CRESCIMENTO DE PLANTAS DE MILHO E TEOR DE NUTRIENTES SOB DOSES DE NÍQUEL COM E SEM CALAGEM

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1 1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical CRESCIMENTO DE PLANTAS DE MILHO E TEOR DE NUTRIENTES SOB DOSES DE NÍQUEL COM E SEM CALAGEM GILMAR NUNES TORRES C U I A B Á MT 213

2 2 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical CRESCIMENTO DE PLANTAS DE MILHO E TEOR DE NUTRIENTES SOB DOSES DE NÍQUEL COM E SEM CALAGEM GILMAR NUNES TORRES Engenheiro Agrônomo Orientadora: Profª. Dra. SÂNIA LÚCIA CAMARGOS Co-orientadora: Profª. Dra. Walcylene Lacerda Matos Pereira Scaramuzza Dissertação apresentada à Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária da Universidade Federal de Mato Grosso, para obtenção do título de Mestre em Agricultura Tropical. C U I A B Á MT 213

3 Ficha catalográfica 3

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5 5 AGRADECIMENTOS A Deus, por tudo que tenho em minha vida e pela oportunidade que me foi concedida para realizar este estudo. A minha família, pelo apoio nos momentos difíceis. A professora Dra. Sânia Lúcia Camargos, por abrir as portas para minha entrada na UFMT, pela amizade e orientação no presente estudo. A professora Dra. Walcylene Lacerda Matos Pereira Scaramuzza, pela amizade e co-orientação. Ao Programa de Pós-Graduação em Agricultura Tropical (PPAT/UFMT/FAMEV), por colocar a disposição pesquisadores, funcionários e infra-estrutura que possibilitaram a realização do curso. Ao corpo docente do PPAT, pelos ensinamentos. Aos funcionários do PPAT, pelo auxílio e amizade durante a realização do mestrado. A Coordenadoria de Aperfeiçoamento de Pessoal de Ensino Superior (CAPES) pela concessão da bolsa de estudo. A todos os amigos e pessoas que de alguma forma colaboraram com a execução deste trabalho.

6 1 CRESCIMENTO DE PLANTAS DE MILHO E TEOR DE NUTRIENTES SOB DOSES DE NÍQUEL COM E SEM CALAGEM RESUMO O milho é um dos cereais mais cultivados em todo o mundo, fornecendo produtos largamente utilizados para alimentação humana, animal e matériasprimas para a indústria, é de grande importância seu estudo a fim de manter sua qualidade nutricional principalmente se tratando de elementos como o níquel que são requeridos em pequenas quantidades. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento de plantas de milho submetidas a doses crescentes de níquel com e sem calagem. O experimento foi realizado em casa de vegetação na Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária (FAMEV) da Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), em Cuiabá/MT. O delineamento foi o de blocos casualizados, em um arranjo fatorial 2 x 5 com quatro repetições sendo com e sem calagem e cinco doses de níquel, totalizando 4 parcelas. A calagem e a aplicação de níquel afetaram todas as medidas de crescimento das plantas, com um efeito negativo pelo aumento das doses de níquel sobre o desenvolvimento das plantas na ausência da calagem. Com a calagem e na dose de níquel de 2,5 mg dm -3 de solo, observou-se um aumento da produção de massa seca das plantas em aproximadamente 8,32%. Observou-se que tanto a calagem quanto a aplicação de doses de níquel alteraram os teores de nutrientes nas plantas de milho. Independente da parte da planta avaliada houve aumento nos teores de níquel com o aumento das doses aplicadas no solo, e um menor teor para os tratamentos que receberam calagem. Com a calagem houve maior crescimento das plantas e não se observou toxidez por níquel até a dose máxima estudada e houve um aumento na produção de massa seca na menor dose aplicada. Palavras-chave: Micronutrientes, toxidez, calcário, elementos tóxicos.

7 2 GROWTH OF PLANTS OF CORN AND NUTRIENT CONCENTRATION UNDER DOSES OF NICKEL WITH AND WITHOUT LIMING ABSTRACT Corn is one of the most cultivated cereals in the world, providing products widely used for food, feed and raw materials for industry, is of great importance their study in order to maintain their nutritional quality especially when dealing with such elements as nickel, which is required in small amounts. This study aimed to evaluate the development of corn plants in increasing doses of nickel with and without liming. The experiment was conducted in a greenhouse at the Faculty of Agronomy and Veterinary Medicine (FAMEV) Federal University of Mato Grosso (UFMT) in Cuiabá / MT during the period March-May 212. The soil used in the experiment was an Oxisol was a clay texture. The experimental design was randomized blocks in a 5 x 2 factorial arrangement with four replications, totaling 4 parcels, with and without lime and five doses of nickel. The liming and applying nickel interfere in the growth of maize plants, showing a negative effect of increasing doses of nickel on plant development when the Liming is not performed. With liming and in the dose of 2,5 mg nickel dm -3 soil, observed an increase in dry matter production of maize plants approximately 8.32%. It was observed that both the application as liming doses of nickel altered nutrient content in maize plants. Regardless of the part of the plant evaluated was increased levels of nickel with increasing doses in the soil, and a lower content for treatments that were limed. With liming was greater plant growth and no toxicity was observed for nickel until the maximum dose studied, there was an increase in dry matter production at the lowest dose applied. Key words Micronutrients, toxicity, limestone, toxic elements.

8 3 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÂO REVISÃO DE LITERATURA MILHO CALAGEM NÍQUEL MATERIAL E MÉTODOS DELINEAMENTO EXPERIMENTAL E TRATAMENTOS PREPARO DOS TRATAMENTOS IMPLANTAÇÃO DO EXPERIMENTO MEDIDAS DE CRESCIMENTO MATERIAL VEGETAL VARIÁVEIS ANALISADAS ANALISES DO MATERIAL VEGETAL ANÁLISES ESTATÍSTICAS RESULTADOS E DISCUSSÃO MEDIDAS DE CRESCIMENTO MACRONUTRIENTES NITROGÊNIO FÓSFORO POTÁSSIO CÁLCIO MAGNÉSIO MICRONUTRIENTES MANGANÊS ZINCO COBRE FERRO NÍQUEL NÍQUEL NAS FOLHAS NÍQUEL NO CAULE... 5

