de

    Kunkel & Holstad (1968) e Rowberry& Collin (1977), que aplicaram humatos(extratos de substncias hmicas totais)provenientes de leonardita no cultivo debatata. No houve diferenas signica-tivas na produtividade desta hortaliana presena dos humatos utilizados nosdois trabalhos. Mais tarde, Brownellet al. (1987) relataram os efeitos deextratos comerciais de leonardita naprodutividade de tomate industrial eoutras culturas a campo por meio de

    aplicao no solo e foliar. Foi observadoum aumento de 10,5% na produtividadedo tomateiro e efeitos do tipo hormonal,como a induo do orescimento. Aaplicao de AHs no comerciais emchicria tambm gerou aumento debiomassa, resultados que dependeram dadose e tempo de exposio ao tratamento(Valdrighi et al., 1996).

    O contedo de nutrientes nas folhasde algumas hortalias cultivadas napresena de substncias hmicas pode

    aumentar ou diminuir dependendo de fa-tores como o tipo da fonte de extrao desubstncias hmicas, as doses, o modo eperodo de aplicao, entre outros. Emcultivo hidropnico de tomateiro, porexemplo, foi demonstrado o incrementode razes e parte area e aumento naabsoro de nutrientes como N, P e Fe(Adani et al., 1998). No entanto, essesefeitos bencos variaram de acordocom a fonte de AHs e a dose aplicada.Tambm em tomateiro, foi relatado por

    outros autores o aumento no teor de P,

    Ca, K, Mg, Mn e Fe na parte area deplantas tratadas com AHs (David et al.,1994). Estes autores observaram aindaum aumento no teor de N, Ca, Fe, Zne Cu nas razes das plantas analisadas.A utilizao de humato comercial pro-veniente de leonardita tambm pareceaumentar o teor de Fe, Cu e Zn nas

    folhas de tomateiro, embora tenha re-duzido Mn e B (De Lima et al., 2011).Por outro lado, a aplicao de humatosna forma lquida em hidroponia no cul-tivo de organo, manjerico e tomilhopodem reduzir a biomassa e o teor de Fe,Mn, Zn e Cu foliar dessas plantas (DeKreij & Baarb, 1995). cidos hmicoscomerciais provenientes de leonarditatambm podem reduzir o teor de Zn nasfolhas de morango (Pilanal & Kaplan,2003). Tais efeitos indesejados podem

    ocorrer devido complexao desseselementos pelas substncias hmicasdependendo de sua concentrao eoutros fatores como pH da soluo, porexemplo. O uso de humatos e similaresna agricultura no trivial, sendo neces-srios critrios rigorosos para obtenode resultados positivos.

    Atiyeh et al. (2002) demonstraramque AHs provenientes de hmus de mi-nhoca a base de esterco de sunos ou deresduos de alimentos podem estimular

    ou inibir o crescimento em tomateiro eabbora. Estes autores observaram quea aplicao de AHs na dose de 500 mg/kg de substrato aumentou em 43,4% amassa da parte area seca, e em 79,3%a massa das razes secas de tomateiro.Por outro lado, a aplicao de AHs devermicomposto de estercos de sunosreduziram a massa da parte area secade abbora. A aplicao de extratos desubstncias hmicas totais (humatos)provenientes de vermicomposto em cul-

    tivo protegido de tomateiro, pimentoe morango pode aumentar a massa derazes secas dessas hortalias e ainda onmero de frutos de morango (Aranconet al., 2003). Tejada & Gonzalez (2003)relataram que a biomassa de aspargos eos teores de N, P, Fe, Mn, Zn, Cu e Bpodem aumentar sob tratamento comhumatos aplicados via foliar. Os autoresainda observaram incremento no teor declorola, carotenoides e carboidratos.

    Os efeitos de extratos de matria or-

    gnica sobre a siologia vegetal so es-

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    tudados desde o incio do sculo passado(Bottomley, 1917; Mockeridge,1917,1920). Esses autores denominavamessas substncias orgnicas promotorasde crescimento como auximones,antes mesmo de haver a descoberta dohormnio vegetal auxina. Interessanteobservar que j nesses trabalhos foram

    levados em considerao dois fatoresimportantes para os efeitos de promoode crescimento vegetal: as molculasorgnicas per se e a participao demicrorganismos. Os extratos orgnicosproduzidos na poca talvez tenham sidoos primeiros biofertilizantes descritospelo mtodo cientco.

