Manejo indígena, substâncias húmicas e fertilidade de solos antropogênicos.

Foram estudados solos provenientes do manejo indígena pretérito (terra preta de índio) na Amazônia brasileira. As terras pretas da Amazônia com horizonte antrópico (Au), possuem fertilidade natural alta geralmente atribuída ao elevado de conteúdo de carbono orgânico e às propriedades físico-químicas das suas substâncias hímicas. Estudaram-se as relações entre as frações humificadas de solos altamente intemperizadas da bacia Amazônica com e sem horizonte antrópico e as característica de fertilidade dos mesmos. Fracionou-se a matéria orgânica do solo em ácido fúlvicos (AF), ácido húmicos (AH) e humina (H), na camada de 0-20cm em diferentes situações de uso. Verificou-se que a fração humina está diretamente relacionada com a fertilidade dos solos antropogênicos e que o manejo indígena pretérito dos solos proporcionou uma matéria orgânica de alta qualidade e bastante humificada, sendo esta responsável pela elevada fertilidade química destes solos.1 CD-RO

Changes in metabolic profiling of sugarcane leaves induced by endophytic diazotrophic bacteria and humic acids.

Plant growth-promoting bacteria (PGPB) and humic acids (HA) have been used as biostimulants in field conditions. The complete genomic and proteomic transcription of Herbaspirillum seropedicae and Gluconacetobacter diazotrophicus is available but interpreting and utilizing this information in the field to increase crop performance is challenging. The identification and characterization of metabolites that are induced by genomic changes may be used to improve plant responses to inoculation. The objective of this study was to describe changes in sugarcane metabolic profile that occur when HA and PGPB are used as biostimulants. Inoculum was applied to soil containing 45-day old sugarcane stalks. One week after inoculation, the methanolic extracts from leaves were obtained and analyzed by gas chromatography coupled to time-of-flight mass spectrometry; a total of 1,880 compounds were observed and 280 were identified in all samples. The application of HA significantly decreased the concentration of 15 metabolites, which generally included amino acids. HA increased the levels of 40 compounds, and these included metabolites linked to the stress response (shikimic, caffeic, hydroxycinnamic acids, putrescine, behenic acid, quinoline xylulose, galactose, lactose proline, oxyproline and valeric acid) and cellular growth (adenine and adenosine derivatives, ribose, ribonic acid and citric acid). Similarly, PGPB enhanced the level of metabolites identified in HA-treated soils; e.g., 48 metabolites were elevated and included amino acids, nucleic acids, organic acids, and lipids. Co-inoculation (HACPGPB) boosted the level of 110 metabolites with respect to non-inoculated controls; these included amino acids, lipids and nitrogenous compounds. Changes in the metabolic profile induced by HA+PGPB influenced both glucose and pentose pathways and resulted in the accumulation of heptuloses and riboses, which are substrates in the nucleoside biosynthesis and shikimic acid pathways. The mevalonate pathway was also activated, thus increasing phytosterol synthesis. The improvement in cellular metabolism observed with PGPB+HA was compatible with high levels of vitamins. Glucuronate and amino sugars were stimulated in addition to the products and intermediary compounds of tricarboxylic acid metabolism. Lipids and amino acids were the main compounds induced by co-inoculation in addition to antioxidants, stress-related metabolites, and compounds involved in cellular redox. The primary compounds observed in each treatment were identified, and the effect of co-inoculation (HACPGPB) on metabolite levels was discussed

Estudo quimiométrico de características químicas e espectroscópicas de ácidos húmicos extraídos de solos com horizonte A antrópico.

Ácidos húmicos de solos escuros da Amazônia brasileira (Terra Preta do Índio) foram caracterizados utilizando-se espectroscopias de UV-Vis, DRIFT, Fluorescência nos modos de excitação e emissão, EPR, e RMN, análises termogravimétricas, composição elementar, e medidas de acidez (total, carboxílica e fenólica) e os dados obtidos foram avaliados por técnicas de estatística multivariada. A fração ácidos húmicos (AH) foi extraída utilizando-se o método da Sociedade Internacional de Substâncias Húmicas (IHSS). Os AH foram separados em três grupos conforme o uso da terra: Solos antropogênicos sob floresta (SAF), solos antropogênicos sob cultivo (SAC) e solos não antropogênicos sob floresta (SNAF). Os solos do grupo SNAF são representativos dos Latossolos amazônicos e foram coletados em áreas adjacentes aos solos antropogênicos, sendo este o grupo referência para comparação com os grupos SAF e SAC. Análises estatístícas multivariadas (análise fatorial, análise de agrupamento e análise discriminante) foram aplicadas no estudo. A mais relevante caracteristica dos AH dos solos antropogênicos, comparado aos solos não antropogênicos foram sua superior reatividade, estabilidade, e grau de humificação. Os resultados obtidos também mostraram diferenças entre os AH dos grupos SAF e SAC

Caracterização da matéria orgânica do solo.