9 NÍQUEL NA RAIZ CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 54

10 8 1 INTRODUÇÂO O milho é um dos cereais mais cultivados em todo o mundo, fornecendo produtos largamente utilizados para alimentação humana, animal e matérias-primas para a indústria (Fancelli e Dourado Neto, 2). Sendo um dos cereais mais consumidos no mundo é de grande importância seu estudo principalmente a fim de manter sua qualidade nutricional. Pouca atenção tem se dado ao níquel, pois, é o elemento mais recente incluído como essencial ao desenvolvimento das plantas, e como os demais micronutrientes participa de processos metabólicos nas plantas. Segundo Gerendas et al. (1999); Hansch e Mendel (29) participa da atividade uréase, transformando ureia em amônia dentro da planta; tem participação na síntese de fitoalexinas, que melhora a resistência das plantas às doenças (Walker et al., 1985). Alguns autores defendem o uso do níquel apenas nos cultivos em que a fonte de nitrogênio é ureia, mas para muitos autores como Eskew et al. (1984); Brown et al. (1987), esse nutriente é necessário para aumentar a produtividade dos cultivos independentes do tipo de fertilizante nitrogenado utilizado. O teor normal de níquel na matéria seca de plantas varia de,1 a 5 mg kg -1, dependendo da espécie, parte da planta, estágio de maturidade na época de amostragem, teor no solo, ph do solo entre outros fatores (Mitchell, 1945). A acidificação do solo aumenta a absorção e teor de níquel nas raízes das plantas (Zarkovic e Blagojevic, 29). Em solos com altos teores de níquel, a calagem pode reduzir significativamente a absorção e acúmulo deste elemento pelas plantas reduzindo assim o seu efeito tóxico. Embora incluído como micronutriente, existe a preocupação da toxidez desse elemento para as plantas, pois inúmeras praticas agrícolas acarretam em um aumento da concentração desse elemento no solo e, segundo Berton et al. (26) estima-se que em todo o mundo, anualmente são adicionados aos solos 16 mil a 544 mil toneladas de níquel, com

11 9 origem nas atividades metalúrgicas, na combustão de combustíveis fósseis e na adição de lodo de esgoto e de compostos industriais. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento de plantas de milho e o teor de nutrientes sob doses crescentes de níquel em solo com calagem e em solo sem calagem.

12 1 2 REVISÃO DE LITERATURA 2.1 MILHO O milho (Zea mayz L.) é considerado originário de uma região tropical americana (México). Dentro da classificação botânica, o milho é uma gramínea da família Poaceae, tribo Maydeae, gênero Zea e espécie Zea mays L. É taxonomicamente identificado como Zea mays L. spp mays, para distinguir do seu parente silvestre mais próximo, o teosinto, ambos com 2n = 2x = 2 cromossomos (Paterniani e Campos, 1999). É uma planta herbácea, monóica, isto é, possui os dois sexos na mesma planta em inflorescências diferentes, é uma planta anual, ou seja, completa o ciclo em quatro a cinco meses (Pons e Bresolin, 1981). As qualidades adaptativas da cultura foram resultantes do trabalho desenvolvido pelos indígenas americanos. Entretanto a domesticação do milho primitivo tornou-se extremamente dependente do homem (Fornasieri Filho, 1992). O milho é a planta cultivada que atingiu o mais elevado estágio de domesticação, uma vez que não sobrevive sem a interferência do homem (Paterniani e Campos, 1999). A cultura está entre as graníferas de alta importância na produção agrícola do Brasil, tendo uma significativa área cultivada e possui destinação tanto para consumo humano como animal. Representa um dos principais cereais mais cultivados em todo o mundo, fornecendo produtos largamente utilizados, para alimentação humana, animal e matérias-primas para a indústria, principalmente em função da quantidade e da natureza das reservas acumuladas nos grãos (Assis, 24). Devido a sua multiplicidade de aplicações na alimentação humana ou animal, tem um importante papel social e econômico, sendo matéria-prima impulsionadora de diversificados complexos agroindustriais (Huang e Wei, 24).

13 11 O milho está entre os três cereais mais cultivados no Brasil, segundo a IBGE (213) o arroz, o milho e a soja são os três principais produtos deste grupo, que somados representam 91,6% da estimativa da produção e respondem por 85,1% da área colhida no ano de 212. Segundo o IBGE (213) é esperado uma produção recorde de 74,2 milhões de toneladas (36,1 milhões de toneladas de milho 1ª safra em uma área estimada em hectares) e 38,1 milhões de toneladas de milho 2ª safra (em uma área estimada em hectares). A perspectiva para 213 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta, tal como em 212, primeiro ano da história em que a 2ª safra superou a 1ª. Dentro do cenário nacional de produção de grão o Mato Grosso vem se destacando, pois segundo a IBGE (213) o Mato Grosso lidera como maior produtor de grãos, com uma participação de 25,%, seguido pelo Paraná (19,1%) e Rio Grande do Sul (11,8%), que somados representam 55,9% do total nacional, com grande destaque na produção de milho com 39,5% de participação na produção nacional, aumentou a produção em 13,1%, o que corresponde a mais de 7,6 milhões de toneladas produzidas a mais que em 211. O principal destino da safra são as indústrias de rações para animais, tendo parte da produção destinada à indústria alimentícia, o grão é transformado em óleo, farinha, amido, margarina, xarope de glicose e flocos para cereais matinais (MAPA, 213). 2.2 CALAGEM A acidificação do solo é um processo natural, pois inúmeros processos contribuem para o aumento da concentração de íons hidrogênio (H + ) no sistema solo. Dentre eles destacam-se a água da chuva, a erosão do solo, a respiração microbiana, a decomposição dos resíduos orgânicos, a hidrólise do alumínio, a absorção de metais alcalinos pelas plantas

14 12 cultivadas, a adição de adubos acidificantes do solo e a lixiviação de bases (Volkweiss, 1989). Os tecidos orgânicos possuem hidrogênio em sua composição e a decomposição de resíduos orgânicos pelos microrganismos liberam para a solução do solo íons hidrogênio (principalmente no processo de nitrificação), além de ácidos carbônicos de cadeia curta (como ácido cítrico, fítico, maleico, etc.) e de cadeia longa (como ácidos húmicos e ácidos fúlvicos), os quais também têm alta concentração de hidrogênios (Meurer, 2). Um processo que pode ser citado por atuar diretamente na acidificação do solo com a participação de microrganismos (bactérias do gênero Nitrosomons e Nitrobacter) é a nitrificação, que pode ser definida como uma oxidação biológica em que o amônio, tanto o proveniente da mineralização da matéria orgânica do solo, quanto o de fertilizantes amídicos ou amoniacais, é convertido a nitrato por microrganismos do solo (Tisdale et al., 1985). O processo de nitrificação além de nitrato libera no solo íons de hidrogênio, que contribuem significativamente para a acidificação dos solos agrícolas, especialmente aqueles adubados com fertilizantes nitrogenados amoniacais (Cantarella, 27). A presença de acidez nos solos diminui a disponibilidade de nutrientes essenciais às plantas, principalmente nitrogênio, fósforo, cálcio, magnésio, enxofre e molibdênio (Volkweiss, 1989) e uma das formas de correção da acidez do solo é através da calagem. A calagem atua diretamente nas reações que ocorrem no solo, proporcionando a combinação de uma série de efeitos favoráveis ao desenvolvimento das plantas, dentre os quais se destaca: elevação do ph; fornecimento de cálcio e magnésio; diminuição dos teores tóxicos do alumínio, manganês e ferro; diminuição da fixação de fósforo; aumento na disponibilidade de matéria orgânica; aumenta a eficiência dos fertilizantes, a atividade microbiana e a liberação de nutrientes, tais como nitrogênio, fósforo, enxofre e boro, pela maior decomposição da matéria orgânica; melhora as propriedades físicas do solo, proporcionando melhor aeração,

