Produção de biomassa e teores de macronutrientes da tanchagem (Plantago major L.) em resposta a adubação fosfatada e micorrizas arbusculares

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1 Produção de biomassa e teores de macronutrientes da tanchagem (Plantago major L.) em resposta a adubação fosfatada e micorrizas arbusculares 31 FREITAS, M.S.M.*; MARTINS, M.A.; CARVALHO, A.J.C. UENF/CCTA/LSOL, Campos dos Goytacazes-RJ, CEP *msimone@uenf.br, marco@uenf.br, almy@uenf.br RESUMO: O objetivo deste trabalho foi avaliar os efetivos dos fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) no crescimento e teores de macronutrientes de plantas de Plantago major L. cultivada com diferentes doses de P. O experimento foi conduzido em casa de vegetação e o delineamento estatístico utilizado foi de blocos ao acaso, num fatorial 5x4, sendo cinco tratamentos microbiológicos (sem fungo, Glomus clarum, Glomus etunicatum, Gigaspora margarita e Acaulospora scrobiculata) e quatro doses de P (0, 50, 100 e 200 mg kg -1 ), com quatro repetições. As plantas foram colhidas na fase de floração, 53 dias após o plantio. Verificou-se que na ausência de P, o fungo Glomus clarum proporcionou incrementos de 898% na produção de matéria seca, 40% no teor de S e 178% no teor de Ca e o fungo Gigaspora margarita proporcionou incrementos de 238% na produção de matéria seca e 129% no teor de K, em relação ao tratamento controle. A tanchagem é uma planta que responde efetivamente aos FMAs, sendo que a maior produtividade depende da combinação de espécie do fungo com dose de fósforo. Palavras-chave: nutrição de plantas, tanchagem, fósforo, fungos micorrízicos ABSTRACT: Phytomass production and macronutrient content of Plantago major L. subjected to phosphorous fertilization and arbuscular mycorrhizae. The objective of this work was to evaluate the effects of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) on the growth and macronutrient content of Plantago major L. plants cultivated under different P levels. The experiment was carried out in a greenhouse, and the statistical design was in randomized blocks, in a 5x4 factorial arrangement: five microbiological treatments (without fungus, Glomus clarum, Glomus etunicatum, Gigaspora margarita, and Acaulospora scrobiculata) and four P levels (0, 50, 100, and 200 mg kg -1 ), with four replicates. Plants were harvested in the flowering stage, 53 days after planting. In the absence of P, G. clarum increased dry matter yield by 898%, S content by 149% and Ca content by 79%, whereas G. margarita increased dry matter yield and K content by 238% and 29%, respectively, relative to control. Plantago major L. effectively responds to AMF, and its highest productivity depends on the combination between the fungus species and P level. Key words: plant nutrition, Plantago major L., phosphorus, mycorrhizal fungi INTRODUÇÃO Dentre as plantas medicinais a tanchagem (Plantago major L.), também conhecida como tansagem, transagem ou língua de vaca, da família Plantaginaceae (Martins et al., 2000) tem grande potencial para exploração comercial. Estudos de Guillén et al. (1997) demonstram ação curativa destas plantas como analgésica e antiinflamatória. Samuelsen (2000) cita a utilização dessa planta contra tumores, problemas digestivos e cutâneos e Chiang et al. (2002) concluíram que 11 compostos do extrato de Plantago major L. exibem atividade antiviral, entretanto pouco estudo tem sido feito envolvendo a influência de fatores ambientais no seu desenvolvimento. Um dos principais benefícios dos fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) à planta hospedeira está associado com a absorção de nutrientes. Expandindo a zona de absorção da raiz, pelo desenvolvimento de hifas que se ramificam, proporcionam aumento da área de superfície de contato com o solo, favorecendo a maior absorção de nutrientes como fósforo (Smith & Read, 1997; Recebido para publicação em 26/03/2007 Aceito para publicação em 14/03/2008

