GERMINAÇÃO DE FEIJÃO CAUPI BR17 - GURGUÉIA EM FUNÇÃO DAS FONTES E NÍVEIS DE SALINIDADE DA ÁGUA DE IRRIGAÇÃO

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1 GERMINAÇÃO DE FEIJÃO CAUPI BR17 - GURGUÉIA EM FUNÇÃO DAS FONTES E NÍVEIS DE SALINIDADE DA ÁGUA DE IRRIGAÇÃO Maria Catiana de Vasconcelos 1, Márcio Facundo Aragão 2, Maria Luciana da Silva Mesquita 3, Luís Gonzaga Pinheiro Neto 4, Francisco José Carvalho Moreira 5 RESUMO: O feijão-caupi desempenha um papel importante na segurança alimentar pela alta tolerância à instabilidade pluviométrica e baixo nível tecnológico. O objetivo deste estudo é avaliar os efeitos de diferentes fontes de sais em cinco níveis de concentrações na germinação de feijão caupi. O estudo foi realizado no Laboratório de Fitossanidade e Sementes, no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará, Campus de Sobral. Foi utilizada a cultivar BR17 Gurguéia, desenvolvida pela Embrapa Meio Norte. As sementes foram germinadas em placas de Petri (Ф = 9,0 cm), com três folhas de papel Germiteste e umedecidos com duas vezes e meia o peso do papel em água destilada (controle) e nas soluções de NaCl, CaCl 2 e KCl. O ensaio foi conduzido em Delineamento Inteiramente Casualizado - DIC em esquema fatorial 3 x 5, sendo três tipos de sais (NaCl, CaCl 2 e KCl) e cinco potenciais osmóticos (0,0; -0,2; -0,4; -0,6 e -0,8 MPa), com quatro repetições de 20 sementes cada, caracterizando assim unidade experimental. Todas as variáveis analisadas foram afetadas pelo aumento do nível de salinidade da água de irrigação. PALAVRAS-CHAVE: Condutividade elétrica, potencial osmótico, tolerância. GERMINATION OF CAUPI 'BR17 - GURGUÉIA' IN THE FUNCTION OF THE SOURCES AND SALINITY LEVELS OF THE IRRIGATION WATER ABSTRACT: Cowpea play an important role in food security due to high tolerance to rainfall instability and low technological level. The objective of this study is to evaluate the effects of different salt sources on five concentration levels in the germination of cowpea. The study was carried out at the Phytosanitary and Seeds Laboratory, at the Federal Institute of Education, Science and Technology of Ceará, Campus Sobral. The cultivar BR17-Gurguéia, developed by Embrapa Meio-Norte was used. The seeds were germinated in Petri dishes (Ф = 9.0 cm), with three sheets of paper "Germiteste" and moistened with two and a half times the paper weight in distilled water (control) and NaCl, CaCl 2 and KCl. The assay was conducted in a completely randomized design (DIC) in a 3 x 5 factorial scheme, with three types of salts (NaCl, CaCl 2 and KCl) and five osmotic potentials (0.0, -0.2, -0.4, -0.6 and -0.8 MPa), with four replicates of 20 seeds each, thus characterizing 1,200 experimental unit. All variables analyzed were affected by the increase in the salinity level of the irrigation water. KEYWORDS: Electrical conductivity, osmotic potential, tolerance. 1 Mestranda em Agronomia - Solos e Nutrição de Plantas, UFPI, Teresina, PI. 2 Tecnólogo em Irrigação e Drenagem; Mestrando do Programa de Engenharia Agrícola (PPGE) UFC, 3 Discentes do curso de Tecnologia em Irrigação e Drenagem IFCE, Campus de Sobral. 4 Doutor em Fitotecnia, prof. do Eixo Tecnológico de Recursos Naturais, IFCE, Campus Sobral 5 Doutorando em Biotecnologia RENORBIO/URFN, prof. do Eixo Tecnológico de Recursos Naturais, Instituto Federal do Ceará, IFCE, Campus Sobral, Sobral - CE, franzecm@gmail.com