15 13 circulação de água, favorecendo o desenvolvimento das raízes das plantas; aumenta a produtividade das culturas como resultado de um ou mais dos efeitos anteriormente citados (Malavolta, 1981; Raij, 1991; Ernani, 28). A calagem é considerada como uma das práticas que mais contribui para o aumento da eficiência dos adubos e, consequentemente, da produtividade e da rentabilidade agropecuária. O calcário é um insumo relativamente barato, abundante no País, essencial para o aumento da produtividade, de tecnologia de produção simples e, sobretudo, poucas práticas agrícolas dão retornos tão elevados à curto prazo (Guilherme, 199; Lopes, 1992). 2.3 NÍQUEL O níquel é o 24 elemento em ordem de abundância na crosta terrestre. A bioacumulação de compostos de níquel, para muitas plantas e animais, requer condições ambientais favoráveis (por exemplo, chuva ácida) que promovam a formação do Ni +2 e a complexação/formação de complexos com ligantes orgânicos (ácidos húmicos) (Merian, 1991). O níquel é um elemento que pode aumentar o crescimento e o desenvolvimento das plantas (Marschner, 1995), tanto que Brown et al. (1987a) propuseram considerá-lo como essencial. Dentre os aspectos positivos do níquel para a planta destacam-se a participação na estrutura e no funcionamento da enzima urease (Brown et al., 1987b); a influência no complexo enzimático hidrogenase, que aumenta a eficiência da fixação de nitrogênio por leguminosas (Klucas et al., 1983) e a participação na síntese de fitoalexinas, que melhora a resistência das plantas às doenças (Walker et al., 1985). Estudando o efeito do níquel em cevada, Brown et al. (1987) concluíram que ele satisfaz os requerimentos para ser classificado como micronutriente de plantas superiores.

16 14 Considerando-se que o níquel tem função direta na germinação de sementes, que na sua falta esta é comprometida e que ele não pode ser substituído por outro elemento, fez-se necessário o reconhecimento de sua essencialidade. A partir do artigo de Brown et al. (1987), o níquel passou a ser tido como um elemento essencial, e conforme Marschner (1995), ele foi incluído na lista dos micronutrientes. O teor normal de níquel na matéria seca de plantas varia de,1 a 5 mg kg -1, dependendo da espécie, parte da planta, estágio de maturidade na época de amostragem, teor no solo, acidez do solo entre outros fatores (Mitchell, 1945). No entanto, quando em níveis elevados provoca diversos distúrbios nas plantas. O níquel pode apresentar seu potencial poluente diretamente nos organismos do solo, pela disponibilidade às plantas em níveis fitotóxicos, além da possibilidade de transferência para a cadeia alimentar através das plantas (Chang et al., 1987). A planta pode se tornar um meio transmissor de metais para a cadeia alimentar de animais e humanos. Com relação à entrada dos metais pesados na cadeia alimentar, Cardoso e Chasin (21) afirmam que as plantas podem funcionar tanto como um mecanismo de transferência de contaminantes do solo para níveis mais altos da cadeia trófica, quanto como uma importante barreira nessa transferência, restringindo a absorção da maioria dos elementos do solo. Para alguns metais, tais como: cobre, zinco, níquel, boro e manganês, a planta não consegue estabelecer qualquer proteção quanto às suas entradas na cadeia alimentar. Entre os fatores que determinam a distribuição de níquel entre a fase sólida e a solúvel do solo destaca-se o ph, sendo a disponibilidade de níquel inversamente relacionada com esse índice (Uren, 1992). Anton (199), trabalhando com dois solos, Latossolo Roxo distrófico e Terra Roxa Estruturada, verificou um efeito positivo da calagem sobre o teor de níquel extraível com extrator DTPA, ou seja, uma redução no teor desse elemento, e uma redução do o efeito tóxico de altas doses do elemento sobre o feijoeiro.

17 15 Em geral, a toxidez de níquel se expressa quando a sua concentração na matéria seca das plantas for maior que 5 mg kg -1, com exceção das espécies acumuladoras e hiperacumuladoras (Adriano, 1986). Accioly e Siqueira (2) relatam duas espécies hiperacumuladoras de níquel: Alyssum bertoloni com teores de níquel de 13.4 mg kg -1 e Dichapetalum gelonioides com teores de níquel de 33. mg kg -1. Além da toxidez que o níquel pode causar nas plantas em altos teores no solo existe a interferência na absorção de outros nutrientes. Palacios et al. (1998) verificaram que o níquel alterou o teor de fósforo, principalmente em raízes e folhas, concluindo que o níquel restringiu a absorção de fósforo pelas raízes. A presença de níquel na solução aumentou a absorção de potássio (Paiva et al., 23). Uma vez que o níquel é absorvido na forma Ni +2, sua absorção em altas concentrações, diminuíram significativamente a absorção de outros cátions bivalentes, tais Mg +2, Fe +2, Mn +2, Cu +2 e Zn +2, sendo que o Mn +2 sofre a maior restrição (Palacios et al., 1998). Em Lolium perenne, a absorção e o conteúdo de manganês e zinco diminuíram em todas as doses de níquel, mostrando que estes elementos são antagônicos, enquanto a absorção de ferro aumentou com as menores doses e diminuiu com as maiores doses de níquel (Khalid e Tinsley, 198). A exposição humana ao níquel ocorre principalmente por inalação e ingestão e é particularmente elevada entre os trabalhadores da metalurgia de níquel (IARC, 199 apud Kasprzak et al., 23). A exposição humana a ambientes potencialmente contaminadores por níquel, tais como mineração, refino, produção de ligas, galvanoplastia e soldagem, tem potencial de produzir uma variedade de efeitos patológicos. Entre estes efeitos patológicos estão as alergias da pele, fibrose do pulmão, e câncer no aparelho respiratório. Os mecanismos exatos carcinogênicos induzidos pelo níquel ainda não são conhecidos e têm sido objeto de numerosos e estudos epidemiológicos experimentais. (Kasprzak et al., 23). No Brasil as reservas de níquel aprovadas pelo DNPM encontramse nos estados de Goiás (74,%), Pará (16,7%), Minas Gerais (5,1%) e

18 16 Piauí (4,2%). O recente desenvolvimento de projetos de pesquisa mineral em novos alvos, como também em depósitos minerais conhecidos, não só esses estados, mas também o Mato Grosso, segundo o DNPM, é responsável pelo aumento das reservas brasileiras de níquel e sua elevação para 8 a posição no ranking mundial (BRASIL, 21), com indicativas de reservas de níquel em Comodoro ( t) e Vila Bela da Santíssima Trindade (9.53. t).

