COMUNICAÇÃO EFEITO DE SUBSTRATOS NA ACLIMATIZAÇÃO DE PLANTAS MICROPROPAGADAS DO PORTA-ENXERTO DE MACIEIRA MARUBAKAIDO 1

Transcrição

1 COMUNICAÇÃO EFEITO DE SUBSTRATOS NA ACLIMATIZAÇÃO DE PLANTAS MICROPROPAGADAS DO PORTA-ENXERTO DE MACIEIRA MARUBAKAIDO 1 ALEXANDRE HOFFMANN 2 MOACIR PASQUAL 3 NILTON NAGIB JORGE CHALFUN 3 CHRYSTIANE BORGES FRÁGUAS 4 RESUMO Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito do substrato durante a aclimatização de plantas do porta-enxerto de macieira Marubakaido enraizadas in vitro. O trabalho foi conduzido no Laboratório de Cultura de Tecidos e na casa-de-vegetação do Pomar Didático da UFLA (Lavras, MG). Foram utilizados brotos enraizados em meio de cultura com os sais de MS, acrescido de glicina, vitaminas, mio-inositol, ágar, sacarose e ácido indolbutírico (AIB). Foram testados cinco diferentes substratos (Plantmax, vermiculita, solo+areia (1:1 v/v), composto orgânico+areia (1:1 v/v) e solo+composto orgânico+areia (2:2:1 v/v)), nos quais os brotos enraizados foram transplantados em casa-devegetação com nebulização intermitente e sombreamento parcial. As avaliações foram realizadas após a retirada do ambiente in vitro e aos 35 dias após o início da aclimatização. Os substratos Plantmax, solo+areia, composto orgânico+areia e solo+composto orgânico+areia proporcionaram os melhores resultados quanto ao desenvolvimento do sistema radicular, não havendo efeito dos tratamentos sobre a altura e matéria seca das plantas. A vermiculita foi o substrato menos eficiente para a aclimatização de plantas micropropagadas do porta-enxerto de macieira Marubakaido. TERMOS PARA INDEXAÇÃO: Malus prunifolia, Rosaceae, maçã, cultura de tecidos. EFFECT OF SUBSTRATES ON ACCLIMATIZATION OF MICROPROPAGATED MARUBAKAIDO APPLE ROOTSTOCK PLANTLETS ABSTRACT - The objective of this work to evaluate the effect of substrate during acclimatization of Marubakaido apple rootstock plantlets rooted in vitro. The experiment was carried out in the Tissue Culture Laboratory and Didatic Orchard greenhouse of UFLA (Lavras, MG, Brazil). Shoots rooted in MS culture medium supplemented with glycine, vitamins, myo-inositol, agar, sucrose and indolebutyric acid (IBA) were used. Five different substrates [Plantmax, Vermiculite, Soil + Sand (1:1 v/v), Compost + Sand (1:1 v/v) and Soil + Compost + Sand (2:2:1 v/v)] were evaluated. The rooted INDEX TERMS: Malus prunifolia, Rosaceae, apple, tissue culture. shoots were transferred to these substrates in greenhouse with intermittent mist and partial shading. The evaluations were accomplished after transfer and 35 days after the beginning of acclimatization. Plantmax, soil + sand, compost + sand and soil + compost + sand were the substrates which gave the best results in root development, with no treatments effect on plantlets height and dry weight. Vermiculite was the less efficient substrate to acclimatization of Marubakaido apple rootstock plantlets. 1. Extraído da Tese de Doutorado do primeiro autor. 2. Engenheiro Agrônomo, Doutor, Pesquisador, EMBRAPA-Uva e Vinho, Cx. P. 177, Vacaria, RS.

