Padrão estrutural das substâncias húmicas utilizando como modelo os ácidos húmicos de solos e vermicomposto

Abstract

O processo de humificação da matéria orgânica do solo (MOS) assim como a identidade estrutural das substâncias húmicas (SH) constitui um dos temas mais debatidos na ciência do solo. Uma das principais discussões envolvidas são, os critérios relatados para questionar a teoria do húmus que carece ainda de dados e argumentação científica aceitável. Neste estudo colocamos em debate uma aproximação realizada aos padrões estruturais das SH, especificamente dos ácidos húmicos (AH) que demostra que, embora exista a necessidade de estudos ainda mais aprofundados na química dos húmus, as teorias existentes são válidas e as SH apresentam um padrão estrutural único e característico independente da fonte de origem. De acordo com esta linha, o objetivo foi obter os padrões e as diferenças estruturais de AH isolados de diferentes tipos de solos e de vermicompostos mediante caracterização espectroscópica 13C NMR CP MAS e técnicas quimiométricas. Foi utilizado espectros de oitenta amostras de AH previamente isolados e publicados e outros pertencentes ao banco de dados espectrais do Laboratório de Química Biológica do Solo. Os espectros pertencem a amostras de solos classificados como Organossolo, Latossolo, Cambissolo, Chernossolo, Planossolo arenoso, ambos do Brasil, Ferralítico Rojo (Cuba) e vermicomposto (Brasil). Todos os AH foram obtidos mediante a metodologia da Sociedade Internacional de substâncias Húmicas (IHSS) e os espectros 13C NMR CP MAS registrados nas mesmas condições experimentais. Todos os espectros foram avaliados utilizando o software ACD/Labs 2020 1.1. A quimiometria foi realizada aplicando aos espectros análises de componentes principais (PCA), curvas de resolução multivariada (MCR) e análises descritivas por meio do software The Unscrambler (version 10.4). Com o presente estudo concluem-se que independentemente do tipo de solo e a fonte de formação do AH, as SH se formam, e podem ser isoladas e caracterizadas. Todos os AH possuem um padrão estrutural semelhante, independente da origem, porém apresentam quantidades relativas diferentes de estruturas químicas em sua composição. As diferentes quantidades estruturais geram propriedades diferentes em cada AH como a hidrofilicidade, hidrofobicidade, aromaticidade e alifaticidade e por tanto haverá uma função semelhante, porém com intensidades diferentes para cada AH. Os dados indicam que as SH são um grupo de compostos com identidade estrutural única, e diferente das moléculas que lhe deram origem. Sugere que não existe um único processo de humificação, portanto em cada fonte de origem se desenvolverá uma humificação que dependem das características do ambiente e com isso, este processo ocorre com diferentes extensões.