19 17 3 MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi realizado em casa de vegetação na Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária (FAMEV) da Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), em Cuiabá-MT no período de março a maio de DELINEAMENTO EXPERIMENTAL E TRATAMENTOS O delineamento foi o de blocos casualizados, em um arranjo fatorial 2 x 5 com quatro repetições (com e sem calagem e cinco doses de níquel), totalizando 4 parcelas. As doses de níquel utilizadas foram: ; 2,5; 5,; 7,5; 1, mg kg -1 de solo. Cada parcela foi representada por um vaso com volume de 8 dm³ de um Latossolo Vermelho Amarelo de textura argilosa (EMBRAPA, 1999). 3.2 PREPARO DOS TRATAMENTOS A análise química do solo foi realizada por ocasião do experimento para a camada de -2 cm (quadro 1). Quadro 1. Caracterização química do solo utilizado no experimento. ph P K S Ca+Mg Ca Mg Al H M.O. Água CaCl 2 mg dm -3 cmol c dm -3 g dm -3 5,6 4,8 7,1 95, 21,7 2,3 1,7,6, 4, 41, Ni Fe Zn Cu Mn B Areia Silte Argila mg dm -3 g kg -1 2,8 17 2,1 1,5 9,1,

20 18 A calagem foi realizada utilizando-se um calcário filler com 3% de CaO e 2% de MgO e PRNT de 1%. A quantidade foi recomendada pelo método de saturação de bases, utilizando-se V2=6% (Souza e Lobato, 24). O solo com calcário ficou incubado por um período de 5 dias com irrigações periódicas. 3.3 IMPLANTAÇÃO DO EXPERIMENTO Foram semeadas três sementes de milho híbrido da Sementes Agroceres cultivar AG 788RR2 por vaso e realizado o desbaste após o estabelecimento das plântulas deixando uma planta por vaso. Foram aplicados no solo 5 mg dm -3 de P 2 O 5 ; 1 mg dm -3 de nitrogênio; 2 mg dm -3 de potássio; e 25 ml por vaso de solução de micronutrientes contendo 1 mg L -1 de cobre, 1 mg L -1 de zinco, 1 mg L -1 de boro. A adubação foi realizada um dia anterior a semeadura diluindo-se os fertilizantes em água destilada e o adubo fosfatado foi triturado e passado em peneira de 6 mesh. As doses de níquel foram aplicadas através de solução com água destilada, correspondendo a, 2,5, 5, 7,5 e 1 mg dm -3 de níquel com sulfato de níquel p.a. 3.4 MEDIDAS DE CRESCIMENTO Avaliou-se altura de plantas com uma trena graduada; diâmetro do caule com um paquímetro digital e área foliar medindo-se o comprimento (C) e a largura (L) de todas as folhas. A área foliar de cada folha (A) foi obtida através da expressão: A = C x L x,75 (Pereira, 1987), as quais foram somadas para obtenção da área foliar por planta.

21 MATERIAL VEGETAL A coleta do material vegetal foi feita aos 5 dias após emergência, antes da formação de grãos. Foi retirado o excesso de solo do material vegetal com água destilada e separada a parte aérea da raiz. Após pesagem (raiz e parte aérea separadamente), o material foi colocado em sacos de papel identificados e mantidos em estufa de ar circulado a uma temperatura média de 65 C, até atingirem massa constante. Posteriormente as amostras foram pesadas e o material foi moído em moinho tipo Willey e guardado em sacos plásticos. 3.6 VARIÁVEIS ANALISADAS As variáveis analisadas foram altura, diâmetro do caule, área foliar, massa fresca da parte aérea, massa seca do sistema radicular, da parte aérea e total, teor de macronutrientes e micronutrientes nas raízes, folhas e caule. 3.7 ANALISES DO MATERIAL VEGETAL Foi utilizada a digestão nitroperclórica para fósforo, potássio, cálcio, magnésio, cobre, ferro, manganês, zinco e níquel e digestão sulfúrica micro Kjeldal para nitrogênio. O nitrogênio foi determinado utilizando-se destilação e titulação, o fósforo através da espectrofotometria, o potássio através da Fotometria de Chama, cálcio e magnésio por quelatometria do EDTA e cobre, ferro, manganês, zinco e níquel por espectrofotometria de absorção atômica (EMBRAPA, 1999).

22 2 3.8 ANÁLISES ESTATÍSTICAS Os resultados foram analisados estatisticamente através da análise de variância (p<,5) e quando constatado significância para a variável quantitativa foram aplicados teste de regressão (curva de estimação de regressão, (p<,5)) pelo software SPSS Statistics 17.

23 21 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 4.1 MEDIDAS DE CRESCIMENTO Encontraram-se diferenças significativas entre os tratamentos analisados, assim como a interação entre os mesmos (Tabela 1). O menor desenvolvimento das plantas de milho nos tratamentos que não receberam calagem provavelmente deve-se ao maior efeito tóxico do níquel e de demais elementos que se encontravam naturalmente em altos teores no solo como o Fe +2 : 17 mg dm -3 de solo, o que corresponderia a 34 kg ha -1 deste elemento na forma disponível. Isto é esperado porque a disponibilidade destes elementos é maior em valores de ph mais baixos (Weng et al., 24). Um fator importante a se considerar é a maior disponibilidade de Ca e Mg proporcionado as plantas de milho pela calagem, tendo em vista que os tratamentos sem calagem não receberam uma fonte complementar destes elementos, apenas uma quantidade de Ca, presente na fonte de fósforo aplicada (superfosfato simples), que foram iguais em todos os tratamentos. Segundo Lopes e Guilherme (2) a calagem adequada, precipita o alumínio e o ferro, diminuindo as reações de precipitação do fósforo com esses elementos, além de reduzir a adsorção pela geração de cargas negativas.

24 22 Tabela 1. Resumo da análise de variância, teste F para: altura de plantas (ALT), diâmetro do caule (DC), área foliar por planta (AFP), massa fresca da parte aérea (MFPA), massa seca total (MST) Fonte de Variação GL ALT DC AFP MFPA MSPA MSR MST Bloco 3 3,98** 2,61 ns 5,17** 5,29** 2,632 1,381 4,84** Calagem 1 254,8** 117,6** 178,3** 21,72** 159,938** 32,233** 15,15** Ni 4 13,23** 7,8** 4,97** 4,53** 2,738* 1,388 3,1** Calagem x Ni 4 9,69** 3,14** 6,63** 4,89** 2,712,937 2,69 ns Resíduo 27 23,85, , 8, , ,23 C.V. (%) 7, 14,1 11,1 1,56 13,23 27,47 13,59 Média Geral 11,57 15,9 4531,45 198,96 22,233 4,72 26,95 *significativo a 5% de probabilidade; **significativo a 1% de probabilidade; ns não significativo;