    Efeitos semelhantes aos da auxinatm sido observados desde ento emplantas tratadas com fraes de diversostamanho moleculares tais como AHs

    (frao sinttica de tamanho molecularmaior) e AFs (frao sinttica de ta-manho molecular menor) (Schnitzer &Poapst, 1967; ODonell, 1973). Alm dotamanho molecular, a caracterizao degrupos funcionais orgnicos apontavampara a importncia relativamente maiordo contedo de compostos fenlicosem relao ao contedo de compostoscarboxlicos. Mais tarde, efeitos seme-lhantes citocinina e giberelina tambmforam relatados (Cacco & DellAgnola,

    1984; Albuzio et al., 1989), sugerindoque substncias hmicas poderiamatuar diretamente como hormnios,mas tambm indiretamente ao induzira produo de hormnios endgenos.Corroborando para a primeira hipteseexistem trabalhos que atestam a detec-o de auxinas, citocininas, giberelinase poliaminas em substncias hmicas(Albuzio et al., 1989; Young & Chen,1997; Canellas et al., 2002; Mora et al.,2010). Por outro lado, j foi relatado que

    substncias hmicas poderiam estimulara produo de determinados hormniose/ou sinais qumicos endgenos, ou a viade sinalizao hormonal (Trevisan et al.,2010; Zandonadi et al., 2010). Por meioda utilizao de tomateiros mutantesmicro tom com baixa sensibilidade aauxina foi possvel vericar que parte doefeito de AHs puricados dependenteda via de sinalizao desse hormnio(Zandonadi, 2006; Dobbss et al., 2007).Alm disso, a aplicao de auxina ou

    AHs pode induzir a produo de xido

    ntrico em razes, um sinal qumicofortemente relacionado emisso derazes laterais (Zandonadi et al., 2010).Tanto o modo de ao semelhante aohormnio em si, como o modo de aoque induz vias e sinais endgenos po-dem ocorrer simultaneamente. Dessaforma, outra aplicao importante das

    substncias hmicas a possvel redu-o de estresses ambientais limitantes produo vegetal, tal como a salini-dade ou seca, por meio da regulaodos sistemas primrios de transportede prtons (Zandonadi et al., 2007b).O tomateirositiens,mutante na produ-o de cido abscsico, possui folhasmurchas constantemente em situaode estresse hdrico ou salino, mas napresena de AHs de vermicomposto talmurchamento revertido parcialmente

    (Zandonadi et al., 2007b). Interessanteobservar que AHs tambm isolados devermicomposto podem aliviar o estressehdrico em arroz (Garcia et al., 2014).

    Conrmando a possvel ao diretadas substncias hmicas sobre a sio-logia vegetal, alguns autores quanti-caram a presena de tormnios nessassubstncias. O trabalho pioneiro deAlbuzio et al. (1989) relatou a presenade cido 3-indol actico (AIA), cidogiberlico (GA) e citocininia (BAP) em

    fraes de substncias hmicas de me-nor tamanho molecular provenientes desolos. A quanticao foi realizada emsubfraes tratadas com cido oxlico,cido orgnico presente na rizosferanaturalmente. Mais tarde, Muscolo etal. (1998) quanticaram a auxina AIAem substncias hmicas isoladas devermicomposto e encontraram umaconcentrao muito elevada, na faixa de0,5-3,7% (2,85x10-2a 2,11x10-1mol/Lde AIA), dependendo do mtodo de

    deteco utilizado. Por outro lado, emextratos aquosos de vermicomposto,tambm chamados de TEA (do inglsVermicompost Water Extracts ouVermicompost Tea, que signica extratoou ch de hmus de minhoca), outrosautores observaram concentraesmais baixas (e mais realistas) de AIA:185 ng/L ou 1,06x10-6mol/L de AIA(Arancon et al., 2012). Quaggiotti et al.(2004) reportaram uma concentrao de2,77x10-10mol/L de AIA em 1 mg de C

    de substncias hmicas de baixo peso

    molecular (

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    leiro. Em geral esses produtos possuemconcentraes de substncias hmicasbastante elevadas em comparao coma maioria dos solos tropicais, vistoque so extradas de fontes em geralmuito mais ricas nessas substncias. Aconcentrao nal do produto, o tipode solo ou substrato e a hortalia culti-

    vada so apenas alguns dos fatores quedevem ser levados em conta antes dautilizao desses produtos no campo. importante ressaltar que so necessriosmais testes laboratoriais e agronmicosa campo, para estabelecer as doses deaplicao para diferentes estgios dedesenvolvimento e diferentes hortalias,por exemplo. Portanto, a utilizao desubstncias hmicas comerciais preci-sa de recomendao especca de umprossional e cautela para evitar efeitos

    indesejveis ao objetivo do agricultor,como a inibio do crescimento vegetale da absoro de nutrientes.

