Ácidos orgânicos de baixa massa molecular nos solos: uma revisão
DOI:
https://doi.org/10.30681/rcaa.v23i1.12796Palavras-chave:
ácidos alifáticos, ácido alicíclicos, ácidos aromáticosResumo
Esta revisão teve como objetivo discutir a origem, dinâmica e efeitos dos ácidos orgânicos de baixa massa molecular e seus papéis nos solos e ecossistemas. As principais fontes de ácidos orgânicos nos solos incluem resíduos vegetais, exsudatos de raízes e metabólitos microbianos. As concentrações de ácidos orgânicos individuais ou seu total combinado nas soluções do solo diminuem em relação às suas principais fontes, mesmo nos horizontes orgânicos. Esta diminuição é devida a processos como sorção, biodegradação, lixiviação para camadas mais profundas do solo e efeitos de diluição. A vida útil dos ácidos orgânicos pode variar significativamente, indo de segundos a horas. Aqueles com cadeias de carbono mais curtas são volatilizados e/ou decompostos rapidamente nas camadas superiores do solo. Nesta revisão são apresentadas várias funções importantes dos ácidos orgânicos de baixa massa molecular nos solos, incluindo sua participação no ciclo global do carbono, intemperismo mineral, mobilização e translocação de alumínio (Al) e ferro (Fe), mobilização de compostos de Fe e fósforo (P) em solos deficientes nestes nutrientes e detoxificação de solos com altos níveis de Al e poluentes. Pesquisas indicam que os ácidos orgânicos podem ter efeitos positivos e negativos nas plantas em solos brasileiros, dependendo de suas concentrações. É evidente que as informações sobre a concentração e os tipos de ácidos orgânicos nos solos tropicais ainda são limitadas. Além disso, há falta de metodologias padronizadas de coleta de amostras e análises de quantificação necessárias para estudos conclusivos sobre este tópico.
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Referências
ABADÍA, J.; LÓPEZ-MILLÁN, A.F.; ADAMO, R.; ANUNCIACIN, A. Organic acids and Fe deficiency: a review. Plant and Soil, v.241, p. 75–86, 2002.
ADELEKE, R.; NWANGBURUCA, C.; ODOIRIEN, B. Origins, roles and fate of organic acids in soils: A review. Jornal Sul-Africano de Botânica, v.108, p. 393-406, 2017.
AMARAL, A.S.; ANGHINONI, I; DESCHAMPS, F.C. Resíduos de plantas de cobertura e mobilidade dos produtos da dissolução do calcário aplicado na superfície do solo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 28, p.115-123, 2004.
ANDRADE, F. V.; MENDONÇA, E. E.; SILVA, I. R. Organic acid adsorption and mineralization in oxisols with different textures. Revista Brasileira de Ciência do Solo, V. 37, p. 976-985, 2013.
BADRI, D.V.; VIVANCO, J.M. Regulation and function of root exudates. Plant, Cell and Environment, v. 32, p. 666-681, 2009.
BARCELÓ, J.; POSCHENRIEDER, C. Fast root growth responses, root exudates, internal detoxification as clues to the mechanisms of aluminum toxicity and resistance: a review. Environmental and Experimental Botany, v. 48, p. 75–92, 2002.
BAZIRAMAKENGA, R.; SIMARD, R. R.; LEROUX, G. D. Determination of organic acids in soil extracts by ion chromatography. Soil Biology and Biochemistry, v. 27, n. 3, p. 349–356, 1995.
BENNET, P.C. The dissolution of quartz in organic rich aqueous systems. Geochimica et Cosmochimica Acta, v. 55, n.7, p. 1781–1797, 1991.
BLASER, P. The role of natural organic matter in the dynamics of metals in forest soils. In: SENESI, N., MIANO, T.M. (Eds.), Humic substances in the global environment and implications on human health. Elsevier Science B.V., Amsterdam, p. 943–960, 1994.
BOHNEN, H.; SILVA, L.S.; MACEDO, V.R.M.; MARCOLIN, E. Ácidos orgânicos na solução de um gleissolo sob diferentes sistemas de cultivo com arroz irrigado. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 29, n. 3, p. 475-480, 2005.
BOLAN, N.S.; ADRIANO, D.C.; KUNHIKRISHNAN, A.; JAMES, T.; MCDOWELL, R.; SENESI, N. Dissolved organic matter: biogeochemistry, dynamics, and environmental significance in soils. Advances in Agronomy, v. 110, p. 1-75, 2011.