2 32 Pfeffer et al., 1999; Bressan et al., 2001), zinco e cobre (Marschner & Dell, 1994; Pfeffer et al., 1999), nitrogênio e potássio (Bressan et al., 2001). Em condições controladas, Marschner & Dell (1994) verificaram que os FMAs podem ser responsáveis pela absorção de cerca de 80% do fósforo, 25% do nitrogênio e Zinco e 10% do potássio. Entretanto o benefício da associação vai depender de vários fatores como: genótipo da planta, espécie de fungo e disponibilidade de fósforo no solo, podendo ser avaliada pelo crescimento e produtividade da planta. Albuquerque & Costa (2000) verificaram a ocorrência de várias espécies de FMAs na rizosfera da tanchagem com presença de muitos arbúsculos e vesículas nas raízes, mas não foi avaliado, entretanto a produção de biomassa e o estado nutricional desta planta, em função desta colonização. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência efeitos de diferentes espécies de FMAs e doses crescentes de P sobre o desenvolvimento e teores de macronutrientes da tanchagem (Plantago major L.). MATERIAL E MÉTODO O experimento foi realizado em casa de vegetação na Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, localizado em Campos dos Goytacazes, RJ, no período de 08/02/2002 a 02/04/ O delineamento experimental foi de blocos casualizados em arranjo fatorial 5 x 4, sendo 5 tratamentos microbiológicos (Glomus clarum Nicolson e Schenck, Glomus etunicatum Becker e Gerdemann, Gigaspora margarita Becker e Hall, Acaulospora scrobiculata Trappe e sem fungo) e 4 doses de P (0, 50, 100 e 200 mg kg -1 de solo), com 4 repetições. A unidade experimental foi composta por um vaso, contendo 3 kg de solo e 5 plantas. O solo classificado como Latossolo Amarelo distrófico, após coleta, foi peneirado e esterilizado em autoclave por duas vezes, a 121ºC por 1 h, com a finalidade de eliminar os FMAs nativos. As características químicas do solo, após a autoclavagem, foram: ph (H 2 O) = 5,5; M.O. = 21 g dm -3 ; P = 7 mg dm -3 ; S = 22 mg dm -3 ; K + = 0,18 cmol c dm -3 ; Ca = 1,7 cmol c dm -3 ; Mg 2+ = 1 cmol c dm -3 ; H+Al = 3 cmol c dm -3 ; Fe = 55 mg dm -3 ; Cu = 0,2 mg dm -3 ; Zn = 1,5 mg dm -3 ; Mn = 12 mg dm -3 ; B = 0,34 mg dm -3. A dose de K em todos os tratamentos foi de 127 mg kg -1 de solo, utilizado como fonte o K 2 SO 4 p.a e KH 2 PO 4 p.a. A dose de N foi, em todos os tratamentos, de 20 mg kg -1 de solo no plantio e 20 mg kg -1 de solo, 30 dias após o plantio, na forma de NH 4 NO 3 p.a. A dose de cálcio utilizado em todos os tratamentos foi 4 cmol c kg -1, fonte CaCO 3 p.a. As fontes de P utilizadas foram KH 2 PO 4 p.a. e NaH 2 PO 4 p.a. Após a aplicação das doses de P (0, 50, 100 e 200 mg kg -1 de solo), os vasos permaneceram umedecidos e incubados por 45 dias, onde posteriormente foram realizadas extrações de P (Mehlich-1), obtendo-se 7, 32, 60 e 132 mg dm -3 de P, em relação às doses de 0, 50, 100 e 200 mg kg -1, respectivamente. O substrato utilizado na multiplicação do inóculo foi uma mistura de solo e areia na proporção de 1:2 (v/v), que foi esterilizado em autoclave, a uma temperatura de 121ºC por 1 h, por duas vezes. Ao substrato, colocado em vasos com capacidade de 3 kg, foram adicionados 50 g de inóculo inicial. O inóculo foi uma mistura de solo contendo esporos, hifas e raízes colonizadas, com os fungos G. clarum, G. etunicatum, G. margarita e A. scrobiculata. A seguir, 15 sementes de Brachiaria brizantha foram desinfestadas com solução de hipoclorito de sódio 0,5%, durante 10 min, lavadas com água desionizada e semeadas em cada vaso. Aos 4 meses após a semeadura, a parte aérea foi cortada e 30 dias após o corte, uma amostra com a mistura de solo contendo esporos, hifas dos fungos micorrízicos e raízes finas cortadas, foi utilizada como inóculo. As sementes do material genético de tanchagem, utilizadas neste trabalho, foram selecionadas por Rozeli Coelho Silva, da Assessoria Técnica em Projetos de Fitoterapia, Secretária Municipal de Saúde e Horto de Plantas Medicinais de Vargem Alta-ES. Foram semeadas 15 sementes por vasos e após germinação, selecionou-se 5 planta/ vaso. A inoculação com o fungo micorrízico arbuscular foi feita no momento da semeadura, aplicando-se a 5,0 cm de profundidade e abaixo das sementes, 50 g de inóculo contendo raízes infectadas e pedaços de hifas, totalizando a aplicação de aproximadamente 20, 23, 17 e 18 esporos por g de solo das espécies Glomus clarum, Glomus etunicatum, Gigaspora margarita e Acaulospora scrobiculata, respectivamente. As plantas foram irrigadas diariamente, utilizando-se água desionizada. Aos 53 dias após a semeadura, no período de florescimento, coletou-se toda a parte aérea e as raízes das plantas, colocando-as em sacos de papel e em seguida a parte aérea foi seca em estufa de ventilação forçada, a 65 C de temperatura por 48 horas. Uma vez seco, o material foi pesado, para determinação da matéria seca da parte aérea e, em seguida moído em moinho do tipo Willey e armazenadas em frasco hermeticamente fechado (Malavolta et al.1997). A parte aérea da tanchagem, após secagem, foi submetida à oxidação pela digestão sulfúrica, onde se obteve o extrato, no qual determinou-se o N pelo método de Nessler (Jackson, 1965), o P pelo método colorimétrico do molibdato (Malavolta et al., 1997) e o K por espectrofotometria