    Concluses e perspectivas - Autilizao de extratos orgnicos ou bio-fertilizantes provenientes de leonardita,hmus de minhoca, composto orgnicoou outros resduos agroindustriais nadose e no momento adequados pode serbenca para o cultivo de hortalias portrs motivos principais: 1) Aumentam aecincia do uso de nutrientes por ativar

    enzimas que estimulam a absoro e aquelao de alguns elementos; 2) For-necem molculas orgnicas promotorasdo crescimento vegetal; 3) Modicampositivamente as caractersticas fsico--qumicas da maioria dos solos.

    A extrapolao de resultados obtidosem testes com substncias hmicas puri-cadas dos solos em concentraes forada realidade do ambiente natural podemauxiliar a fundamentar a indstria deproduo de substncias hmicas co-

    merciais, mas o entendimento da funodessas substncias como estimulantesnas situaes reais do solo precisa sermais estudada. Nesse caso, molculasorgnicas aparentemente mais lbeisou aquelas solveis em meios aquososou em meios com baixa concentraode cidos orgnicos reetiriam melhoro potencial de fraes bioativas. ne-cessrio que outros mtodos de extraosejam avaliados e os mais adequados(mais prximos realidade da rizos-

    fera, por exemplo) sejam utilizados na

    tentativa de correlacionar a presena defraes da matria orgnica dos soloscom a promoo do crescimento vegetal.

    REFERNCIAS

    ADANI F; GENEVINI P; ZACCHEO P; ZOCCHIG. 1998. The effect of commercial humic acidon tomato plant growth and mineral nutrition.

    Journal of Plant Nutrition21: 561-575.

    ALBUZIO A; NARDI S; GULLI A. 1989. Plantgrowth regulator activity of small molecularsize humic fractions. Science of the Total

    Environment81: 671-674.

    ARANCON NQ; LEE S; EDWARDS CA;ATIYEH R. 2003. Effect of humic acidsderived from cattle, food and paper-wastevermicomposting on growth of greenhouse

    plants.Pedobiologia47: 741-744.

    ARANCON NQ; PANT A; RADOVICH T;HUE NV; POTTER JK; CONVERSECE. 2012. Seed germination and seedling

    growth of tomato and lettuce as affectedby vermicompost water extracts (TEAS).HortScience 47: 1722-1728.

    ASLIS; NEUMANN PM. 2010. Rhizospherehumic acid interacts with root cell wallsto reduce hydraulic conductivity and plantdevelopment.Plant and Soil336: 313-322.

    ATIYEH RM; LEE S; EDWARDS CA;ARANCON NQ; METZGER JD. 2002.The inuence of humic acids derived fromearthworm-processed organic wastes on plantgrowth.Bioresource Technology84: 7-14.

    BAZIRAMAKENGA R; SIMARD RR; LEROUXGD. 1995. Determination of organic acidsin soil extracts by ion chromatography. Soil

    Biology and Biochemistry27: 349-356.BENITES VDM; POLIDORO J; MENEZES

    C; BETTA M. 2006. Aplicao foliar defertilizante organomineral e solues de cidohmico em soja sob plantio direto. EmbrapaSolos. Circular Tcnica, 35.

    BOTTOMLEY WB. 1914. The signicance ofcertain food substances for plant growth.

    Proceedings of the Royal Society of London88: 237-247.

    BOTTOMLEY WB. 1917. The isolation frompea t of cer tain nucle ic acid der ivatives.Proceedings of the Royal Society of London90: 39-44.

    BRO W N E L L J R; N O RD S T RO M G ; ,MARIHART J; JORGENSEN G. 1987. Cropresponses from two new leonardite extracts.Science of the Total Environment62: 491-499.

    CACCO G; DELLAGNOLA G. 1984. Plantgrowth regulator activity of soluble humiccomplex. Canadian Journal of Soil Science62: 306-310.