2 INTRODUÇÃO O feijão-caupi (Vigna unguiculata) é uma dicotiledônia pertencente á ordem das Fabales, família Fabaceae, gênero Vigna e espécie Vigna unguiculata (L) Walp (Freire Filho et al., 2005a). É uma planta herbácea anual, sua propagação é feita por sementes, sua origem é africana, introduzida no Brasil na segunda metade do século XVI por portugueses no estado da Bahía. Os estados do Ceará, Piauí, Mato Grosso, Pernambuco, Bahia e Paraíba são os maiores produtores do país (Freire Filho et al., 2011b; Cavalcante et al., 2017). O feijão caupi desepenha um papel importante na segurança alimentar em regiões tropicais e subtropicais, pela alta tolerância à instabilidade pluviométrica e baixo nível tecnológico. Também é considerado de alto valor nutritivo, fácil de produzir e bem acessível. (Bezerra et al., 2014). O feijão caupi é cultivado no Semiárido nordestino, onde devido as condições edafoclimáticas e da água, principalmente a água de irrigação são favoráveis à ocorrência de salinização. Fatores abióticos, como a seca e a salinidade são destruidores de plantas e podem causar danos ao desenvolvimento e ao rendimento das culturas. A salinidade do solo e na água podem influenciar a capacidade das plantas de absorver água e causar alterações no metabolismo parecido com as do défícit hídrico (Coelho et al., 2014). Estudos realizados por Patel et al. (2010) em três cultivares de feijão caupi observaram que houve reduções no acúmulo de biomassa das plantas com o aumento dos níveis de salinidade da água de irrigação. Os autores alegaram que o aumento da salinidade da água levou a incrementos de sais no solo, tornando o cultivo impróprio. O excesso de sais no solo afeta o crescimento e o rendimento da cultura, devido aos efeitos diretos das reduções do potencial osmótico e altas concentrações de íons tóxicos no solo. Sendo assim, torna-se necessário adotar estratégias que vão além do gerenciamento de irrigação, como o manejo de fertilizantes minerais e orgânicos juntamente com o manejo da irrigação, para auxiliar na manutenção da salinidade e sodicidade do solo. Neste contexto, o objetivo deste estudo é avaliar os efeitos de diferentes fontes de sais em cinco níveis de concentrações na germinação de feijão caupi. MATERIAL E MÉTODOS O estudo foi realizado no Laboratório de Fitossanidade e Sementes, no Instituto Federal do Ceará, Campus de Sobral, locado nas coordenadas geográficas (03 4 S e W). O clima está classificado de acordo com Köpeen como, tropical quente chuvoso semiárido com pluviometria média anual de 854 mm, temperatura média de 30 C e altitudes de 70 metros.

3 Foi utilizada a cultivar BR17-Gurguéia, desenvolvida pela Embrapa Meio Norte, lançada comercialmente em Essa cultivar caracteriza-se por apresentar: hábito de crescimento indeterminado; porte semi-prostrado (enramador); e floração inicial aos 43 dias. As sementes foram germinadas em placas de Petri (Ф = 9,0 cm), com três folhas de papel Germiteste e umedecidos com duas vezes e meia o peso do papel em água destilada (controle) e nas soluções de NaCl, CaCl 2 e KCl. Em seguida, as placas de Petri foram postas em germinador tipo BOD, com temperatura constante de 25 ºC e fotoperíodo de 