2 Engenheiro Agrônomo, Doutor, Professor Titular, Departamento de Agricultura UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS UFLA, Cx. P. 37, Lavras, MG. 4. Acadêmica de Agronomia, Bolsista do CNPq, DAG/UFLA. O substrato é o meio de sustentação ou suporte durante o cultivo in vitro e aclimatização das plantas. Também é um fator externo de marcada influência no processo de enraizamento adventício e sobre a qualidade das raízes formadas, desempenhando papel importante na sobrevivência e desenvolvimento inicial da nova planta. O substrato afeta principalmente a aeração. Além disso, pode afetar o escurecimento do ambiente de enraizamento, ph, umidade e resistência física ao crescimento das raízes, entre outros (George, 1993 e Leite, 1995). O método convencional de micropropagação consiste no enraizamento in vitro de brotos em meio geleificado e posterior transferência dos brotos enraizados para casa-de-vegetação. Porém, o sistema radicular adventício emitido em meio semi-solidificado com ágar ou produto equivalente é, em geral, pouco ramificado, quebradiço e isento de pêlos radiculares (Leite, 1995), de modo que as raízes assim formadas podem ser pouco eficientes na absorção de água e nutrientes durante a aclimatização. Grout e Aston (1977) e Zimmerman (1981) também apontam a baixa qualidade da raiz formada em meio semi-solidificado como uma das causas da baixa sobrevivência das plantas durante a aclimatização, além de ser o componente de maior custo do meio de cultura (Leite, 1995). Na fase de aclimatização das plantas enraizadas in vitro ou ex vitro, o substrato afeta a sobrevivência e o crescimento. Hutchinson (1984), trabalhando com macieira Northern Spy, testou dois substratos compostos para aclimatização (vermiculita + perlita 1:1 v/v e turfa + areia grossa 1:3 v/v), obtendo mais de 90% de sobrevivência com os mesmos. Ponchia e Gardiman (1993) utilizaram turfa + composto + areia (1:1:1 v/v/v), composto + areia (2:1 v/v) e turfa + areia (2:1 v/v) na aclimatização de Prunus laurocerasus. Normah, Nor-Azza e Aliudin (1995) avaliaram o efeito de diferentes substratos: vermiculita + solo (1:1 v/v); areia + solo (1:1 v/v); areia + solo + matéria orgânica (3:2:1 v/v) e vermiculita + areia (1:1 v/v) na aclimatização de plantas micropropagadas de mangostão, obtendo um maior crescimento em altura da parte aérea das plantas, ao utilizarem areia + solo e areia + solo + matéria orgânica. Com este trabalho, teve-se por objetivo estudar o efeito de diferentes substratos na sobrevivência e crescimento das plantas micropropagadas do portaenxerto de macieira Marubakaido durante a aclimatização. O experimento foi realizado no Laboratório de Cultura de Tecidos e na Casa de Vegetação do Pomar Didático do Departamento de Agricultura da Universidade Federal de Lavras (Lavras, MG). Neste experimento, foram testados cinco diferentes substratos na aclimatização de brotos enraizados in vitro do porta-enxerto de macieira Marubakaido. Para o enraizamento, os brotos foram colocados em meio de cultura MS, com a metade da concentração dos sais, acrescido de vitaminas (1,5 mg.l -1 ), glicina (2,0 mg.l -1 ) e mio-inositol (100 mg.l - 1), sacarose (30 g.l -1 ) e AIB (1,0 mg.l -1 ), solidificado com ágar (7 g/l -1 ), sendo utilizados 7 brotos/frasco. Os explantes foram mantidos em frascos de vidro com capacidade de 250 cm 3, cobertos com tampas plásticas translúcidas e selados com filme de PVC transparente. As condições ambientais da sala de crescimento foram: fotoperíodo de 16 horas, temperatura de ºC e luminosidade em torno de 47 µmol.m -2.s -1. Aos 35 dias após o início do período de enraizamento in vitro, os brotos enraizados foram transplantados em bandejas de isopor, com 72 células de 120 cm 3 cada uma, nas quais foram colocados os substratos que constituíram os tratamentos deste experimento: Plantmax, vermiculita de granulometria média, solo (latossolo vermelhoescuro) + areia média lavada (1:1 v/v), composto orgânico, preparado com base em esterco bovino e restos culturais de gramíneas + areia (1:1 v/v) e solo + composto orgânico + areia (2:2:1 v/v). No momento do transplante, foram avaliados a altura média da parte aérea das plantas e o número de raízes primárias em quatro amostras de 5 plantas cada uma, obtendo-se as médias de 1,65 cm e 9,25 raízes/planta, respectivamente. O ambiente de aclimatização consistiu de uma casa-de-vegetação com nebulização intermitente, temperatura mantida em torno de 30ºC, umidade relativa do ar em torno de 93% e sombreamento parcial, obtido com dupla camada de tela de sombreamento (Sombrite 50% de sombreamento). Durante a aclimatização, foram avaliados, semanalmente, o percentual de plantas sobreviventes e a altura da parte aérea das mesmas. Aos 35 dias após o Ciênc. agrotec., Lavras, v.25, n.2, p , mar./abr., 2001