BRANCHER, A.; CAMARGO, F.A.O.; SANTOS, G.A. Occurrence of physiological disease in flooded rice fields. Ciência Rural, v. 26, n. 1, p. 149-151, 1996.
CAMARGO, F. A. O., SANTOS, G. A., ROSSIELLO, R. O. P. Produção de ácidos orgânicos voláteis pela planta de arroz sob condições anaeróbias. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 17, n. 3, p. 337-342, 1993a.
CAMARGO, F.A.O.; SANTOS, G.A.; ROSSIELLO, R.O.P. Efeito do ácido acético e butírico sobre o crescimento de plântulas de arroz. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 28, n. 9, p. 1011-1018, 1993b.
CAMARGO, F.A.O.; ZONTA, E.; SANTOS, G.A.; ROSSIELLO, R.O. Aspectos fisiológicos e caracterização da toxidez de ácidos orgânicos voláteis em plantas. Ciência Rural, v. 31, n. 3, p. 523-529, 2001.
CHIN, P.K.F.; MILLS, G.L. Kinetics and mechanisms of kaolinite dissolution: effects of organic ligands. Chemical Geology, v. 90, p. 307–317, 1991.
DUPUTEL, M.; DEVAU, N.; BROSSARD, M.; JAILLARD, B.; JONES, D. L.; HINSINGER, P.; GÉRARD, F. Citrate adsorption can decrease soluble phosphate concentration in soils: results of theoretical modeling. Applied Geochemistry, v. 35, p. 120–131, 2013.
DURMAN, S.B.; MENENDEZ, A.B.; GODEAS, A.M. Variation in oxalic acid production and mycelial compatibility within field populations of Sclerotinia sclerotiorum. Soil Biology and Biochemistry, v. 37, p. 2180–2184, 2005.
FENTON, G., HELYAR, K. R. The causes and management of acid soils. Invited paper for the Soils Workshop ‘Describing, Analysing and Managing Our Soil’ (25 pp.), 22–26 November, (University of Sydney and NSW Branch Australian Soil Science Society), 1999.
FUENTES-LLANILLO, R; TELLES, T. S.; JUNIOR, D. S.; MELO, T. R.; FRIEDRICH, T.; KASSAM, A. Expansion of no-tillage practice in conservation agriculture in Brazil. Soil & Tillage Research, v. 208, p. 1-9, 2021.
GMACH, M.R.; CHERUBIN, M.R.; KAISER, K.; CERRI, C.E.P. Processes that influence dissolved organic matter in the soil: A review. Science Agricola, v. 77, e20180164, 2020.
GOTOH, S.; ONIKURA, Y. Organic acids in flooded soil receiving added rice straw and their effect on the growth of rice. Soil Science and Plant Nutrition, v. 17, n. 1, p. 1-8. 1971.
GRAZ, M. Role of oxalic acid in fungal and bacterial metabolism and its biotechnological potential. World Journal of Microbiology and Biotechnology, v. 40, p. 177-188, 2024.
GUGGENBERGER, G.; ZECH, W. Composition and dynamics of dissolved carbohydrates and lignin-degradation products in two coniferous forests in N. E. Bavaria. Germany Soil Biology Biochemistry, v. 26, n. 1, p. 19–27, 1994.
HEI, J.; LI, Y.; WANG, O.; WANG, S.; HE, X. Effects of exogenous organic acids on the soil metabolites and microbial communities of Panax notoginseng from the forest understory. Agronomy, v. 14, p. 601. 2024.
HOFFLAND, E.; Van Den BOOGAARD, R.; NELEMANS, J.; FINDENEGG, G. Biosynthesis and root exudation of citric and malic acids in phosphate-starved rape plants. New Phytologist, v. 22, p. 675–680, 1992.
HUANG, Q.; ZHAO, Z.; CHEN, W. Effects of several low-molecular weight organic acids and phosphate on the adsorption of acid phosphatase by soil colloids and minerals. Chemosphere, v. 52, p. 571–579, 2003.
HÜTSCH, B.W.; AUGUSTIN, J.; MERBACH, W. Plant rhizodeposition—an important source for carbon turnover in soils. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, v. 165, n. 397–407, 2002.
JIANG, X.; BOL, R.; WILLBOLD, S.; VEREECKEN, H.; KLUMPP, E. Speciation and distribution of P associated with Fe and Al oxides in aggregate-sized fraction of an arable soil. Biogeosciences, v. 12, p. 6443–6452, 2015.
