PRODUÇÃO DE PROLINA NO CAPIM MOMBAÇA EM FUNÇÃO DO SUPRIMENTO DE CÁLCIO COMO AMENIZADOR DO ESTRESSE SALINO SÓDICO

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1 PRODUÇÃO DE PROLINA NO CAPIM MOMAÇA EM FUNÇÃO DO SUPRIMENTO DE CÁLCIO COMO AMENIZADOR DO ESTRESSE SALINO SÓDICO Paulo Sérgio Santos Silva 1 ; Rubens Ribeiro da Silva 2 1 Aluno do Curso de Agronomia; Campus de Gurupi; silvapssagro@gmail.com PIIC/UFT 2 Orientador(a) do Curso de Agronomia; Campus de Gurupi; rrs2002@uft.edu.br RESUMO A substituição parcial de potássio por sódio pode ser alternativa para reduzir os custos da adubação de pastagem. O objetivo do trabalho foi avaliar a produção de prolina no capim Mombaça em função de fontes e doses de cálcio como amenizadores do efeito salino do sódio em substituição parcial ao potássio. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado com quatro repetições, em arranjo fatorial 3x4+3. O primeiro fator constituído por três fontes de cálcio (CaCO3; CaSO4 e CaCl2) e o segundo fator por quatro doses de cálcio (10, 20, 30 e 40 mg dm -3 de Ca 2+ ). Os três tratamentos adicionais foram a adubação padrão com 100% do potássio, adubação com 25% do K + substituído pelo Na + com ausência de Ca 2+ e a testemunha (solo). As variáveis analisadas foram: Área Foliar; Razão da área foliar; Taxa assimilatória líquida, Taxa de Crescimento Relativo; Taxa Fotossintética e Prolina. A adição de fontes e doses de cálcio como amenizadores do estresse salino na substituição parcial de potássio por sódio influenciou de forma positiva a produção de plantas de capim Mombaça e prolina pelas plantas de capim Mombaça. O teor de prolina nas plantas não diferiu da adubação padrão quando adicionado Ca 2+ suplementar. Palavras-chave: Estresse; Panicum maximum cv. Mombaça; Salinidade; Pastagem. INTRODUÇÃO Em estudos realizados com a substituição parcial de potássio por sódio em pastagem de capim Panicum maximum cv. Mombaça, Guarnieri (2014) e Andrade et al. (2014) verificaram uma redução da produção da forragem quando adicionado doses superiores a 25% de Na + em substituição ao K +. No entanto, verificaram que a substituição do K + pelo Na + na proporção de 25% no cultivo de capim Mombaça não promoveu reduções significativas na produção, verifica-se que o uso de minimizadores do efeito salino desse sódio no solo e planta podem aumentar a produção da forragem e permitir uma substituição ainda maior do K + pelo Na +. Uma alternativa para aumentar à tolerância das plantas a substituição do K + por Na + é o aumento no suprimento de Ca 2+ ao solo como minimizador do estrese causado pelo sódio. Plantas submetidas ao estresse salino acumulam prolina, entretanto, até o momento não está esclarecido até que ponto esse acúmulo contribui de fato para a resistência ao estresse ou é um mero sintoma de distúrbio metabólico (WILLADINO & CAMARA, 2010). Os estudos sobre o acúmulo Página 1

2 de prolina foram iniciados em 1953, muitos deles afirmam que os genótipos tolerantes acumulam mais prolina do que os sensíveis, por outro lado, outros demonstram justamente o oposto. Nesse sentido a prolina pode exercer papel importante na proteção contra as espécies reativas de oxigênio (SILVEIRA et al., 2010). Diante disto o objetivo foi avaliar o teor de prolina e produção de plantas de capim mombaça em função de fontes e doses de cálcio como amenizadores do estresse salino na substituição parcial de potássio por sódio. MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi conduzido na área experimental da Universidade Federal do Tocantins (UFT), Campus Universitário de Gurupi, nas coordenadas de ,16 de latitude S e ,17 de longitude W, a 280 m de altitude no sul do estado do Tocantins. O clima regional é do tipo 1wA a úmido com moderada deficiência hídrica (KÖPPEN, 1948). O experimento foi realizado em casa de vegetação. As unidades experimentais foram constituídas por vasos plásticos com capacidade para 5,0 dm 3, com 4,0 dm 3 de solo como substrato. O solo foi submetido à caracterização química e textural (Tabela 1) para determinação dos teores de nutrientes disponíveis e porcentagens de areia, silte e argila. Tabela 1- Caracterização de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico de textura argilosa, Gurupi TO, (2014) Prof. (cm) Ca Mg Al H+Al Na S CTC K P M.O ph Areia Silte Argila V% cmolc dm mg dm -3 g dm -3 CaCl (%) cm 0,40 0,20 0,00 1,80 0,017 0,68 2,48 23,0 0,50 1,10 5,30 46,50 6,30 47,20 27,00 A recomendação da adubação foi realizada segundo CFSEMG (1999), a partir da análise química do solo (Tabela 1). Foi realizada a adubação com os nutrientes: nitrogênio utilizando como fonte a uréia (50 kg de N ha -1 ), Superfosfato Simples como fonte de fósforo (120 kg de P2O5 ha -1 ), Cloreto de potássio como fonte de K2O (60 kg de K2O ha -1 ) e cloreto de sódio (15 kg de Na + ha -1 ) como fonte de sódio. As doses calculadas foram aumentadas em cinco vezes conforme sugerido para experimentos em vasos por Eichler et al. (2008). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado (DIC) com quatro repetições. Os quinze tratamentos foram obtidos em esquema fatorial 3x4+3. O primeiro fator constituído por três fontes de cálcio (Calcário; Gesso e Cloreto de Cálcio) e o segundo fator por quatro doses de cálcio (10, 20, 30 e 40 mg dm -3 de Ca 2+ ). Esses tratamentos foram aplicados na adubação com substituição de 25% do potássio (K + ) por sódio (Na + ). Os três tratamentos adicionais foram a adubação padrão com 100% do potássio, adubação com 25% do K + substituído pelo Na + com ausência de Ca 2+ e a testemunha (solo). A aplicação das fontes e doses de cálcio foram realizadas no momento da Página 2