3 464 transplante e início da aclimatização, foram avaliados a altura da parte aérea, número de raízes primárias e matéria seca da raiz e da parte aérea. Foi adotado o delineamento experimental inteiramente ao acaso, com 4 repetições e 8 explantes por repetição. Para as avaliações seqüenciais de sobrevivência e altura da parte aérea, foi utilizada a análise em parcelas subdivididas no tempo. Os resultados foram comparados através de análise de regressão (avaliações seqüenciais) e do teste de Tukey a 5% de probabilidade (demais variáveis). A sobrevivência das plantas, durante o processo de aclimatização em diferentes substratos, não sofreu influência dos tratamentos, havendo ajuste significativo das médias a uma regressão quadrática no número de plantas vivas em função do tempo, em virtude do estresse sofrido pelas plantas por ocasião do transplante e ao transferí-las do laboratório para a casa-de-vegetação (Figura 1). Entre 7 e 21 dias de aclimatização, a sobrevivência caiu para níveis de 85,5%, e nos últimos dias do período de avaliação, a sobrevivência manteve-se inalterada, indicando uma tendência à estabilização a partir dos 28 dias. Essa tendência está de acordo com o que é citado por Marin e Gella (1988), que observaram que essa queda drástica ocorre em torno dos 14 dias após o início da aclimatização e mencionaram que esse fenômeno deve-se à inanição das plantas, que é causada pela baixa eficiência na troca do metabolismo heterotrófico/mixotrófico (com dependência total ou parcial de uma fonte externa de carbono) para o metabolismo heterotrófico do carbono (com dependência total da fotossíntese). A altura da parte aérea das plantas, avaliada durante os 35 dias de aclimatização, sofreu influência apenas do tempo, como observado na variável anterior. Na Figura 2 é mostrada a tendência da altura das plantas ao longo do período de aclimatização. Verificou-se que a interação tempo x substrato não foi significativa, havendo ajuste a uma equação de segundo grau, independente do substrato em que as plantas foram aclimatizadas. Após a aclimatização (período de 35 dias), conforme demonstrado na Tabela 1, observou-se que a altura e a matéria seca da parte aérea das plantas não foram afetadas pelos tratamentos, mas somente as variáveis relativas ao sistema radicular (número de raízes primárias e matéria seca da raiz). Hartmann, Kester e Davies (1990) mencionam que os principais efeitos dos substratos manifestam-se sobre as raízes, podendo acarretar algumas influências sobre o crescimento da parte aérea. No caso deste experimento, é provável que o tempo de aclimatização não tenha sido suficiente para que o efeito sobre as raízes afetasse a parte aérea em função dos tratamentos. Quanto ao número de raízes primárias, somente houve diferença significativa dos tratamentos Plantmax e Solo+Areia em relação à vermiculita. Quando foi utilizada a mistura Solo+Areia, o número médio de raízes primárias passou de 9,25 para 13,73 raízes, depois da aclimatização; portanto, um incremento de 48,4%, ao passo que, com a vermiculita, esse incremento foi de apenas 2,5%. A vermiculita apresenta baixa agregação com as raízes, o que afetou negativamente o crescimento das plantas, tanto da parte aérea quanto das raízes. Sobrevivência (%) Tempo de aclimatização (dias)

4 465 FIGURA 1 - Evolução do percentual de plantas de macieira Marubakaido micropropagadas sobreviventes em função do tempo de aclimatização. Lavras, UFLA, Altura de plantas (cm) 2,4 2,2 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 Y = 1,6191 0,0116 x + 0,0007 x 2 r 2 = 0,9655 Y = 101,59 0,8881 x 0,0078 x Período de aclimatização (dias) r 2 = 0,9571 FIGURA 2 - Efeito do tempo no crescimento em altura da parte aérea de plantas de macieira Marubakaido micropropagadas durante a aclimatização. Médias de cinco substratos. Lavras, UFLA, TABELA 1 - Efeito do substrato sobre as médias de altura da parte aérea, número de raízes primárias e matéria seca (MS) da parte aérea e das raízes aos 35 dias de aclimatização de plantas do porta-enxerto Marubakaido. Lavras, UFLA, Substrato Altura (cm) Núm. Raízes primárias MS da Parte Aérea (g/planta) MS das Raízes (g/planta) Plantmax 2,13 a 13,10 a 0,0525 a 0,021 a Vermiculita 2,23 a 9,48 b 0,0427 a 0,014 b Comp.Org.+ Areia 2,23 a 11,28 ab 0,0409 a 0,018 ab Comp.Org.+Solo+Areia 1,93 a 12,45 ab 0,0384 a 0,017 ab Solo + Areia 1,98 a 13,73 a 0,0425 a 0,017 ab Médias com a mesma letra, dentro da coluna, não diferem significativamente pelo Teste de Tukey a 5% de significância. Para a matéria seca das raízes, houve diferença significativa apenas entre os substratos Plantmax e Vermiculita. O substrato exerce grande influência na arquitetura do sistema radicular, sendo de grande importância a sua aeração e aderência às raízes. Segundo Gislerod (1982) e Hartmann, Kester e Davies (1990), o substrato deve ter boa capacidade de retenção de água, volume ótimo de espaços porosos preenchidos por gases e adequada taxa de difusão de oxigênio necessário à respiração das raízes. O solo contribuiu com uma boa agregação às raízes e retenção de água, ao passo que a areia apresenta excelente drenagem, sendo