    CANELLASLP; OLIVARES FL; OKOROKOVA-FAANHA AL; FAANHA AR. 2002.Humic acids isolated from earthwormcompost enhance root elongation, lateral rootemergence, and plasma membrane H+ATPaseactivity in maize roots.Plant Physiology130:1951-1957.

    CHEN Y; CLAPP CE; MAGEN H. 2004.Mechanisms of plant growth stimulation by

    humic substances: The role of organo-ironcomplexes. Soil Science and Plant Nutrition50: 1089-1095.

    DAVID PP; NELSON PV; SANDERS DC. 1994.A humic acid improves growth of tomatoseedling in solution culture.Journal of Plant

    Nutrition17: 173-184.

    DE LIMA AA; ALVARENGA MAR;RODRIGUES L; CARVALHO JG. 2011. Leafnutrient content and yield of tomato grown indifferent substrates and doses of humic acids.

    Horticultura Brasileira29: 63-69.

    DE KREIJ C; BAAR H. 1995. Effect of humicsubstances in nutrient film technique onnutrient uptake. Journal of Plant Nutrition18: 793-802.

    DOBBSS LB; MEDICI LO; PERES LEP; PINO-NUNES LE; RUMJANEK VM; FAANHAAR; CANELLAS LP. 2007. Changes in rootdevelopment of Arabidopsis promoted byorganic matter from oxisols.Annals of Applied

    Biology151: 199-211.

    FAANHA AR; FAANHA ALO; OLIVARESFL; GURIDI F; SANTOS GDA; VELLOSO

    A CX ; RU MJ A N E K V M; BRA S I LF; SCHRIPSEMA J; BRAZ-FILHO R;OLIVEIRA MA; CANELLAS LP. 2002.Bioatividade de cidos hmicos: efeitos sobreo desenvolvimento radicular e sobre a bombade prtons da membrana plasmtica.Pesquisa

    Agropecuria Brasileira37: 1301-1310.

    FERNANDES AM; SORATTO RP; SILVA BL.2011. Extrao e exportao de nutrientesem cultivares de batata: I macronutrientes.

    Revista Brasileira de Cincia do Solo 35:2039-2056.

    FIALOV S. 1969. Metabolism of nucleic acidsin wheat roots in dependence on nutritiveconditions.Biologia Plantarum11: 424-431.

    FONTES RR. Solo e nutrio da planta. In:SILVA JBC; GIORDANO LB (eds). Tomates

    par a pro ces sam ent o indust ria l. Brasl ia :Embrapa Comunicao para Transfernciade Tecnologia, Embrapa Hortalias, 2000.

    p.22-35.

    GARCA AC; SANTOS LA; IZQUIERDO FG;RUMJANEK VM; CASTRO RN; SANTOSFS; BERBARA RLL. 2014. Potentialities ofvermicompost humic acids to alleviate waterstress in rice plants (Oryza sativaL.).Journalof Geochemical Exploration136: 48-54.

    GAXIOLA RA; SANCHEZ CA; PAEZ-VALENCIA J; AYRE BG; ELSER JJ. 2012.Genetic manipulation of a vacuolar H+-PPase:

    from salt tolerance to yield enhancement underphosphorus-decient soils. Plant Physiology 159: 3-11.

    GIANNATTASIO M; VENDRAMIN E;F O RN A S I E R F ; A L BE RG H I N I S ;ZANARDO M; STELLIN F; GIUSEPPECONCHERI G; STEVANATO P; ERTANIA; NARDI S; RIZZI V; PIFFANELLI P;SPACCINI, R; MAZZEI P; PICCOLO A;SQUARTINI A. 2013. Microbiologicalfeatures and bioactivity of a fermented manure

    product (preparation 500) used in biodynamicagriculture. Journal of Microbiology and

    Biotechnology23: 644-651.

    JANNIN L; ARKOUN M; OURRY A; LAN P;

    GOUX D; GARNICA M; FUENTES M; SAN

    Ao da matria orgnica e suas fraes sobre a siologia de hortalias

  • 8/12/2019 Ao da matria orgnica e suas fraes sobre a fisiologia de hortalias.pdf

    7/7

    20 Hortic. bras., v. 32, n. 1, jan. - mar. 2014

    FRANCISCO S; BAIOGORRI R; CRUZ F;HOUDUSSE F; GUARCIA-MINA JM; YVINJC; ETIENNE P. 2012. Microarray analysis ofhumic acid effects onBrassica napusgrowth:Involvement of N, C and S metabolisms.Plantand soil359: 297-319.