JONES, D.L. Organic acids in the rhizosphere - a critical review. Plant and Soil, v. 205, p. 25–44, 1998.
JONES, L. D.; DENNIS, P. G.; OWEN, A. G.; VAN HEES, P. A. W. Organic acids behavior in soils—misconceptions and knowledge gaps. Plant and Soil, v. 248, p. 31-41, 2003.
KAISER, K.; KALBITZ, K. Cycling downwards - dissolved organic matter in soils. Soil Biology and Biochemistry, v. 52, p. 29-32, 2012.
KALBITZ, K.; SOLINGER, S.; PARK, J.H.; MICHALZIK, B.; MARTZNER, E. Controls on the dynamics of organic matter in soils: a review. Soil Science, v. 165, p. 277-304, 2000.
KOPP, M.M.; LUZ, V.K.; COIMBRA, J.L.M.; SOUZA, R.O.; CARVALHO, F.I.F.; OLIVEIRA, A.C. Níveis críticos dos ácidos acético, propiônico e butírico para estudos de toxicidade em arroz em solução nutritiva. Acta Botanica Brasilica, v. 21, n. 1; p. 147-154. 2007.
KUZYAKOV, Y.; BLAGODATSKAYA, E. Microbial hotspots and hot moments in soil: concept, review. Soil Biology and Biochemistry, v. 83, p. 184-199, 2015.
LAWRENCE, C.; HARDEN, J.; MAHER, K. Modeling the influence of organic acids on soil weathering. Geochimica et Cosmochimica Acta, v. 139, p. 487-507, 2014.
LEMOS, V.T.; FRANÇA, A.C.; SILVA, E.B.; MARINHO, R.L.S.; FRANCO, M.H.R.; AVELAR, M.; FREITAS, A.F.; REIS, L.A.C.; CORRÊA, J.M.; CARVALHO, G.R. Ácido cítrico e fósforo no desenvolvimento e estado nutricional de mudas de café. Coffee Science, v. 10, n. 3, p. 298-308, 2015.
LING, W.; REN, L.; GAO, Y.; ZHU, X.; SUN, B. Impact of low-molecular-weight organic acids on the availability of phenanthrene and pyrene in soil. Soil Biology and Biochemistry, v. 41, p. 2187–2195, 2009.
LIU, N.; YOU, J.; SHI, W.; LIU, W.; YANG, Z. Salicylic acid involved in the process of aluminum induced citrate exudation in Glycine max L. Plant and Soil, v. 352, p. 85–97, 2012.
LUNDSTRÖM, U.; ÖHMAN, L.O. Dissolution of feldspars in the presence of natural, organic solutes. European Journal of Soil Science, v. 41, p. 359-369, 1990.
LUNDSTRÖM, U.S.; VAN BREEMEN, N.; JONGMANS, A.G. Evidence for microbial decomposition of organic acids during podsolization. European Journal of Soil Science, v. 46, p. 489-496, 1995.
LYNCH, J. M. Production and phytotoxicity of acetic acid in anaerobic soils containing plant residues. Soil Biology and Biochemistry, v.10, p.133-135, 1978.
LYNCH, J. P. Edaphic stress interactions: Important yet poorly understood drivers of plant production in future climates. Field Crops Research, v. 283 (108547), p. 1-12, 2022.
MACIELAG, M.J. Chemical properties of antimicrobials and their uniqueness. In Antibiotic Discovery and Development, Ed. by DOUGHERTY T. and PUCCI M. Springer-Verlag, Boston, 2012.
MARTIN-NETO, L.; TADINI, A.M.; BENTO, L.R.; SANTOS, J.V.; MILORI, D.M.B.P. Estrutura e natureza química da matéria orgânica do solo. In: BELTIOL, W.; SILVA, C.A.; CERRI, C.E.P.; MARTIN-NETO, L.; ANDRADE, C.A. (Eds), Entendendo a matéria orgânica do solo em ambiente tropical e subtropical. Brasília, DF-Embrapa. 2023, 788p.
MCKEAGUE, J.A.; CHESIRE, M.V.; ANDREUX, F.; BERTHELIN, J. Organo-mineral complexes in relation to pedogenesis. In: HUANG, P.M., SCHNITZER, M. (Eds.). Interactions of soil minerals with natural organics and microbes. Soil Science of America, WI, p. 549–592, 1986.