25 Altura (cm) 23 A aplicação de calcário resultou em maior crescimento (altura de plantas (Figura 1) diâmetro do caule (Figura 2) e área foliar (Figura 2)) das plantas de milho, mantendo um padrão de crescimento sem variações, independente das doses de níquel aplicadas. A ausência de calagem levou a um menor crescimento das plantas de milho e um efeito negativo das doses de níquel, com decréscimo nas variáveis de crescimento em função do aumento das doses (Figuras 1, 2 e 3). 14 y =,7x + 122,9 R² =, y = -2,36x** + 11,5 r² =, C/C S/C Doses de Níquel (mg dm - ³) FIGURA 1. Altura de plantas em relação a diferentes doses de níquel. Na presença de calagem não houve ajuste de modelo de regressão para as doses de níquel, portanto na dose 2,5 mg dm -3 de solo observou-se um aumento da produção de massa seca das plantas de milho de aproximadamente 8,32% em comparação com os demais tratamentos, onde se verificou um efeito positivo de pequenas doses de níquel para o desenvolvimento de plantas (Figura 1). Neves et al. (27) observaram que, em todas as variáveis analisadas (massa seca das folhas, caule, raízes e total), que obtiveram resposta positiva das mudas de umbuzeiro nas menores doses de níquel em solução nutritiva, enquanto que as maiores concentrações levaram a um menor acúmulo de massa seca das mudas de umbuzeiro, indicando efeito tóxico do elemento.

26 Área foliar (cm²/cm²) Diâmetro (mm) y = -,271x** + 15,892 R² =,58 y = -,535x + 17,417 R² =, Doses de Níquel (mg dm - ³) C/C S/ C FIGURA 2. Diâmetro do caule em relação a diferentes doses de níquel y = -21,151x ,8 R² =,2 y = -119,5x** ,3 r² =, Doses de Níquel (mg dm - ³) A.F. C/C A.F. S/C FIGURA 3: Área foliar em relação a diferentes doses de níquel. A calagem proporcionou uma maior produção de biomassa das plantas de milho, tanto a produção de massa seca da parte aérea (Figura 4) quanto a produção de massa seca de raízes (Figura 5) e consequentemente a produção de massa seca total (Figura 6) foram superiores na presença de calagem. A calagem proporcionou um aumento médio de 41,27% na produção de massa seca nas plantas de milho.

27 Massa (g) Massa (g) y = -,6879x** + 19,79 r² =,61 y = -,179x + 28,656 R² =, Doses de Níquel (mg dm -3 ) MSPA C/C MSPA S/C FIGURA 4. Massa seca da parte aérea em relação a diferentes doses de níquel y = -,778x + 6,2745 R² =,3 y = -,1397x + 4,2555 r² =, Doses de Níquel (mg dm -3 ) MSR C/C MSR S/C FIGURA 5. Massa seca de raízes em relação a diferentes doses de níquel.

28 Massa (g) y = -,8276x** + 24,46 R² =,57 y = -,1857x + 34,931 R² =, Doses de Níquel (mg dm -3 ) MST C/C FIGURA 6. Massa seca total em relação a diferentes doses de níquel. Nas plantas cultivadas sem calagem observaram-se sintomas de fitotoxidez nas doses de níquel, como clorose e abscisão das primeiras folhas nos estádios iniciais de desenvolvimento das plantas (Figura 7), redução no crescimento (Figuras 1, 2 e 3) e produção de biomassa (Figuras 4, 5 e 6), e necrose nas raízes das plantas que receberam as maiores doses de níquel (7,5 e 1 mg dm -3 de solo) (Figura 8). Apesar dos mecanismos de fitotoxidez ainda serem pouco estudados, sabe-se que altos teores de níquel nos tecidos vegetais inibem a fotossíntese e a respiração e os sintomas visuais de efeitos tóxicos relacionam-se a lesões nos tecidos, retardamento de crescimento, cloroses e outros sintomas específicos para espécies vegetais (Gupta, 21). Segundo Seregin et al. (23) o níquel inibe divisões celulares e, consequentemente a ramificação de raízes. A toxidez de níquel varia de acordo com as espécies. Dados de Yang et al. (1996) indicam que, embora o níquel reduza o crescimento aéreo e radicular igualmente em repolho (Brassica oleracea L.) e azevém (Lolium perenne L.), as raízes do milho e trevo branco (Trifolium repens L.) são mais sensíveis ao aumento do níquel que a parte aérea. Parida et al. (23) trabalhando com feno grego verificaram decréscimo na produção de massa seca apenas a partir da dose de 2 mg kg -1 de níquel no solo.

29 27 A menor produção de massa seca de raízes nos tratamentos que não receberam calagem deve-se ao efeito toxico do niquel, com maior amplitude nas maiores doses de níquel (7,5 e 1 mg dm -3 de solo), pois Segundo Seregin et al. (23) o níquel inibe divisões celulares e, consequentemente a ramificação de raízes, e em alguns casos lesões nos tecidos (Gupta, 21) (Figura 8). FIGURA 7. Sintomas de toxidez de níquel na folha.

30 FIGURA 8. Sintomas de toxidez de níquel nas raízes. 28

31 N (g kg-¹) MACRONUTRIENTES NITROGÊNIO Com a aplicação de níquel observou-se um aumento linear no teor de nitrogênio nas folhas de milho, e um decréscimo no caule a medida que foi aumentando as doses. Verificou-se diferença em relação à calagem nas folhas e caule, ou seja, nas folhas na presença de calagem diminuiu o teor de nitrogênio, já no caule o maior teor de nitrogênio foi evidenciado pelos tratamentos que receberam calagem. Nas raízes não foram observadas diferenças dos teores de nitrogênio para a calagem, entretanto na ausência de calagem o teor de nitrogênio nas raízes houve uma resposta quadrática positiva e na presença de calagem não houve ajuste de modelo de regressão y = 1,339x** + 3,48 r² =,66 y = 1,391x** + 32,28 R² =,89 2,5 5 7,5 1 Doses de Níquel (mg dm -3 ) Folhas C/C folhas S/C FIGURA 9. Teor de nitrogênio na folha em relação a diferentes doses de níquel.

32 N (g kg-¹) N (g kg-¹) y = -1,268x** + 43,11 r² =,4 y = -1,176x** + 39,385 r² =, Doses de Níquel (mg dm -3 ) Caule C/C Caule S/C FIGURA 1. Teor de nitrogênio no caule em relação a diferentes doses de níquel y =,128x 2-1,56x + 31,84 R² =,1 y =,352x 2** - 3,372x + 33,425 R² =, Doses de Níquel (mg dm -3 ) Raiz C/C Raiz S/C FIGURA 11. Teor de nitrogênio na raiz em relação a diferentes doses de níquel. Em trabalho de Neves et al. (27), os teores foliares de nitrogênio em mudas de umbuzeiro não foram influenciados pelas doses de níquel na solução nutritiva, com teor médio de 27,99 g kg -1 de nitrogênio.

