Relação estrutura-propriedade-bioatividade de diferentes ácidos húmicos em plantas de arroz (Oryza sativa L.)

Abstract

O estudo teve como objetivo estudar três ácidos húmicos (AH) extraídos de diferentes materiais, de vermicomposto (AHVC), de horizonte superficial de um Organossolo (AHSOLO) e de sedimentos do Rio Negro - AM (AHRN), avaliando suas estruturas, propriedades e funções sobre o metabolismo e desenvolvimento de plantas de arroz em condições normais de crescimento e sob estresse hídrico. No capítulo I foram apresentados os resultados referentes à caracterização físico-química (ressonância magnética nuclear no estado sólido - 13C NMR CP/MAS e espalhamento dinâmico da luz - DLS) dos três tipos de ácidos húmicos. O AHSOLO apresentou características mais aromáticas do que o AHRN e AHVC, conferindo portanto maior hidrofobicidade. O AHVC apresentou o maior índice de polaridade e menor hidrofobicidade. O AHSOLO e AHRN apresentaram as maiores populações de partículas a pH 7,0 entre 0 e 500 nm de diâmetro hidrodinâmico, em relação ao ácido húmico proveniente de vermicomposto. Entretanto, o diâmetro médio das partículas a pH=7 demonstra que o AHVC apresentou partículas de maior tamanho em comparação aos demais. O objetivo do capítulo II foi avaliar e discutir os efeitos dos três AH, anteriormente caracterizados, na morfologia, crescimento e metabolismo de plantas de arroz (Oryza sativa L.) da variedade BRS. Esmeralda, assim como estabelecer uma relação entre a suas estruturas e propriedades físicas e químicas com a bioativade exercida nas plantas. Foi observado aumento no desempenho fotossintético das plantas tratadas com os AH extraídos de diferentes materiais após um decréscimo inicial, com a finalidade de acelerar as atividades metabólicas visando aclimatação e proteção vegetal. De maneira geral, todos os ácidos húmicos estimularam o metabolismo e desenvolvimento das plantas, porém de forma diferenciada, sendo a atividade exercida dependente das suas características estruturais e propriedades dos AH. Ocorreram modificações diferenciadas nas estruturas presentes nas raízes por efeito dos AH, associadas ao desenvolvimento da parede celular vegetal, como comprovado pela caracterização das raízes mediante 13C NMR CP/MAS e técnicas quimiométricas (PCA-13C NMR). O AHVC foi considerado o que exerceu uma maior bioatividade, uma vez que foi responsável pelo aumento mais intenso na produção de biomassa fresca e seca nas raízes, bainhas e folhas das plantas, além de apresentar maior estímulos na emissão de raízes e no aumento do volume radicular. Os teores de metabólitos solúveis indicam que as plantas tratadas com AHVC foram as mais eficientes no uso do nitrogênio para seu desenvolvimento. O capítulo III mostra os resultados obtidos pela aplicação do AHVC em plantas de arroz (Oryza sativa L.) da variedade BRS. Esmeralda, submetidas à deficiência hídrica. O AHVC preservou o índice de desempenho fotossintético em plantas sob estresse hídrico. O AH também foi responsável por estimular a quantidade, comprimento, área, volume e diâmetro de raízes das plantas cultivadas em condições de estresse hídrico, além das plantas tratadas com AH+PEG apresentarem maior biomassa fresca dos que as tratadas apenas com PEG. Os teores de metabólitos solúveis e a massa seca dos diferentes órgãos vegetais demonstram que o AH contribuiu para o balanço osmótico das plantas submetidas ao estresse.