3 adubação potássica, fosfatada e sódica. A adubação nitrogenada foi realizada após cada corte realizado no capim (50 kg de N ha -1 ). A forrageira utilizada foi o capim Mombaça. Aos 10 dias após a emergência das plantas foi realizado o primeiro desbaste, deixando-se sete plantas por vaso, o segundo desbaste foi realizado aos 20 dias após o primeiro deixando-se apenas cinco plantas por vaso e aos 48 dias após a emergência das plantas foi realizado o corte de uniformização, efetuando o corte a 20 cm de altura a partir da superfície do solo. Além do corte de uniformização, foi realizado mais três cortes a cada 21 dias para fins de avaliações da produção da forrageira. Para avaliação dos tratamentos foram mensurados nos cortes da forragem as seguintes características das plantas: Massa Seca da Parte Aérea (MSPA); área foliar (AF). O material foi colhido a 20 cm de altura a partir do nível do solo no vaso e acondicionado em sacos de papel. A massa seca (MSPA) foi obtida através da secagem desse material em estufa ventilada a 60º C por 72 horas. A Área Foliar foi calculada de acordo com enincasa (2003). Para avaliação dos parâmetros biométricos e fisiológicos: Razão da área foliar; Taxa assimilatória líquida, Taxa de Crescimento Relativo; Taxa Fotossintética. Para a quantificação dos teores de prolina livre na planta foi utilizada a metodologia descrita por ates et al. (1973). A concentração de prolina foi determinada a partir de curva padrão feita com a L-prolina. A regressão foi realizada através do programa SigmaPlot 10. Os modelos de regressão foram escolhidos baseados na significância do coeficiente de determinação, adotando-se 1 e 5% de probabilidade. RESULTADOS E DISCUSSÃO A adição crescente de Ca 2+ de forma suplementar na adubação do capim Mombaça como amenizador do estresse salino em função da substituição parcial do potássio por sódio promoveu resposta quadrática para a área foliar e razão da área foliar quando utilizou-se a fonte CaCO 3 e CaCl 2 (Figura 1). Já com o uso do gesso agrícola (CaSO4) não houve ajuste aos modelos de regressão, tendo as plantas apresentando em média 134,148 cm² de área foliar e razão da área foliar de 10,57 cm 2 g -1 (Figura 1). Com uso do CaCO3 a maior área foliar foi obtida na dose de 21,09 mg dm -3 de Ca 2+ e a razão da área foliar na dose de 20,03 mg dm -3 e para a fonte CaCl 2 a dose máxima eficiente foi de 24,33 e 17,1 mg dm -3 respectivamente para a área foliar e razão da área foliar. A adição de cálcio promoveu um incremento de área foliar de 2,72 e 10,5% para as fontes CaCO3 e CaCl2 respectivamente, quando comparado a parcela em que foi substituído parcialmente K + por Na + na ausência de cálcio. E na razão da área foliar promoveu um incremento de 5,42 e 10,27% para as fontes CaCO3 e CaCl2 respectivamente, quando comparado a parcela em que foi substituído parcialmente K + por Na + na ausência de cálcio. Página 3