5 466 utilizada com freqüência como condicionador físico do substrato. Dos cinco substratos avaliados, quatro apresentaram resultados semelhantes entre si (Plantmax, solo+areia, composto orgânico+areia e solo+composto orgânico+areia), sendo a vermiculita o substrato menos eficiente para uso durante a aclimatização de plantas de macieira micropropagadas, com relação ao desenvolvimento do sistema radicular. O bom desempenho do substrato comercial e das misturas de solo e/ou composto orgânico com o condicionador físico (areia) pode ser atribuído à boa agregação com as raízes, formando torrões, à disponibilidade de nutrientes e à adequada drenagem, sem que houvesse compactação. A superioridade do Plantmax como substrato foi comprovada por Carvalho et al. (1997) em trabalho com cafeeiro. Scheffer (1993), entretanto, avaliando a influência do substrato na fisiologia de plantas de morango micropropagadas durante a adaptação pré-campo, obteve melhor resultado para matéria seca da folha e matéria seca da raiz com o uso do substrato Composto em relação ao substrato Comercial. Normah, Nor-Azza e Aliudin (1995), trabalhando com a aclimatização de mangostão, observaram percentuais de sobrevivência entre 92 a 98%, sendo as maiores alturas de plantas obtidas com areia+solo e areia+solo+material orgânico. Com este último substrato, foi obtida a maior sobrevivência. Embora não tenham sido encontradas diferenças significativas entre os quatro melhores substratos, o Plantmax apresenta vantagem comparativa pela uniformidade de composição química e física, diferentemente do que pode ocorrer com o solo e o material orgânico, os quais podem variar muito nas suas características. Esse aspecto é de grande importância em trabalhos de pesquisa e também na produção comercial de plantas, assegurando-se, dessa forma, a repetitibilidade dos resultados. Logo, o produto comercial, embora não difira dos demais substratos, com exceção da vermiculita, é o substrato mais recomendado para uso durante a aclimatização de plantas micropropagadas de macieira. Com base nos resultados obtidos nos experimentos, conclui-se que: a) O substrato afeta apenas o crescimento do sistema radicular das plantas de macieira Marubakaido durante a aclimatização; b) Os melhores resultados são obtidos com o substrato comercial Plantmax, solo+areia, composto orgânico+areia e solo+composto orgânico+areia; c) A vermiculita é o substrato menos eficiente para aclimatização de plantas micropropagadas de macieira. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CARVALHO, G. R. et al. Aclimatização de brotações de cafeeiro produzidas in vitro. II ENCONTRO BRASILEIRO DE BIOTECNOLOGIA VEGETAL (Gramado: 1997) Programas e Resumos... Gramado: FAO REDBIO/EMBRAPA/UFRGS, p.60. GEORGE, E.F. Plant propagation by tissue culture - Part 1: The technology. 2. ed. Edington: Exegetics, p. GISLEROD, H. R. Physical conditions of propagation media and their influence on the rootins of cuttings I. Air content and oxygen diffusion at different moisture tensions. Plant and Soil, The Hague, v.69, p , GROUT, B.; ASTON, M.J. Transplanting of cauliflower plants regenerated from meristem culture. I. Water loss and water transfer related to changes in leaf wax and to xylem regeneration. Horticultural Research, Athens, v.17, p ,1977. HARTMANN, H. T.; KESTER, D. E.; DAVIES JR, F. T. Plant propagation: principles and practices ed. Englewood Cliffs: Prentice Hall, p. HUTCHINSON, J. F. Factors affecting shoot proliferation and root initiation in organ cultures of the apple Northern Spy. Scientia Horticulturae, Amsterdam, v.22, n.4, p , LEITE, G.B. Efeito de reguladores de crescimento, substratos, sacarose e intensidade luminosa na micropropagação e pereira (Pyrus communis L.) cv. Bartlett e do clone OH x F97. Pelotas: UFPEL, p. (Dissertação - Mestrado em Agronomia) MARIN, J.A.; GELLA, R. Is dessecation the cause of the poor survival rate in the acclimatization of micropropagated Prunus cerasus L.? Acta Horticulturae, Wageningen, n.230, p , NORMAH, M.N.; NOR-AZZA, A.B.; ALIUDIN, R. Factors affecting in vitro shoot proliferation and ex vitro establishment of mangosteen. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, Dordrecht, v.43, n.3, p , Dec PONCHIA, G.; GARDIMAN, M. The micropropagation and post-acclimation growth of

6 467 Prunus laurocerasus L. cv. Otto Luyken: additional findings. Advances in Horticultural Science, Firenze, v.7, n.1, p , SCHEFFER, V.S. Influência da natureza do substrato na fisiologia de plantas de morango micro- propagadas na fase de adaptação pré-campo. Piracicaba: ESALQ, p. (Tese - Mestrado em Agronomia) ZIMMERMAN, R.H. Micropropagation of fruit plants. Acta Horticulturae, Wageningen, n.120, p , 1981.