    JONES DL; OWEN AG; FARRAR JF. 2002.Simple method to enable the high resolutiondetermination of total free amino acids in soilsolutions and soil extracts. Soil Biology and

    Biochemistry34: 1893-1902.KUNKEL R; HOLSTAD N. 1968. Effects of

    adding humates to the fertilizer on the yieldand quality of Russet Burbank potatoes.

    American Potato Journal45: 449-457.

    MDER P; FLIESSBACH A; DUBOIS D;GUNST L; FRIED P; NIGGLI U. 2002. Soilfertility and biodiversity in organic farming.Science296: 1694-1697.

    MALCOLM RL; MACCARTHY P. 1986.Limitations in the use of commercial humicacids in water and soil research.EnvironmentalScience & Technology20: 904-911.

    MOCKERIDGE FA. 1917. Some effects of

    organic growth-promoting substances:(auximones) on the soil organisms concernedin the nitrogen cycle.Proceedings of the RoyalSociety of London 89: 508-533.

    MOCKERIDGE FA. 1920. The occurrenceand nature of the plant growth-promotingsubstances in various organic manurialcomposts.Biochemical Journal14: 421-432.

    MORA V; BACAICOA E; ZAMARREO AM;AGUIRRE E; GARNICA M; FUENTESM; GARCA-MINA JM. 2010. Action ofhumic acid on promotion of cucumber shootgrowth involves nitrate-related changesassociated with the root-to-shoot distributionof cytokinins, polyamines and mineral

    nutrients. Journal of Plant Physiology167:633-642.

    MUSCOLO A; CUTRUPI S; NARDI S. 1998.IAA detection in humic substances. Soil

    Biology and Biochemistry30: 1199-1201.

    NA RD I S; TO SO NI M; PI ZZ EG HE LL OD; PROVENZANO MR; CILENTI A;STURARO A; RELLA R; VIANELLO A.2005. Chemical characteristics and biologicalactivity of organic substances extracted fromsoils by root exudates. Soil Science Society of

    America Journal69: 2012-2019.

    NOVOTNY V. 2011. The danger of hypertrophicstatus of water supply impoundmentsresulting from excessive nutrient loads fromagricultural and other sources. Journal ofWater Sustainability1: 1-22.

    ODONNELL RW. 1973. The auxin-like effectsof humic preparations from leonardite. SoilScience116: 106-112.

    ORLOV DS; AMMOSOVA YM; GLEBOVA GI.1975. Molecular parameters of humic acids.Geoderma13: 211-229.

    PALMGREN MG. 2001. Plant plasma membraneH+-ATPases: power-houses for nutrient uptake.

    Annual Review of Plant Physiology and Plant

    Molecular Biology 52: 817-845.

    PARAIKOVI N; VINKOVI T; VINKOVIVREK I ; UNTAR I ; BOJI M;MEDIARI M. 2011. Effect of natural

    biostimulants on yield and nutritional quality:an example of sweet yellow pepper (Capsicumannuum L.) plants.Journal of the Science of

    Food and Agriculture91: 2146-2152.PICCOLO A. 2002. The supramolecular structure

    of humic substances: a novel understandingof humus chemistry and implications in soilscience.Advances in Agronomy75: 57-133.

    PILANAL N; KAPLAN M. 2003. Investigationof effects on nutrient uptake of humic acidapplications of different forms to strawberry

    plant.Journal of Plant Nutrition26: 835-843.

    PINTON R; VARANINI Z; VIZZOTTO G;MAGGIONI A. 1992. Soil humic substancesaffect transport properties of tonoplast vesiclesisolated from oat roots. Plant and Soil 142:203-210.

    QUAGGIOTTI S; RUPERTI B; PIZZEGHELLOD; FRANCIOSO O; TUGNOLI V; NARDIS 2004. Effect of low molecular size humicsubstances on nitrate uptake and expressionof genes involved in nitrate transport in maize(Zea maysL.).Journal of Experimental Botany55: 803-813

    ROWBERRY RG; COLLIN GH. 1977. Theeffects of humic acid derivatives on the yieldand quality of Kennebec and Sebago potatoes.