3 33 de emissão de chama. O Ca e Mg foram determinados após oxidação do material vegetal pela digestão nitroperclórica, por espectrofotometria de absorção atômica e o S por turbidimetria com cloreto de bário (Jones Jr. et al., 1991). Para avaliação da porcentagem de colonização radicular, amostras de raízes finas foram lavadas com água, cortadas em aproximadamente 2 cm de comprimento e armazenadas em álcool etílico 50%. Foi utilizando o método da interseção em placas de Petri quadriculada (Giovannetti & Mosse, 1980), após coloração das raízes em azul de metileno (Grace & Stribley, 1991). Foram realizadas análises de variância para as variáveis quantificadas e as médias dos tratamentos microbiológicos foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade e as doses de P foram analisadas por regressão polinomial. Utilizou-se, para análise, o sistema operacional SANEST. RESULTADO E DISCUSSÃO Verificou-se efeito das interações entre as espécies de fungos e doses de P na produção de matéria seca da parte aérea da tanchagem e porcentagem de colonização micorrízica (Tabela 1). Na ausência da adubação fosfatada, a produção de matéria seca na parte aérea da tanchagem nos tratamentos inoculados com G. clarum e G. margarita foram, respectivamente, 898 e 238% superior à produção obtida no tratamento sem TABELA 1. Produção de matéria seca da parte aérea da tanchagem e porcentagem de colonização micorrízica em função de tratamentos microbiológicos e de adubação fosfatada. Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5%. TABELA 2. Equações de regressão polinomial e R 2 para estimativa de matéria seca da parte aérea de tanchagem e colonização micorrízica em função de doses de P e tratamentos microbiológicos.

4 34 inoculação, mostrando a eficiência destas espécies de fungo em promover o crescimento de plantas de tanchagem nesta dose de P. Para as doses de P, estimaram-se, em todos os tratamentos microbiológicos, funções quadráticas onde as maiores produções de matéria seca da parte aérea foram obtidas quando se utilizaram doses de P entre 135 mg kg -1 de solo, para o tratamento sem fungo, a 145 mg kg -1 de solo, para G. etunicatum (Tabela 2). Nestas condições estimaram-se produções de matéria seca da parte aérea entre 12,4 a 13,6 g vaso -1, ou seja, a aplicação do P proporcionou comportamento semelhante no crescimento das plantas, independente da micorrização. Comportamentos semelhantes foram obtidos por Melloni et al. (2000), em plantas de limoeiro-cravo e Freitas et al. (2006), em plantas de menta. A maior porcentagem de colonização micorrízica foi observada nas espécies G. clarum e G. margarita, 72,6 e 70,5%, respectivamente, quando não se utilizou adubação fosfatada (Tabela 1). Segundo Smith & Read (1997), em solos com baixa disponibilidade de P a maior colonização micorrízica geralmente é seguida por estímulos no crescimento da planta. As diferenças observadas na produção de matéria seca da tanchagem, entre os tratamentos microbiológicos, podem ocorrer, segundo Sieverding (1991), porque os FMAs apresentam preferência na colonização por determinado hospedeiro, sendo a eficiência simbiótica influenciada pelos genótipos da planta e do fungo, assim como pelas condições ambientais. Para porcentagem de colonização, cada espécie de FMAs apresentou comportamento diferente de acordo com a disponibilidade de P no solo (Tabela 2), sendo que para a espécie G. margarita o aumento da dose de P diminui a porcentagem de infecção para esses fungos, comportamento também observado por Costa et al. (2001). Vários trabalhos (Freitas et al., 2006; Weber et al., 2004; Bressan et al., 2001; Melloni et al., 2000) já demonstraram que diferentes espécies FMAs devem ser testadas em uma mesma planta, sob as mesmas condições ambientais, para selecionar fungos eficientes quanto à capacidade de promover o crescimento de seu hospedeiro. Os teores de N e P na matéria seca da parte aérea da tanchagem foram influenciados pela adubação fosfatada, onde a adição