33 P (g kg-¹) FÓSFORO Quanto ao teor de fósforo nas folhas, verificou-se resposta quadrática positiva para as doses de níquel na presença de calagem, já na ausência de calagem o teor de fósforo nas folhas houve uma resposta quadrática negativa (Figura 12) y =,273x 2 * -,325x + 5,93 R² =,32 y = -,35x 2 ** +,287x R² =, Doses de níquel (mg dm -3 ) folhas C/C Folhas S/C FIGURA 12. Teor de fósforo na folha em relação a diferentes doses de níquel. No caule o teor de fósforo aumentou linearmente com a aplicação de níquel tanto na presença quanto na ausência de calagem (Figura 13).

34 P (g kg-¹) P (g kg-¹) y =,141x** + 4,115 r² =,47 y =,114x** + 3,758 r² =,35 2,5 5 7,5 1 Caule C/C Caule S/C Doses de níquel (mg dm -3 ) FIGURA 13. Teor de fósforo no caule em relação a diferentes doses de níquel. Nas raízes foi observado resposta quadrática positiva no teor de fósforo para as doses de níquel na ausência de calagem, não sendo observada resposta para as doses de níquel na presença de calagem nas raízes (Figura 14). O teor de fósforo foi superior nas folhas e raízes na presença de calagem, com um efeito positivo da calagem sobre o teor de fósforo nas plantas de milho. Já o teor de fósforo no caule não foi afetado pela calagem y =,18x 2 -,22x + 5,834 R² =,17 y =,24x 2** -,263x + 5,245 R² =, Doses de níquel (mg dm -3 ) Raiz C/C Raiz S/C FIGURA 14. Teor de fósforo na raiz em relação a diferentes doses de níquel.

35 33 Os teores de fósforos são considerados adequados ao crescimento, pois Segundo Bergmann (1992), teores de fósforo variando de 1 a 5 g kg -1 são requeridos para um ótimo crescimento das plantas. O teor de fósforo nas raízes e no caule aumentou linearmente com a aplicação de níquel, ao passo que quanto ao teor foliar houve resposta quadrática positiva, evidenciando que o teor foliar de fósforo diminui até a dose 97 µmol L -1 de níquel, aumentando a partir de então (Paiva, Carvalho e Siqueira, 23). Segundo esses autores o aumento no teor caulinar de fósforo deve-se, provavelmente, ao efeito de concentração desde nutriente, pois de acordo com Paiva, Carvalho e Siqueira (2) ocorre uma redução na produção de massa seca em mudas de ipê-roxo cultivadas em soluções nutritivas, submetidas a doses de níquel. Aumentos no teor de fósforo foram observados por outros autores, trabalhando com espécies de plantas (Huang e Cunningham, 1996; Marques, 1996; Yang et al., 1996, Soares 1999), embora Kabata-Pendias e Pendias (1984) preconizam que a presença de níquel possui antagonismo sobre a absorção de fósforo POTÁSSIO Os teores de potássio nas folhas e no caule foram menores nos tratamentos que receberam calagem (Figura 15); nas raízes a calagem proporcionou maiores teores de potássio (Figura 16).

36 K (g kg-¹) K (g kg-¹) y =,23x 2* -,194x + 8,563 R² =,35 y = -,117x* + 7,85 R² =,25 2,5 5 7,5 1 Dose de Níquel (mg dm -3 ) Folhas C/C Folhas S/C FIGURA 15. Teor de potássio na folha em relação a diferentes doses de níquel y =,9924x** + 8,3347 r² =, y =,844x 2 * -,433x + 1,794 r² =,45 2,5 5 7,5 1 Dose de Níquel (mg dm -3 ) Caule C/C Caule S/C Figura 16. Teor de potássio no caule em relação a diferentes doses de níquel. Nas folhas de milho, observou-se resposta quadrática positiva na presença de calagem e uma resposta linear negativa para o teor de potássio nas folhas na ausência de calagem, conforme aumento das doses de níquel (Figura 15). No caule houve resposta linear positiva tanto na presença quanto na ausência de calagem, aumentando o teor de potássio com aumento das doses de níquel e maiores teores para os tratamentos que não receberam calagem (Figura 16). Nas raízes houve resposta linear positiva as

37 K (g kg-¹) 35 doses de níquel na ausência de calagem, não havendo ajuste de modelo na presença de calagem (Figura 17) y = -,759x + 3,6789 R² =,24 y =,628x + 2,3656 R² =,33 2,5 5 7,5 1 Doses de Níquel (mg dm -3 ) Raiz C/C Raiz S/C FIGURA 17. Teor de potássio na raiz em relação a diferentes doses de níquel. Em Paiva et al. (22) o teor de potássio praticamente não foi afetado pela presença de níquel. Assim, na massa seca da raiz e das folhas não houve efeito significativo do níquel sobre o teor de potássio, ao passo que na massa seca do caule a resposta foi quadrática positiva, com redução deste teor até a dose de 58,5 µmol níquel, quando esta redução alcançou apenas 4,3% em relação ao tratamento-controle. A presença de elementos em níveis tóxicos, a exemplo do níquel, podem gerar resultados contraditórios em termos de absorção de potássio, quando as espécies são comparadas. Palacios et al. (1998) verificaram que o níquel aumentou a absorção de potássio em plantas de tomate, enquanto Crooke e Inkson (1955) verificaram que esta absorção, em aveia, era inibida pela presença de níquel. Estes resultados evidenciam que a presença de níquel pode apresentar efeitos antagônicos, sinergísticos ou neutros sobre a absorção de potássio, conforme a espécie e também conforme a dose. Paiva, Carvalho e Siqueira, (23) em mudas de ipê-roxo, verificaram quem a presença de nitrogênio reduziu o teor de potássio nas raízes e no caule,

38 Ca (g kg-¹) 36 com resposta quadrática positiva, e redução no teor de potássio até a dose de 236 µmol L e 61 µmol L -1 níquel, respectivamente, e nenhum efeito significativo para o teor de potássio nas folhas CÁLCIO O teor de cálcio foi maior nos tratamentos que receberam calagem, com resposta às doses de níquel apenas na presença da calagem, onde houve um pequeno decréscimo de ordem quadrática do teor de cálcio com o aumento das doses de níquel. No caule o teor de cálcio foi maior nos tratamentos que receberam calagem e com decréscimo linear em função do aumento das doses de níquel y = -,23x 2 * +,85x + 1,1154 r² =,314 y = -,54x +,9545 R² =, Doses de níquel (mg dm -3 ) folhas C/C Folhas SC FIGURA 18. Teor de cálcio na folha em relação a diferentes doses de níquel.