A matéria orgânica ambiental é o elo entre a biosfera, geosfera, hidrosfera e atmosfera sendo, portanto, fundamental para a sustentabilidade do ecossistema. Estimativas da massa total de carbono orgânico do solo variam de 1,22´1018 g de carbono a 2,46´1018 g de carbono, esse reservatório, que excede a quantidade em todos os demais reservatórios superficiais, interage com a atmosfera e afeta seu conteúdo em CO2. O conteúdo de carbono estocado no solo corresponde a 3 ou 4 vezes a quantidade de carbono na biomassa assim sendo, ações que visem aumentar o estoque de carbono no solo são mais efetivas e factíveis que alterações no conteúdo de biomassa. Adicionalmente, como será visto a seguir, um aumento do conteúdo de carbono no solo aumenta sua fertilidade, especialmente em condições tropicais, e com isso o conteúdo de biomassa vegetal que esse solo é capaz de suportar em um ciclo virtuoso. Tendo em vista a magnitude dos diferentes estoques e fluxos, fica claro a importância da matéria orgânica do solo no ciclo global do carbono e no planejamento de estratégias que visem mitigar as emissões antrópicas. Dentre os diversos componentes do solo a matéria orgânica desempenha papel primordial na qualidade deste. Isso decorre da influência que a quantidade e qualidade da matéria orgânica exercem sobre as propriedades físicas, químicas e biológicas dos solos. Dentre essas propriedades destacam-se efeitos na melhoria e estabilidade de agregados, diminuição da plasticidade, aumento da capacidade de retenção de água, aumento da capacidade de troca de cátions (CTC) e participação essencial na respiração microbiana de determinadas espécies. Adicionalmente a matéria orgânica é, geralmente, o principal sítio de sorção para agrotóxicos e metais traços no solo, tanto micronutrientes como tóxicos. Esses efeitos são particularmente importantes nos solos tropicais, naturalmente ácidos e cuja fração mineral é composta principalmente de argilas de atividade baixa. E para um melhor entendimento dessas importantes propriedades, quer seja sua estabilidade no ambiente, como sua reatividade e serviços ecossistêmicos que a matéria orgânica do solo presta, é necessário caracterizá-la e conhecer sua composição e funcionalidades

Soil organic matter and fertility of anthropogenic dark earths (Terra Preta de Índio) in the Brazilian Amazon basin.

Propriedades de fertilidade, carbono total (Ctot) e frações químicas da matéria orgânica (fração ácidos fúlvicos - FA, fração ácidos húmicos - HA e fração humina - HUM) foram comparados entre solos antrópicos (Terra Preta de Índio) e Latossolos sem horizonte A antrópico. Os solos antrópicos apresentaram maior fertilidade (pH: 5,1-5,4; S: 8,93-10,33 cmolc kg-1; CEC: 17,2-17,5 cmolc kg-1; V: 51-59 %; P: 116-291 mg kg-1) e maiores teores de carbono total (44,6-44,7 g kg-1) que os Latossolos (pH: 4,4; S: 2,04 cmolc kg-1; CEC: 9,5 cmolc kg-1; V: 21 %, P: 5 mg kg-1, Ctot: 37,9 g kg-1). Os solos antrópicos também tiveram distribuição diferenciada de C entre as frações das substâncias húmicas (FA, HÁ e HUM), expressa pelas razões HA:FA e EA:HUM (EA = HA + FA), que foram de 2,1-3,0 e 1,06-1,08 para as Terras Pretas de Índio e de 1,2 e 0,72 para Latossolos, respectivamente. Enquanto a capacidade de troca catiônica (CTC) de Latossolos apresentou correlação com a fração FA (r = 0,97), a CTC das Terras Pretas de Índio correlacionou-se com a fração HUM (r = 0,82). Essa correlação entre a fertilidade das Terras Pretas de Índio e a fração mais estável das substâncias húmicas (HUM) tem importantes implicações no desenvolvimento de modelos sustentáveis de manejo da fertilidade de solos em ecossistemas tropicais

Soil organic matter and fertility of anthropogenic dark earths (Terra Preta de Índio) in the Brazilian Amazon basin.

The Brazilian Amazon basin in soil organic matter and fertility of anthropogenic dark earths (Terra Preta de Índio)