de fósforo proporcionou decréscimos nos teores de N e elevação nos de P no tecido vegetal (Figura 1). Segundo Malavolta et al. (1997), o decréscimo no teor de N pode ter ocorrido em função de efeito de diluição do referido nutriente na parte aérea das plantas, pois a adição de P proporcionou aumento na produção da matéria seca da tanchagem. Os tratamentos microbiológicos não influenciaram os teores de N e P na matéria seca foliar da tanchagem. Entretanto, Bressan et al., (2001) observaram que a inoculação com fungos micorrízicos arbusculares, no sorgo e na soja, aumentaram as concentrações foliares de N e P. Esses resultados indicam que o efeito dos fungos micorrízicos pode depender da espécie vegetal, entre FIGURA 1. Teores de N e P na matéria seca da parte aérea da tanchagem em função de adubação fosfatada.

5 35 outros fatores. Os teores de K e S foram influenciados pela interação de tratamentos microbiológicos com doses de P (Tabelas 3 e 4). Na ausência da adubação fosfatada, o teor de K na matéria seca da parte aérea da tanchagem, no tratamento inoculado com G. margarita foi 29% superior aos obtido no tratamento controle (Tabela 3). Para os teores de S, na dose 0 de P, os teores foram 128 e 149% maiores nas plantas inoculadas com G. margarita e G. clarum, respectivamente (Tabela 3). Para as doses de P, estimaram-se, nos tratamentos microbiológicos, funções quadráticas para os teores de K, onde as médias decresceram ate a aplicação de P de 139 mg kg -1 de solo, no tratamento com G. margarita, a 164 mg kg -1 de solo, no tratamento com G. etunicatum (Tabela 4). Para os teores de S, verificou funções quadráticas distintas, onde se estimou decréscimos nos teores deste nutriente com o aumento na dose de P até 140 e 128 mg kg -1 de solo, quando se inoculou as plantas com G. margarita e G. clarum, respectivamente, e acréscimos nos teores foliares com o aumento na dose de P até 140, 129 e 127 mg kg -1 de solo quando não houve inoculação das plantas ou quando estas foram inoculadas com G. etunicatum e A. scrobiculata, respectivamente (Tabela 4). Tais resultados demonstram, assim como em outras características determinadas na tanchagem, uma variação nas respostas das plantas em função da micorrização e da adubação fosfatada. TABELA 3. Teores de K e S na matéria seca da parte aérea da tanchagem (g kg -1 ) em função de tratamentos microbiológicos e de adubação fosfatada. Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5%. TABELA 4. Equações de regressão polinomial e R 2 para estimativa de teores K e S na matéria seca da parte aérea de tanchagem em função de doses de P e tratamentos microbiológicos

6 36 Verificou-se efeito das interações entre as espécies de fungos e doses de P para os teores de Ca e Mg (Tabela 5). Na ausência da adubação fosfatada, o teor de Ca na matéria seca da parte aérea da tanchagem, no tratamento inoculado com G. margarita, G. clarum e A. scrobiculatum foi 76, 78, 60%, respectivamente, superior aos obtido no tratamento controle. Para os teores de Mg, na dose 0 de P, todos os tratamentos inoculados com fungos foram superiores ao controle. Os teores foliares de Ca e Mg não foram afetados pela adubação fosfatada quando as plantas foram inoculadas com G. clarum e A. scrobiculatum (Tabela 6). Verificou-se que os teores de Ca e Mg decresceram, com o aumento na dose de P, quando as plantas foram inoculadas com G. margarita e G. etunicatum, respectivamente. CONCLUSÃO A produção de matéria seca da parte aérea da tanchagem depende das doses de fósforo adicionadas ao solo e da espécie de fungos micorrízico arbusculares; Na ausência da adubação fosfatada a associação das plantas de tanchagem com a espécie Glomus clarum ou Gigaspora margarita proporcionaram a maior produção de matéria seca da parte aérea; A aplicação do P proporcionou comportamento semelhante no crescimento das plantas, independente da micorrização; Na ausência da adubação fosfatada, os teores de K, Ca, Mg e S na matéria seca foliar da tanchagem, foram incrementados pelos tratamentos microbiológicos; TABELA 5. Teores de Ca e Mg na matéria seca da parte aérea da tanchagem em função de tratamentos microbiológicos e de adubação fosfatada. Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5%. TABELA 6. Equações de regressão polinomial e R 2 para estimativa de teores Ca e Mg na matéria seca da parte aérea de tanchagem em função de doses de P e tratamentos microbiológicos.