8/16 horas de luz/escuro, respectivamente. Na avaliação final foram realizadas as seguintes variáveis: percentagem de germinação (PG); comprimento da parte área (CPA); comprimento radicular (CR); peso seco da parte aérea (PSPA) e peso seco radicular (PSR). O ensaio foi conduzido em Delineamento Inteiramente Casualizado - DIC em esquema fatorial 3 x 5, sendo três tipos de sais (NaCl, CaCl 2 e KCl) e cinco potenciais osmóticos (0,0; - 0,2; -0,4; -0,6 e -0,8 MPa), com quatro repetições de 20 sementes cada, caracterizando assim unidade experimental. As quantidades de NaCl, KCl e CaCl 2 para se obter os potenciais foram calculados a partir da equação de Van t Hoff, citada por Salisbury & Ross (1992) Para as análises estatísticas, foi usado o programa Sivar 5.6. Os resultados foram analisados e as médias foram comparadas pelo teste de Scott-Knott (p< 0,05). RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados médios percentagem de germinação (%G), comprimento da parte área (CPA), crescimento da raiz (CR), peso seco da parte aérea (PSPA) e peso seco radicular (PSR) em função de três tipos de sais (NaCl, KCl e CaCl 2 ), são apresentados na Tabela 1. Tabela 1. Médias de percentagem de germinação (%G), comprimento da parte área (CPA), crescimento da raiz (CR), peso seco da parte aérea (PSPA) e peso seco radicular (PSR) em função de três tipos de sais (NaCl, KCl e CaCl 2 ). Sais Variáveis analisadas %G CPA CR PSPA PSR NaCl 6,257b 1,335 a 1,336 b 0,989 a 0,252 a KCl 7,760 a 1,449 ab 1,565 a 0,980 a 0,251 a CaCl 2 4,104 c 1,515 a 1,631 a 0,946 a 0,289 a DMS 0,658 0,169 0,222 0,146 0,079 As médias seguidas da mesma letra não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Scott-knott (p< 0,05) Na Tabela 1, verifica-se o comportamento das variáveis em função das soluções KCl, NaCl e CaCl 2, quando submetidos ao estresse salino. Houve diferenças significativas nas médias nas variáveis %G, CPA, e CR nas soluções de KCl, NaCl e CaCl 2, porém as variáveis PSPA, PSR não apresentam diferenças significativa em função dos sais.

4 A B 7,5 PA= 7, ,1017*x R 2 = 0,99 2,0 CPA = 1,7677+0,4726*x+-0,6057*x^2 R 2 = 0,99 7,0 1,8 6,5 1,6 PG (%) 6,0 CPA (cm) 1,4 5,5 1,2 5,0 1,0 4,5 0,8 Salinidade de água (ds m-1) Salinidade de água (ds m -1 ) C D 1,8 CR = 1,8207+0,7750*x R 2 = 0,94 1,4 PSPA= 1,2718+0,4647*x+-0,4739*x^2 R 2 = 0,95 1,2 1,6 CR (cm) 1,4 PSPA (g) 1,0 0,8 1,2 0,6 1,0 Salinidade de água (ds m -1 ) E 0,4 0,35 PSR= 0, ,0129*x+-0,3535*x^2 R 2 = 0,91 0,30 0,25 PSR (g) 0,20 0,15 0,10 0,05 Salinidade de água (ds m-1) Figura 1. Comportamento de percentagem de germinação (%G) (A), comprimento da parte aérea (CAP) (B), crescimento da raiz (CR) (C), peso seco da parte aérea (PSPA) (D) e peso seco da raiz (PSR) (E), do feijão-caupi BR17-Gurguéia em função das fontes e níveis de salinidade da água de irrigação. A germinação das sementes de feijão-caupi BR17-Gurguéia foi afetada pela salinidade (Figura 1A), de modo diretamente proporcional às concentrações avaliadas. Isso ocorreu em virtude do fato da salinidade reduzir o potencial hídrico da semente em relação ao solo, Dantas et al. (2003), promovendo atraso da mobilização de enzimas responsáveis pela germinação, além dos efeitos tóxicos dos sais sobre os tecidos vivos e do retardamento na síntese da enzima-amilase cotiledonar.