39 Ca (g kg-¹) Ca (g kg-¹) y = -,288x + 1,344 R² =,21 y = -,192x + 1,88 R² =, Doses de níquel (mg dm -3 ) Caule C/C Caule S/C FIGURA 19. Teor de cálcio no caule em relação a diferentes doses de níquel y = -,32x* + 1,184 r² =,4 y = -,416x + 1,776 R² =, Doses de níquel (mg dm -3 ) Raiz C/C Raiz S/C FIGURA 2. Teor de cálcio na raiz em relação a diferentes doses de níquel. O teor de cálcio nas raízes foi significativo apenas para o fator calagem, onde se observou maior teor de cálcio nos tratamentos que receberam calagem, não havendo respostas as doses de níquel aplicadas. De acordo com Marschner (1995), cátions divalentes como o níquel competem com outros cátions como o Ca +2 e o Mg +2, o que, segundo Kabata-Pendias e Pendias (1984), muitas vezes é caracterizado como antagonismo. No entanto os resultados, em termos de efeito da presença de níquel sobre a absorção de cálcio e de magnésio, têm sido contraditórios.

40 Mg (g kg-¹) 38 Yang et al. (1996) concluíram que a presença de níquel reduziu a absorção de cálcio e de magnésio em mudas de cedro, entretanto, em aveia, Crooke e Inkson (1955) concluíram que o níquel reduziu a absorção de magnésio, mas aumentou a absorção de cálcio MAGNÉSIO O teor de magnésio nas folhas e caule foi afetado pelas doses de níquel quando se aplicou calagem com uma resposta quadrática negativa, já nas raízes as diferenças foram apenas para as doses de níquel, com resposta linear somente na ausência de calagem. A redução no teor de magnésio na raiz pode ser devido ao efeito de inibição durante o processo de absorção, pela interação com outros íons, conforme mencionado acima para cálcio y = -,6x 2 * +,559x +,283 r² =,23 y =,7x +,2368 R² =, Doses de níquel (mg dm -3 ) folhas C/C Folhas SC FIGURA 21. Teor de magnésio na folha em relação a diferentes doses de níquel.

41 Mg (g kg-¹) Mg (g kg-¹) 39.5 y = -,58x +,38 R² =, FIGURA 22. Teor de magnésio no caule em relação a diferentes doses de níquel. y =,13x +,2464 R² =, Doses de níquel (mg dm -3 ) Caule C/C Caule S/C FIGURA 23. Teor de magnésio na raiz em relação a diferentes doses de níquel y = -,115x +,4992 R² =, Doses de níquel (mg dm -3 ) y = -,211x* +,4896 R² =,21 Raiz C/C Raiz S/C Como no presente trabalho, em Paiva, Carvalho e Siqueira (23) o teor de magnésio foliar em mudas de ipê-roxo não foi afetado de forma significativa pela aplicação de níquel.

42 Mn (mg kg-¹) MICRONUTRIENTES MANGANÊS Aplicação de níquel e calagem afetaram significativamente (P <,5) a concentração de manganês nas plantas de milho, efeito esse evidenciado principalmente nas folhas. A concentração de manganês nas folhas diminuiu com a calagem e com o aumento das doses de níquel (Figura 24) y = -7,315x** + 215,856 r=,93 y = -7,778x** + 237,5 r² =, Doses de Níquel (mg dm -3 ) Folhas C/C folhas S/C FIGURA 24. Teor de manganês na folha em relação a diferentes doses de níquel. Nas raízes e caule a aplicação de calcário resultou em um menor teor de manganês, e um pequeno decréscimo com o aumento das doses de níquel (Figuras 25 e 26). Uma diminuição na concentração de manganês na parte aérea de azevém foram observadas por Khalid e Tinsley (198) e na cevada por Rahman et al. (25) em resposta a aplicação de níquel. Em plantas de tomate, o manganês foi o cátion divalente que sofreu a maior restrição, em termos de absorção, quando da presença de níquel (Palacios et al., 1998).

43 Mn (g kg-¹) Mn (mg kg-¹) y = -2,474x** + 18,33 r² =,77 y = -2,113** + 125,9 r² =, Doses de Níquel (mg dm -3 ) Caule C/C Caule S/C FIGURA 25. Teor de manganês no caule em relação a diferentes doses de níquel y = -2,5926x** + 9,741 r² =,7 y = -2,3148x** + 19,26 r² =, Doses de Níquel (mg dm -3 ) Raiz C/C Raiz S/C FIGURA 26. Teor de manganês na raiz em relação a diferentes doses de níquel. Essa redução nos teores foliares de manganês em função do aumento das doses de níquel é resultado de uma ação antagônica entres estes elementos (Kabata-Pendias e Pendias, 1984) ZINCO

44 Zn (mg kg-¹) Zn (mg kg-¹) 42 A aplicação de doses crescentes de níquel e de calagem reduziram negativa e significativamente (P <,5) a concentração de zinco nas folhas e raízes (Figura 27 e 29) y = -1,17x** + 21,82 r² =, y = -,336x** + 11,515 r² =, Doses de Níquel (mg dm -3 ) Folhas C/C folhas S/C FIGURA 27. Teor de zinco na folha em relação a diferentes doses de níquel y = -2,1221x** + 3,941 r² =,53 y = -4,9637x** + 53,27 r² =, Doses de Níquel (mg dm -3 ) Raiz C/C Raiz S/C FIGURA 28. Teor de zinco na raiz em relação a diferentes doses de níquel. O teor de zinco no caule não foi afetado pela calagem e doses de níquel (Figura 26). As maiores diferenças nos teores de zinco nas folhas e raízes, quanto à aplicação de calagem foram verificadas nas menores

45 Zn (mg kg-¹) 43 doses, e consequentemente uma redução dessa diferença na medida em que se aumentaram as doses de níquel y = -4,9566x** + 175,41 r² =, y = -,615x + 85,392 R² =, Doses de Níquel (mg dm -3 ) Caule C/C Caule S/C FIGURA 29. Teor de zinco no caule em relação a diferentes doses de níquel. De acordo com Kabata-Pendias e Pendias (1984), metais como o níquel podem ser antagônicos ao zinco. Em Paiva, et al. (22) a aplicação de níquel fez com que o teor radicular de zinco chegasse a uma resposta quadrática positiva, o que indica haver antagonismo até a dose 2,2 mmol níquel, caracterizando o antagonismo preconizado por Kabata-Pendias e Pendias (1984). Redução no teor radicular de zinco, em plantas submetidas a doses crescentes de níquel, foi observada em tomate por Palacios et al. (1998) COBRE Quanto ao teor de cobre nas folhas de milho não se observou diferenças em relação à calagem, apenas para as doses de níquel,

46 Cu (mg kg-¹) Cu (mg kg-¹) 44 ocorrendo um pequeno incremento no teor deste micronutriente com o aumento das doses de níquel (Figura 3) y =,814x* + 78,779 r² =, y =,9916x** + 75,84 r² =, Doses de Níquel (mg dm -3 ) Folhas C/C Folhas S/C FIGURA 3. Teor de cobre na folha em relação a diferentes doses de níquel. No caule e raízes a calagem e aumento das doses de níquel não alteraram o teor de cobre (Figuras 31 e 32) y = -,129x + 98,837 R² =, y = 1,465x* + 88,566 r² =, Doses de Níquel (mg dm -3 ) Caule C/C Caule S/C FIGURA 31. Teor de cobre no caule em relação a diferentes doses de níquel.

