2005 International Nuclear Atlantic Conference - INAC 2005 Santos, SP, Brazil, August 28 to September 2, 2005 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE ENERGIA NUCLEAR - ABEN ISBN: 85-99141-01-5 EFEITO DO TAMANHO DO VASO NA AVALIAÇÃO DO FÓSFORO ISOTOPICAMENTE TROCÁVEL Fernanda Latanze Mendes 1 e Takashi Muraoka 1 1 Laboratório de Fertilidade do Solo Centro de Energia Nuclear na Agricultura Universidade do Estado de São Paulo (CENA/USP) Av. Centenário, 303 13400-970 Piracicaba, SP flmendes@cena.usp.br RESUMO O objetivo do estudo foi avaliar o efeito do tamanho dos vasos (capacidade de 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 8,0 kg) no desenvolvimento de arroz (Oryza sativa L.), milho (Zea mays L.) e feijão (Phaseolus vulgaris L.) e na avaliação do fósforo isotopicamente trocável (valor L). O solo recebeu antes da semeadura, solução de ³²P em quantidade para fornecer 4,5 MBq e 10 mg P por quilo de terra. As plantas de milho e feijão foram colhidas aos 35 dias e de arroz, aos 45 dias. Após análise de P total e ³²P, determinou-se o valor L. O tamanho de vaso afetou no desenvolvimento das três culturas, tendo o efeito sido maior para espécies de maior desenvolvimento (milho). O desenvolvimento das plantas de milho do vaso de 8 kg diferiram estatisticamente com o de 4 kg. O tamanho do vaso teve efeito bastante significativo na determinação do valor L, necessitando de vasos de pelo menos 1 kg para arroz e 2 kg para feijão e milho. 1. INTRODUÇÃO É comum a realização de trabalhos experimentais em vasos, para estudos nutricionais ou avaliação dos fertilizantes. Considerando que as raízes das plantas ocupam um volume de solo, é de se esperar que o comportamento da planta, ou seja, o seu crescimento, desenvolvimento e produção, sejam afetados pelas dimensões desse volume. Ensaios conduzidos para o estudo do enxofre em vasos de três tamanhos, conclui-se que as variações de volume não alteraram fundamentalmente a resposta da planta a esse nutriente, embora as quantidades de matéria seca aumentassem com o volume dos vasos[1]. Por outro lado, estudando vários tamanhos de vasos em culturas de alfafa, verificou que o seu desenvolvimento foi bastante influenciado pelo volume de solo nele contido [2]. Estudando a relação entre o volume de terra por planta e a concentração de fósforo necessária para o ótimo crescimento do milho, afirmam que o volume de terra no vaso deve aproximarse tanto quanto possível do volume de terra associado à planta no campo [3,4,5]. Na determinação do fósforo isotopicamente trocável (valor L) observa-se que também não há um consenso sobre o tamanho do vaso para a sua determinação [6,7,8,9]. O presente trabalho foi realizado com a finalidade de estudar o melhor tamanho de vaso para o arroz, feijão e milho na avaliação da disponibilidade do fósforo do solo (valor L).
O valor L pode ser definido como a quantidade de determinado nutriente no solo e na solução do solo que é trocável como o íon quimicamente idêntico adicionado ao solo, medida através da absorção do mesmo nutriente pela planta. Quando o fertilizante fosfatado marcado é adicionado ao solo em diferentes doses, a atividade específica, determinada pela planta cultivada neste solo, seria constante se a diluição isotópica atingisse o equilíbrio neste sistema [6]. O método de Gunnarson & Fredrikson é conceitualmente similar [10]. A equação do valor L é mesma equação básica da diluição isotópica, portanto: Y Xt L = X Yt (1) onde: Y = é a quantidade de ³²P adicionado; X t = quantidade de ³¹P na planta; Y t = quantidade de ³²P na planta; X = quantidade de ³¹P adicionada. 