5 O KCl apresentou maiores valores na %G, CPA, e CR, isso indica que a solução de KCl foi a que as plântulas foram menos afetadas pela salinidade de água da irrigação, em seguida o NaCl e CaCl 2. Avaliando a salinidade no feijão-caupi Silva et al. (2009) relataram resultados semelhantes, pois a salinidade afetou todas as variáveis analisadas, tendo influenciado, portanto, o desenvolvimento da cultura em questão. Observa-se a curva de regressão polinomial no qual relaciona os níveis de salinidade aos valores médios das variáveis em estudo, o que permitiu a determinação dos feitos causados pela os níveis de sais da água de irrigação. As equações foram adotadas com a base na sua significância e no valor do coeficiente de determinação (R 2 ). Todas as variáveis analisadas foram afetadas pelo os níveis de salinidade da água de irrigação (Figuras 1). As variáveis %G, CPA, CR, PSPA e PSR (Figuras 1 A, B, C, D e E) foram reduzidos com os incrementos da salinidade da água de irrigação. O efeito da salinidade sobre o CPA e CR é devido, provavelmente, à redução no crescimento da planta, isto em razão do comprometimento de funções fisiológicas e bioquímicas (Santos et al. 2009b). Por outro lado, Lacerda et al. (2006) relatam que a redução na produção de massa seca da parte aérea e na raiz, está associada aos efeitos osmóticos, tóxicos e nutricionais decorrentes do acúmulo de sais na zona radicular da planta. Em referência à produção da biomassa (Figura 1) PSPA (D) e PSR (E) em plantas de feijão-caupi com o aumento da salinidade induzem na redução de biomassa. Dantas et al. (2002) relataram que aumentos na salinidade induzem a uma redução de biomassa. Santos et al. (2009a) relatam que em plântulas submetidas a estresse salino o vigor é mais afetado que a germinação, provocando maior redução de biomassa. CONCLUSÕES O feijão-caupi BR17-Gurgueia mostrou-se sensível à salinidade, tanto para a germinação como para os aspectos de crescimento inicial para os três sais avaliados. REFERÊNCIAS ASSIS JÚNIOR, J. O; LACERDA, F. C; SILVA, B. F; SILVA, B. L.F; BEZERRA, B. A. M; GHEYI, R. H. Produtividade do feijão-caupi e acúmulo de sais no solo em função da fração de lixiviação e da salinidade da água de irrigação. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v. 27, n. 3, p , BEZERRA, A. A. C.; NEVES, C. A; NETO, A. F; SILVA JUNIOR, V. J. Morfofisiologia e produção de feijão-caupi, cultivar BRS Novaera, em função da densidade de plantas.

6 Revista Caatinga, Mossoró, v. 27, n. 4, p , CAVALCANTE, M. B. R; ARAÚJOS, M. A. M; ROCHA, R. M. M; SILVA, J. K. D; ARAUJOS, M. R. S. Effect of thermal processing on total polyphenol content in the grain of cowpea cultivars. Revista Ciência Agronômica, v. 48, n. 5 (Especial), p , COELHO, J. B; BARROS, C. F. M; NETO, B. E; SOUZA, R. E. Ponto de murcha permanente fisiológico e potencial osmótico de feijão-caupi cultivado em solos salinizados. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.18, n.7, p , FREIRE FILHO, F. R.; RIBEIRO, V. Q.; ROCHA, M. M.; SILVA, K. J. D.; NOGUEIRA, M. S. R.; RODRIGUES, E. V. Feijão-caupi no Brasil: produção, melhoramento genético, avanços e desafios. Teresina: Embrapa Meio-Norte, p. FREIRE FILHO, F. R.; RIBEIRO, V. Q.; ALCÂNTARA, J. P.; BELARMINO FILHO, J.; ROCHA, M. M. BRS Marataoã: nova cultivar de feijão-caupi com grão tipo sempre-verde. Revista Ceres, v. 52, n. 303, p , PATEL, P. R.; KAJALII, S. S.; PATELI, V. R.; PATEL, V. J.; KHRISTIII, S. M. Impact of saline water stress on nutrient uptake and growth of cowpea. Brazilian Journal of Plant Physiology, v.22, n.1, p.43-48, SILVA, F. E. O.; MARACAJÁ, P. B.; MEDEIROS, J. F.; OLIVEIRA, F. A.; OLIVEIRA, M. K. T. Desenvolvimento vegetativo de feijão caupi irrigado com água salina em casa de vegetação. Revista Caatinga, v.22, p , SANTOS, P. R.; RUIZ, H. A.; NEVES, J. C. L.; et al. Germinação, vigor e crescimento de cultivares de feijoeiro em soluções salinas. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.13, p , 2009a. SANTOS, P. R.; RUIZ, H. A.; NEVES, J. C. L.; FREIRE, M. B. G.; FREIRE, F. J. Acúmulo de cátions em dois cultivares de feijoeiro crescidos em soluções salinas. Revista Ceres, v.56, p , 2009b.