MIMMO, T.; GHIZZI, M.; MARZADORI, C.; GESSA, C. E. Organic acid extraction from rhizosphere soil: effect of field-moist, dried and frozen samples. Plant and Soil, v. 312, p. 175-184, 2008.
NEBBIOSO, A.; PICCOLO, A. Molecular characterization of dissolved organic matter (DOM): A critical review. Analytical Bioanalytical Chemistry, v. 405, p. 109-124, 2013.
NEVES, L.A.S.; BASTOS, C.; GOULART, E.P.L.; HOFFMANN, C.E.F. Qualidade fisiológica de sementes de arroz irrigado submetidas a ácido orgânicos. Revista de Ciências Agroveterinárias, v. 9, n. 2, p. 169-177, 2010.
NWOKE, O. C.; DIELS, J.; ABAIDOO, R.; NZIGUHEBA, G.; MERCKX, R. Organic acids in the rhizosphere and root characteristics of soybean (Glycine max) and cowpea (Vigna unguiculata) in relation to phosphorus uptake in poor savannah soils. African Journal of Biotechnology, v. 7, p. 3620-3627, 2008.
OBURGER, E.; KIRK, G. J. D.; WENZEL, W. W.; PUSCHENREITER, M.; JONES, D. L. Interactive effects of organic acids in the rhizosphere. Soil Biology & Biochemistry, v. 41, p. 449-457, 2009.
PARIS, F.; BONNAUD, P.; RANGER, J.; LAPEYRIE, F. In vitro weathering of phlogopite by ectomycorrhizal fungi. I. Effect of K and Mg deficiency on phyllosilicate evolution. Plant and Soil, v. 177, p. 191–201, 1995.
PARIS, F.; BOTTON, B.; LAPEYRIE, F. In vitro weathering of phlogopite by ectomycorrhizal fungi. II. Effect of K+ and Mg2+ deficiency and N sources on accumulation of oxalate and H+. Plant and Soil, v. 179, p. 141–150, 1996.
PAVINATO, P.S.; ROSOLEM, C.A. Disponibilidade de nutrientes no solo - decomposição e liberação de compostos orgânicos de resíduos vegetais. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 32, n. 3, p. 911-920. 2008.
PINHEIRO, G.L.; SILVA, C.A.; LIMA, J. M.; COSTA, A.L. Ácidos orgânicos de baixa massa molar em solos e materiais orgânicos. Química Nova, v. 36, n. 3, p. 413-418, 2013.
RAULUND-RASMUSSEN, K.; BORGGAARD, O.K.; HANSEN, H.C.B.; OLSSON, M. Effect of natural organic soil solutes on weathering rates of soil minerals. European Journal of Soil Science, v. 49, n. 3, p. 367–523, 1998.
ROBSON, T.W., TAYLOR, A.B. Effect of acetic acid on the respiration of parts of oat seedlings. American Journal of Botany, v. 28, n.10, p.135, 1974.
ROTH, V.N.; LANGE, M.; SIMON, C.; HERTKORN, N.; BUCHER, S.; GOODALL, T.; GRIFFITHS, R.I.; MELLADO-VÁZQUEZ, P.G.; MOMMER, L.; ORAM, N. J.; WEIGELT, A.; DITTMAR, T.; GLEIXNER, G. Persistence of dissolved organic matter explained by molecular changes during its passage through soil. Nature Geoscience, v. 12, p. 755-761, 2019.
SCHULZ, H.; VETTERLEIN, D. Analysis of organic acids concentration with time in small soil-solution samples from the rhizosphere of maize (Zea mays L.). Journal of Plant Nutrition and Soil Science, v. 170, p. 640-644, 2007.
SEREGIN, I. V.; KOZHEVNIKOVA, A. D. The role of low-molecular-weight organic acids in metal homeostasis in plants. International Journal of Molecular Science, v. 25, n.17, p. 1-62, 2024.
SILVA, F.A.M.; NOGUEIRA, F.D.; RIBEIRO, L.L.; GODINHO, A; GUIMARÃES, P. T.G. Exsudação de ácidos orgânicos em rizosfera de plantas daninhas. Planta Daninha, v. 19, n. 2, p. 193-196, 2001.
SOKOLOVA, T.A.; TOLPESHTA, I.I.; LYSAK, L.V.; ZAVGORODNYAYA, YU.A.; CHALOVA, T.S.; KARPUKHIN, M.M., IZOSIMOVA, YU.G. Biological characteristics and concentrations of mobile Fe, Al, Si compounds in spruce rhizosphere in podzolic soil. Eurasian Soil Science, v. 51, p. 1317–1325, 2018.