    American Potato Journal54: 607-609.

    SARWAR M; ARSHAD M; MARTENSDA; FRANKENBERGER JRWT. 1992.Tryptophan-dependent biosynthesis of auxinsin soil.Plant and Soil147: 207-215.

    SCHIAVON M; PIZZEGHELLO D; MUSCOLOA; VACCARO S; FRANCIOSO O; NARDI S.2010. High molecular size humic substancesenhance phenylpropanoid metabolism inmaize (Zea mays L.). Journal of Chemical

    Ecology36: 662-669.

    SCHMIDT MW; TORN MS; ABIVEN S;DITTMAR T; GUGGENBERGER G;JANSSENS IA; KLEBER M; KOGEL-KNABNER, I; LEHMANN J; MANNINGDAC; NANNIPIERI; RASSE DP; WEINERS; TRUMBORE SE. 2011. Persistence ofsoil organic matter as an ecosystem property.

    Nature478: 49-56.

    SCHNITZER M; POAPST PA. 1967. Effects of asoil humic compound on root initiation.Nature11: 598-599.

    SEUFERT V; RAMANKUTTY N; FOLEY JA.2012. Comparing the yields of organic andconventional agriculture.Nature485: 229-232.

    SILVA J; GUEDES IMR; LIMA CEP. 2012.Adubao e Nutrio. In: CLEMENTE FMVT;BOITEUX LS (eds). Produo de tomate para

    processamento industrial. Braslia. Embrapa,2012. p.105-127.

    STEVENSON FJ. 1994. Humus che mistry:genesis, composition, reactions. New York:John Wiley & Sons. 512p.

    TEJADA M; GONZALEZ JL. 2003. Inuence offoliar fertilization with amino acids and humicacids on productivity and quality of asparagus.

    Biological Agriculture & Horticulture 21:277-291.

    TREVISAN S; PIZZEGHELLO D; RUPERTIB; FRANCIOSO O; SASSI A; PALME K;QUAGGIOTTI S; NARDI S. 2010. Humicsubstances induce lateral root formation andexpression of the early auxin-responsiveIAA19 gene and DR5 synthetic element inArabidopsis.Plant Biology12: 604-614.

    VALDRIGHI MM; PERA A; AGNOLUCCI M;FRASSINETTI S; LUNARDI D; VALLINIG. 1996. Effects of compost-derived humicacids on vegetable biomass production andmicrobial growth within a plant (Cichoriumintybus) -soil system: a comparative study.

    Agriculture, Ecosystems & Environment58:

    133-144.YOUNG CC; CHEN LF. 1997. Polyamines inhumic acid and their effect on radical growthof lettuce seedlings.Plant Soil195: 143-149.

    ZANDONADI DB. 2006. Bioati vidade desubstncias hmicas: pro moo do

    desenvolvimento radicular e atividade das

    bombas de H+Campos dos Goytacazes:UENF. 173p. (Dissertao mestrado).

    ZANDONADI DB; BINZEL ML; CANELLASLP; FAANHA AR. 2007b. Humic acidrestores root growth in an ABA-deficienttomato (si tiens). In: 10th IUBMB & 36thANNUAL MEETING OF SBBq. 36.

    Resumos Salvador: SBBq (CD-ROM).

    ZANDONADI DB; BUSATO JG. 2012.Vermicompost humic substances: technologyfor converting pollution into plant growthregula tors. In ternational Journal of

    Environme nta l Sci ence and Engineer ing

    Research3: 73-84.ZANDONADI DB; CANELLAS LP; FAANHA

    AR. 2007a. Indolacetic and humic acids inducelateral root development through a concerted

    pl as ma le mm a an d to no pl as t H+ pumpsactivation.Planta225: 1583-1595.

    ZANDONADI DB; SANTOS MP; BUSATOJ; PERES L; FAANHA AR. 2013. Plant

    physiology as affected by humied organicmatter. Theoretical and Experimental Plant

    Physiology25: 12-25.ZANDONADI DB; SANTOS MP; DOBBSS LB;

    OLIVARES FL; CANELLAS LP; BINZELML; OKOROKOVA-FAANHA AL;FAANHA AR. 2010.Nitric oxide mediateshumic acids-induced root development and

    pla sma membran e H+-ATPase activation.Planta231: 1025-1036.

    DB Zandonadi et al.