Humic substances isolated from residues of sugar cane industry as root growth promoter

Abstract

Plant growth promoting substances are widely used in modern agriculture. Several products in the market are humic substances isolated from different sources. The filter cake, a residue of sugar production, is a rich and renewable source of organic matter and these characteristics place the filter cake as a possible source of plant growth promoting substances. Humic acids (HA) from filter cake were characterized, and their effects as root growth promoters were evaluated. Chemical features of the HA were evaluated through elemental composition, acidic functional groups, E 4 /E 6 ratio and infrared spectroscopy analyzes. The biological activity of the HA was assessed using root architecture parameters and the P-type H + -ATPase activity. The lateral root development was directly related to the stimulation of plasma membrane ATPase activity. The ability of HA to promote root development indicate that HA from filter cake can be used as environmental plant growth stimulators. Key words: H + -ATPase, Brazil, industrial residues, physiological effects, bioactivity Substâncias húmicas isoladas de resíduos da indústria da cana-de-açúcar como promotoras de crescimento radicularRESUMO: Substâncias promotoras do crescimento vegetal são amplamente utilizadas na agricultura moderna. Existem vários produtos no mercado, muitos dos quais são substâncias húmicas isoladas de diferentes fontes. A torta de filtro, um resíduo da produção do açúcar, é uma fonte rica e renovável de matéria orgânica e essas características a tornam uma possível fonte de substâncias promotoras do crescimento vegetal. Ácidos húmicos (AH) da torta de filtro foram caracterizados, e foi avaliado seu efeito como promotor de crescimento radicular. As características químicas dos AH foram avaliadas por meio da composição elementar, grupos funcionais ácidos, relação E 4 /E 6 e espectroscopia de infravermelho. A atividade biológica dos AH foi acessada avaliando-se a arquitetura radicular e a atividade da H + -ATPase de membrana plasmática. O desenvolvimento de raízes laterais foi diretamente relacionado ao estímulo da atividade da H + -ATPase. A habilidade dos AH em promover o desenvolvimento radicular indica que AH extraídos da torta de filtro podem ser utilizados como estimuladores do crescimento de plantas.

Characterization of typical aquatic humic substances in areas of sugarcane cultivation in Brazil using tetramethylammonium hydroxide thermochemolysis

“…Generally, the authors observed that the humic acids were uniform in composition as the compounds matured. Busato et al (2010) examined for humic substances extracted from sugarcane residue (from the pie filter industry) by FTIR and observed typical organic acid profiles with weak polyprotic acids in the presence of carboxylic groups, secondary amides, esters and phenolic groups. Fig.…”

Organic matter quality and dynamics in tropical soils amended with sugar industry residue

“…In particular, filter cake (FC), a residue from the sugar industry, has great potential as soil amendment due to its high nutrient content (Busato et al, 2010). The use of FC as fertilizer is a traditional practice in many regions, although it can promote immobilization of soil nitrogen when incorporated directly into the soil, due to the stimulation of native microbial activity (Blagodatskaya & Kuzyakov, 2008).…”

Alterações de propriedades químicas do solo e nutrição do milho após adição de sienito nefelínico e ácidos húmicos

“…Particularmente, são bem relatados os efeitos sobre o crescimento radicular (Canellas et al, 2002;Zandonadi et al, 2010;Busato et al, 2010;Aguiar et al, 2013 (Taiz & Zeiger, 2013). A bomba de prótons é o transporte ativo H + do citosol para parede celular e tonoplastos, podendo ocorrer redução de até duas unidades de pH comparado ao citosol (Taiz & Zeiger, 2013 (Taiz & Zeiger, 2013).…”

“…Ca 2+ nas raízes das plantas tratadas com AH (Figura 19), isso veio acompanhado com um incremento de massa fresca das raízes de milho. Como a presença de AH, os processos de divisão e crescimento das raízes de milho são intensificados (Canellas et al, 2002;Busato et al, 2010;Zandonadi et al, 2010;Aguiar et al, 2013). (Haehnel, 1984 (Ferreira et al, 2001;Faquin, 2005;Taiz & Zeiger, 2013).…”