Humic substances and their effects on soil chemical and biological attributes and plant production

A matéria orgânica do solo (MOS) é composta de uma mistura complexa e heterogênea de compostos orgânicos, sendo as substâncias húmicas (SH) a fração mais recalcitrante da MOS. As SH têm grande influência sobre as propriedades químicas e biológicas do solo, contribuindo como fonte de energia para microrganismos e também contribuindo com a disponibilidade de nutrientes. Além disso, as SH podem contribuir de forma expressiva para o desenvolvimento e produção das plantas cultivadas. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade e diversidade da comunidade bacteriana do solo, a disponibilidade de nutrientes e a produtividade da cultura de trigo após aplicação de doses crescentes de SH. Dois experimentos foram montados e avaliados, sendo um ensaio de incubação com um solo arenoso e outro um experimento de casa de vegetação com plantas de trigo em dois solos tropicais distintos (textura arenosa e argilosa). Houve um estímulo à atividade microbiana em ambos os experimentos, sendo este estímulo transitório, o que provavelmente ocorreu devido a um efeito priming provocado pela adição de SH. No entanto não houve alteração na estrutura da comunidade bacteriana pela adição de SH, o que pode ser devido ao fato de ser um material recalcitrante e já presente no solo. Também houve aumento na disponibilidade de fósforo, potássio, cálcio e nitrogênio, bem como da CTC, tanto em solo arenoso quanto argiloso, expressando o efeito das SH na melhoria das propriedades químicas de solos tropicais. Além disso, um efeito significativo foi visto em parâmetros relacionados à produtividade do trigo. Houve aumento de massa seca de raízes e parte aérea, além de aumento no peso e número de grãos, o que pode se refletir em aumento considerável de produtividade. Esses resultados são importantes por mostrarem que mesmo a fração mais recalcitrante da MOS pode influenciar positivamente aspectos químicos e biológicos do solo, contribuindo com a melhoria do sistema de produção e também com maiores produtividades vegetais.The soil organic matter (SOM) is composed of a complex and heterogeneous mixture of organic compounds, in which the humic substances (HS) are considered to be the most recalcitrant fraction. HS have great influence on chemical and biological soil properties, contributing as energy source for microorganisms and as nutrient reservoir for plants. Furthermore, HS can contribute significantly to the development and production of crop plants. Therefore, the objective of this study was to evaluate the activity and diversity of the soil bacterial community, nutrient availability and productivity of a wheat crop after application of increasing doses of HS. For this purpose, two experiments were performed and evaluated, one is an incubation essay with a sandy soil and the other a greenhouse experiment with wheat plants using two distinct tropical soils as substrates (sandy and clayey). Microbial activity was stimulated in both experiments, and this transient stimulus may have been due to a priming effect caused by the addition of HS. However, there was no change in the bacterial community structure which may be due to the fact that HS is a recalcitrant material and already present in the soil. Nevertheless, we found an increase in the availability of phosphorus, potassium, calcium and nitrogen, as well as in the CEC in both, sandy and clayey soils, showing that HS do improve chemical properties of tropical soils. Furthermore, we found a significant effect on wheat productivity related parameters. There was an increase of dry weight of roots and shoots, as well as increased weight and number of grains, which may be reflected in a significant increase in productivity. These results are important because they show that even the most recalcitrant SOM fraction can positively influence soil chemical and biological aspects, contributing to the improvement of the production system and also to higher plant productivity