47 Cu (mg kg-¹) y = -,47x + 19,77 R² =,5 y = -,1744x + 1,87 R² =, Doses de Níquel (mg dm -3 ) Raiz C/C Raiz S/C FIGURA 32. Teor de cobre na raiz em relação a diferentes doses de níquel. Kabata-Pendias e Pendias (1984) afirmaram que a presença de níquel provoca interação com a absorção de cobre, podendo ser antagônica em algumas espécies e sinérgica em outras, sendo que no presente caso a interação foi sinergística. Já Yang et al. (1996) verificaram que em plantas de Trifolium repens e Brassica oleracea houve uma redução na absorção de cobre, na presença de níquel, enquanto plantas de Lolium perenne não tiveram a absorção de cobre afetada pelo níquel. Em plantas de tomate, Palacios et al. (1998) verificaram que a presença de níquel diminuiu significativamente a absorção de cobre FERRO Nas folhas verificou-se diferenças significativas nos teores de ferro somente nas doses de níquel aplicadas, como um aumento linear no teor desde elemento na medida em que foi aumentada a dose de níquel (Figura 33).

48 Fe (mg kg-¹) Fe (mg kg-¹) y = 6,6667x** + 272,1 r² =,76 y = 7,2746x** + 264,52 r² =, Doses de Níquel (mg dm -3 ) folhas C/C folhas S/C FIGURA 33. Teor de ferro na folha em relação a diferentes doses de níquel. No caule o teor de ferro foi afetado pelas doses de níquel, sendo observada uma redução no teor deste micronutriente com o aumento da dose de níquel (Figura 34) y = -24,348x** + 361,96 r² =,75 y = -28,551x** + 44,89 r² =, Doses de Níquel (mg dm -3 ) Caule C/C Caule S/C FIGURA 34. Teor de ferro na folha em relação a diferentes doses de níquel. Nas raízes houve diferenças entre o teor de ferro apenas para a calagem (Figura 35). Segundo Agarwala et al. (1977) o níquel aparentemente aumenta a absorção de ferro, no entanto inibe o seu

49 Fe (mg kg-¹) 47 metabolismo daí o aparecimento do sintoma de deficiência induzida de ferro. No presente trabalho isto não foi constatado y = -38,325x ,9 R² =, y = 41,841x* ,8 r² =, Doses de Níquel (mg dm -3 ) Raiz C/C Raiz S/C FIGURA 35. Teor de ferro na raiz em relação a diferentes doses de níquel. Paiva et al. (22) observaram que no caule e nas folhas das mudas de cedro, o teor de ferro obteve resposta quadrática positiva, caindo até a dose 128,4 e 98, mmol níquel, respectivamente, e aumentando em doses maiores, o que indica que, até determinada dose de níquel, há restrição do transporte de ferro da raiz para a parte aérea. Este efeito foi observado em várias espécies de plantas (Yang et al., 1996), embora em plantas de tomate tenha ocorrido redução na absorção de ferro, quando a dose de níquel na solução nutritiva variou de a 51 mmol níquel (Palacios et al., 1998) NÍQUEL Aplicação de doses de níquel e de calagem no solo influenciaram na concentração do níquel, constatando-se um maior teor nas raízes com valores até 596,23 mg kg -1 de massa seca em um modelo linear. No caule os teores deste elemento foram menores do que encontrados nas raízes, consequentemente um padrão linear no teor do níquel no caule. De acordo

50 Ni (mg kg-¹) 48 com o experimento de Mitchell et al. (1978), as concentrações de Cádmio, níquel, zinco e cobre foram maiores nas raízes do milho do que nas folhas NÍQUEL NAS FOLHAS Os teres de níquel nas folhas foram afetados tanto pela calagem quanto pelas doses do elemento aplicadas no solo (Figura 36). A calagem pode interferir na concentração do níquel na planta pela elevação do ph, pois segundo Mellis et al. (24) a adsorção de Ni, aumenta com o aumento do ph; e até mesmo pelo incremento de cálcio no solo, pois por serem dois cátions divalentes pode ocorrer competição na absorção (Gajewska e Skłodowska, 27). A elevação nos teores de níquel nas folhas mostra que este elemento é muito móvel na planta (Mishra e Kar, 1974), enquanto o aumento no teor, independentemente da parte da planta analisada, mostra que o níquel é absorvido proporcionalmente à sua concentração no meio de crescimento y = 7,216x** + 9,8462 r² =,93 y = 5,6967x** + 4,3782 r² =, Doses de Níquel (mg dm -3 ) Folha C/C Folha S/C FIGURA 36. Teor de níquel na folha em relação a diferentes doses de níquel.

51 49 Valores na faixa de 1 a 1 mg kg -1 de massa seca geralmente são tóxicos para muitas plantas (Kabata-Pendias e Pendias, 1984), ao passo que Adriano (1986) diz que, em geral, a toxidez de níquel se expressa quando a sua concentração na massa seca das plantas for maior que 5 mg kg -1, com exceção das espécies acumuladoras e hiperacumuladoras: Alyssum bertoloni com teores de níquel de 13.4 mg kg -1 e Dichapetalum gelonioides com teores de níquel de 33. mg kg -1 (Accioly e Siqueira, 2). Berton et al. (26) observou que, até a dose correspondente a 1,5 mg kg -1, não houve diferença no teor de níquel nas folhas do feijoeiro, independentemente da presença ou não de calcário. Por sua vez, na dose de 47 mg kg -1, a concentração de níquel nas folhas do feijoeiro cultivado no solo sem adição de calcário foi cerca de duas vezes maior que a observada nos tratamentos com calcário. As mesmas espécies de plantas cultivadas em locais distintos possuem diferentes quantidades de níquel em seus tecidos, e esta variação está em função da variação do teor de níquel no solo em que estas plantas crescem (Chang e Sherman, 1953). Em um experimento com plantas de aveia em vasos, Vergnano e Hunter (1953) observaram que as concentrações crescentes de NiSO 4 na solução aumentava as concentrações de níquel na massa seca das folhas. Durante um período experimental de 7 dias a partir de germinação à maturidade, o teor de níquel aumentou rapidamente durante os primeiros 3 dias e, em seguida, diminuiu lentamente. Conforme estes autores, o níquel é translocado no sistema de condução e em seguida, desloca-se para as zonas de maior atividade metabólica onde se torna concentrada. Várias gramíneas, incluindo cultivados no campo como aveia e trigo, contêm de 4 a 134 ppm de níquel na massa seca (Mishra e Kar, 1974). Segundo Accioly e Siqueira (2) o milho está entre as plantas eficientes em acumular metais. A tolerância aos metais pesados está baseada no sequestro dos íons dos metais nos vacúolos, sua ligação com ligantes apropriados como os