SOKOLOVA, T.A. Low-molecular-weight organic acids in soils: sources, composition, concentrations, and functions a review. Eurasian Soil Science, v. 53, n. 5, p. 580 – 594, 2020.
SOUSA, R.O.; BORTOLON, L. Crescimento radicular e da parte aérea do arroz (Oryza sativa L.) e absorção de nutrientes em solução nutritiva com diferentes concentrações de ácido acético. Revista Brasileira de Agrociência, v. 8, n. 3, p. 231-235, 2002.
SONG, S.K.; HUANG, P.M. Dynamics of potassium release from potassium-bearing minerals as influenced by oxalic and citric acids. Soil Science Society of America Journal, v. 52, p. 383–390, 1988.
SPOSITO, G. The chemistry of soils. Oxford University, 1989. 222p
STROBEL, B.W. Influence of vegetation on low-molecular-weight carboxylic acids in soil solution - a review. Geoderma, v. 99, p. 169–198, 2001.
STUMM, W. Chemistry of the Solid-Water Interface. Wiley, New York, 1992.
TANI M.; HIGASHI, T. Vertical distribution of low molecular weight aliphatic carboxylic acids in some forest soils of Japan. European Journal of Soil Science, v. 50, p. 217–226, 1999.
UROZ, S.; CALVARUSO, C.; TURPAULT, M.P.; FREY-KLETT, P. The microbial weathering of soil minerals, ecology, actors and mechanisms. Trends in Microbiology, v. 17, p. 378-387, 2009.
Van HEES, P.A.W.; LUNDSTRÖM, U. S.; MÖRTH, C.M. Dissolution of microcline and labradorite in a forest O horizon extract: the effect of naturally occurring organic acids. Chemical Geology, v. 189, p. 199–211, 2002.
Van HEES, P.A.W.; GODBOLD, D.L.; JENTSCHKE, G.; JONES, D.L. Impact of ectomycorrhizas on the concentration and biodegradation of simple organic acids in a forest soil. European Journal of Soil Science, v. 54, p. 697–706, 2003.
Van HEES, P.A.W.; JONES, D.L.; FINLAY, R.; GODBOLD, D.L.; LUNDSTRÖM, U.S. The carbon we do not see - the impact of low molecular weight compounds on carbon dynamics and respiration in forest soils: a review. Soil Biology and Biochemistry, v. 37, p. 1–13, 2005.
Van HEES, P.A.W.; ANDERSSON, A.M.T.; LUNDSTRÖM, A.U.S. Separation of organic low molecular weight aluminium complexes in soil solution by liquid chromatography. Chemosphere, v. 33, n. 10, p. 1951-1966, 1996.
VALENTINUZZI, F.; CESCO, S.N.; TOMASI, A.; MIMMO, T. Effect of aluminium exposure on the release of organic acids and genistein from the roots of Lupinus albus L. plants. Rhizosphere, v. 1, p. 29–32, 2016.
WANG, Y.; FANG, L.; LIN, L.; LUAN, T.; TAM, N.F.Y. Effects of low molecular-weight organic acids and dehydrogenase activity in rhizosphere sediments of mangrove plants on phytoremediation of polycyclic aromatic hydrocarbons. Chemosphere, v. 99, p. 152–159, 2014.
WANG, W.; SUN, J.; DONG, C.; LIAN, B. Biotite weathering by Aspergillus niger and its potential utilization. Journal Soils Sediments, v.16, p. 1901–1910, 2016.
WELCH, S A.; ULLMAN, W.J. The effect of organic acids on plagioclase dissolution rates and stoichiometry. Geochimica et Cosmochimica Acta, v. 57, n. 12, p. 2725–2736, 1993.
YANG, T.; LIU, G.; LI, Y.; ZHU, S.A.; ZOU, J.; YANG, Y. Rhizosphere microbial communities and organic acids secreted by aluminum-tolerant and aluminum-sensitive soybean in acid soil. Biology and Fertility of Soils, v. 48, p. 97–108, 2012.
ZHANG, X.; ZHANG, L.; ZOU, X.; HAN, F.; YAN, Z.; LI, Z.; HU, S. Semi-quantitative analysis of microbial production of oxalic acid by montmorillonite sorption and ATR-IR. Applied Clay Science, v. 162, p. 518–523, 2018.
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