4 A 12,5 12, ,5 Área Foliar - AF (cm 2 ) % Na + + CaCO 3 / Y= 132,2403***+0,3416X-0,0081X 2 R 2 : 0, % Na + + CaSO 4 / Y= Média= 134,148 ns Razão da área foliar - RAF (cm 2 g -1 ) 11,0 10,5 10,0 9,5 9,0 8,5 8,0 25% Na + + CaCO 3 / Y= 10,2825***+0,0561**X-0,0014**X 2 R 2 :0,9513** 25% Na + + CaSO 4 / Y= Média= 10, % Na + + CaCl 2 / Y= 129,6978***+1,1194X-0,0230X 2 R 2 : 0,4920 0,0 25% Na + + CaCl 2 / Y= 10,0119***+0,1197X-0,0035X 2 R 2 :0,7557 Figura 1 (A) Área Foliar (AF) e () Razão da área foliar (RAF) de plantas de capim Panicum maximum cv. Mombaça em função de doses e fontes de cálcio como amenizador do estresse salino do sódio em substituição parcial ao potássio, Gurupi TO (2015). A adição crescente de Ca 2+ de forma suplementar na adubação do capim Mombaça como amenizador do estresse salino em função da substituição parcial do potássio por sódio promoveu resposta quadrática para prolina e taxa de crescimento relativo quando utilizou-se a fonte CaCO3 e CaCl2 (Figura 2). Já com o uso do gesso agrícola (CaSO4) não houve ajuste aos modelos de regressão, tendo as plantas apresentando em média 2,253 µmol g -1 de prolina (Figura 2A) e taxa de crescimento relativo de 0,1157g dia -1 (Figura 2). Prolina ( µmol g-1) 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 25% Na + + CaCO 3 / Y= 2,4954***-0,0415X+0,0011X 2 R 2 : 0, % Na + + CaSO 4 / Y= 2,4421-0,0095X r 2 : 0, % Na + + CaCl 2 / Y= 2,2680-0,0920X+0,0023X 2 R 2 : 0,5618 Taxa de crescimento relativo TCR (g dia -1 ) 0,125 0,120 0,115 0,110 0,105 0,100 0,095 0,090 0,085 0,080 0,075 0,070 0,000 25% Na + + CaSO 3 / Y= 0,1156***+6,9431E-5X-1,7648E-6X 2 R 2 :0,4283 ns 25% Na + + CaSO 4 / Y= Média= 0,1157 ns 25% Na + + CaCl 2 / Y= 0,1151***+0,0002X-3,9161E-6X 2 R 2 :0,5326 Figura 2 (A) Prolina e () Taxa de crescimento relativo (TCR) de plantas de capim Panicum maximum cv. Mombaça em função de doses e fontes de cálcio como amenizador do estresse salino do sódio em substituição parcial ao potássio, Gurupi TO (2015). Com uso do CaCO3 não houve diferencia entre a dose zero e a maior dose de Ca2+ para prolina, e para a fonte CaCl2 a dose máxima eficiente foi de 40 mg dm-3 para a prolina (Figura 2A). Já para a taxa de crescimento relativo com uso do CaCO3 obteve a maior taxa de crescimento relativo na dose de 19,67 mg dm -3 e para a fonte CaCl2 a dose máxima eficiente foi de 25,54 mg dm -3 para a taxa taxa de crescimento relativo (Figura 2A). A adição de cálcio promoveu um incremento na prolina Página 4

5 de 3,8% para a fonte CaCO3 e não houve diferencia para a fonte CaCl2, quando comparado a parcela em que foi substituído parcialmente K + por Na + na ausência de cálcio. E na taxa de crescimento relativo promoveu um incremento de 1,25% para a fonte CaCO3 e um decréscimo de 2,87% para a fonte CaCl2, quando comparado a parcela em que foi substituído parcialmente K + por Na + na ausência de cálcio. LITERATURA CITADA ANDRADE, C.A.O.; FIDELIS, R.R.; SANTOS, A.C.; SANTOS, A.C.M.; SILVA, R.R. Substituição parcial do potássio por sódio na adubação do capim Mombaça em ciclos de pastejo. Revista Verde de Agroecologia e desenvolvimento Sustentável, v 9, n. 5, p , ATES, L. S., WALDREN, R. P. E TEARE, I. D. Rapid determination of free proline for waterstress studies. Short communication. Plant and Soil. v. n.39, p ENINCASA, M. M. P. Análise de Crescimento de Plantas: Noções ásicas. 2 ed. Jaboticabal: FUNEP. 42p CFSEMG Comissão de Fertilidade do Solo do Estado de Minas Gerais. Recomendação para o uso de corretivos e fertilizantes em Minas Gerais 5ª Aproximação. Viçosa: UFV, p. EICHLER, V.; SERAPHIN, E.S.; PORTES, T.A.; ROSA,.; ARAÚJO, L. A.; SANTOS, G. Produção de massa seca, número de perfilhos e área foliar do capim-mombaça cultivado em diferentes níveis de nitrogênio e fósforo. Ciência Animal rasileira, v.9, n.3, p , KÖPPEN, W. Climatologia: con un estudio de los climas de la tierra. Fondo de Cultura Econômica. México. p. 479, SILVEIRA, J. A. G.; SILVA, S. L. F.; SILVA, E. N.; VIEGAS, R. A. Mecanismos biomoleculares envolvidos com a resistência ao estresse salino em plantas. In: GHEYI, H. R.; DIAS, N. S.; LACERDA, C. F. Manejo da salinidade na agricultura. Fortaleza, INCT Sal, p WILLADINO, L.; CAMARA, T. R. Tolerância das plantas à salinidade: aspectos fisiológicos e bioquímicos. Enciclopédia iosfera, v.6, n.11, 23 p AGRADECIMENTOS Agradeço ao professor e douto Rubens Ribeiro pela orientação e dedicação durante a execução do experimento, e ao grupo NERO sempre presente em todas as fases do projejo. "O presente trabalho foi realizado com o apoio da UFT Página 5