7 37 O incremento de adubo fosfatado promoveu decréscimos nos teores foliares de N e K. AGRADECIMENTO A Rozeli Coelho Silva, da Secretária Municipal de Saúde e Horto de Plantas Medicinais de Vargem Alta-ES, pelo exemplo de dedicação no estudo das plantas medicinais e por ceder as sementes da tanchagem. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA ALBUQUERQUE, P.P.; COSTA, S.M.G. Fungos micorrízicos arbusculares em Ageratum conyzoides L. e Plantago major L. In: BIODINÂMICA DO SOLO FETIBIO. Santa Maria: UFSM/SBCS/SBM, CD Room. BRESSAN, W. et al. Fungos micorrízicos e fósforo, no crescimento, nos teores de nutrientes e na produção do sorgo e soja consorciados. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.36, n.2, p , COSTA, C.M.C. et al. Influência de fungos micorrízicos arbusculares sobre o crescimento de dois genótipos de aceroleira (Malpighia emarginata DC.). Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.36, n.6, p , CHIANG, L.C. et al. Antiviral activity of Plantago major extracts and related compounds in vitro. Antiviral Research, v.55, n.1, p.53-62, FREITAS, M.S.M.; MARTINS, M.A.; CARVALHO, A.J.C. Crescimento e composição da menta em resposta à inoculação com fungos micorrízicos arbusculares e adubação fosfatada. Horticultura Brasileira, v.24, n.1, p.11-6, GIOVANNNETTI, M.; MOSSE, B. Na evakuation of techniques for measuring VA mycorrhizal infection in roots. The New Phytologist, v.84, p ,1980. GRACE, C.; STRIBLEY, P. A safer procedure mycorrhizal fungi. Mycological Research, v.95, p , GUILLÉN, M.E.N. et al. Analgesic and antiinflamatory activities of the aqueous extract of Plantago major L. International Journal of Pharmacognosy, v.35, n.2, p , JACKSON, M.L. Soil chemical analysis. New Jersey: Prentice Hall, p. JONES JR., J.B.; WOLF, B.; MILLS, H.A. Plant analysis handbook: a practical sampling, preparation, analysis, and interpretation guide. Athens: Micro-Macro Publishing, p. MARSCHNER, H.; DELL, B. Nutrition uptake in mycorrhizal symbiosis. Plant and Soil, v.159, p , MARTINS, E.R. et al. Plantas medicinais. Viçosa:UFV, p. MALAVOLTA, E.; VITTI, G.C.; OLIVEIRA, S.A. Avaliação do estado nutricional das plantas: princípios e aplicações. 2.ed. Piracicaba: Potafos, p. MELLONI, R. et al. Fósforo adicionado e fungos micorrizicos arbusculares no crescimento e nutrição mineral de limoeiro-cravo [Citrus limonia (L.) Osbeck]. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.24, n.4, p , PFEFFER, P.E. et al. Carbon uptake and the metabolism and transport of lipids in an arbuscular mycorrhiza. Plant Physiology, v.120, n , SAMUELSEN, A.B. The traditional uses, chemical constituents and biological activities of Plantago major L. A review. Journal of Ethnopharmacology, v.71, n.1, p.1-21, SIEVERDING, E. Vesicular-arbuscular mycorrhiza management in tropical agrosystems. Eschborn: Bremer, p. SMITH, S.E.; READ, D.J. Mycorrhizal symbiosis. Califórnia: Academic Press, p. WEBER, O.B. et al. Inoculação de fungos micorrízicos arbusculares e adubação fosfatada em mudas de cajueiro-anão-precoce. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.39, n.5, p , 2004.