2. MATERIAIS E MÉTODOS O experimento, inteiramente casualizado com 4 repetições, foi realizado em casa de vegetação no CENA/USP utilizando vasos com capacidade de 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 e 8,0 kg de terra para três culturas: arroz (Oryza sativa L.), feijão (Phaseolus vulgaris L.) e milho (Zea mays L.). Empregou-se um Latossolo Vermelho-amarelo, retirado dos 20 cm superficiais, no município de Piracicaba. Suas características químicas e físicas são apresentadas na tabela 1. Tabela 1: Resultados das análises químicas e físicas do Latossolo Vermelho-amarelo. ph Mo P S K Ca Mg Al H+Al SB CTC V M CaCl 2 g dm - ³ mg dm - ³ mmol c dm - ³ mmol c dm - ³ % 3,9 16 1 2 2,6 13 4 8 64 19,6 83,6 23 29 areia: 66%; silte: 6%; argila: 28% Método IAC [11]. Aplicou-se solução de 32 P em quantidade para fornecer 4,5 MBq e 10 mg P por quilo de terra, independente do tamanho de vaso. A solução foi diluída em cerca de 400 ml de água por kg terra e cuidadosamente colocadas nos vasos para umedecer totalmente a terra contida no vaso. Para os vasos maiores que 2 kg a terra foi dividida em porções de 1 kg para melhor homogeneização. Após 12 dias foram colocadas para germinar fora da casa de vegetação as sementes de arroz cultivar IAC 202, milho híbrido Pioneer 30F33 e feijão cultivar carioca pérola, para que
fossem selecionadas as plantas mais vigorosas, mantendo 2 plantas de feijão e de milho e 4 plantas de arroz por vaso. Vinte dias após a germinação das plantas, foi realizada uma adubação de cobertura, com sulfato de amônio na dose de 50 mg vaso -1 de N e 55 mg vaso -1 de S e com cloreto de potássio na dose de 50 mg vaso -1 de K. Para controle da mosca-branca foi aplicado em todos os vasos inseticida a base de deltamethrin a 0,5 ml L -1. As plantas (parte aérea) de feijão e milho foram colhidas aos 35 dias de idade e de arroz aos 45 dias devido a pouca quantidade de matéria seca. Após a secagem em estufa à 60ºC por 72 horas, foram pesadas, para obtenção dos pesos da matéria seca, moídas em malha de 30 mesh. Porções de 0,5g de cada amostra foram levadas para digestão nitro-perclórica, para o preparo do extrato para a determinação do fósforo em planta pelo método de espectrofotometria do metavanadato. No mesmo extrato realizou-se a contagem de ³²P pelo efeito Cerenkov [12] no equipamento de cintilação líquida Wallac. Os dados foram submetidos à análise de variância (Teste F) e as médias comparadas pelo Teste de Tukey a 5% de probabilidade. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Em se tratando de um estudo no qual se procurou avaliar as diferenças da parte aérea das três culturas, em decorrência do cultivo de plantas em diferentes tamanhos de vasos, os resultados são apresentados individualmente para cada variável e para cada cultura. A) ARROZ Tabela 2: Efeito do tamanho do vaso no peso de matéria seca, altura, concentração e quantidade de P e valor l das plantas de arroz (média de três repetições). Tamanho de P na matéria seca Matéria Seca Altura Vaso Teor Quantidade Valor L kg terra g cm g kg -1 mg vaso -1 mgp kg -1 0,5 1,27d 14,67b 1,56c 1,97c 22,12a 1,0 1,48d 17,33ab 1,69c 2,52c 15,96b 2,0 1,71c 14,67b 1,77bc 1,86c 15,58b 4,0 2,09b 18,67ab 2,20b 4,61b 12,87b 8,0 2,43a 20,00a 2,66a 6,50a 14,16b Os valores seguidos de mesma letra, dentro de cada tratamento, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (5%). Pode-se notar na tabela 2 que os vasos de 0,5 e 1,0 kg não diferiram estatisticamente para a matéria seca, mas para os demais vasos houve significância entre eles, tendo o de 8kg apresentado um maior peso. Para a altura, o vaso de 8 kg apresentou o maior valor. O mesmo é válido para dados de fósforo, tanto em teor como para quantidade.
No valor L notou-se que houve diminuição dos valores com o aumento do tamanho do vaso, sendo significativo a diferença do menor vaso (0,5 kg) com os demais, os quais não diferiram estatisticamente entre si, fato que pode ter sido influenciado pelo lento desenvolvimento vegetativo da planta. O maior valor observado, no vaso de 0,5 kg, provavelmente deve ter sido pela maior exploração pelas raízes devido a limitação de espaço em pequeno volume de vaso, o que dever ter causado uma superestimação quanto ao fósforo disponível. B) FEIJÃO Tabela 3: Efeito do tamanho do vaso no peso de matéria seca, altura, concentração e quantidade de P e valor L das plantas de feijão (média de três repetições). Tamanho de P na matéria seca Matéria Seca Altura Vaso Teor Quantidade Valor L kg terra g cm g kg -1 mg vaso -1 mgp kg -1 0,5 1,43c 16,83e 1,24a 1,76b 296,44a 1,0 1,65c 20,56d 1,25a 2,06b 77,65b 2,0 2,08c 23,60c 1,34a 2,78b 34,77bc 4,0 3,16b 26,53b 1,65a 5,19a 21,26bc 8,0 3,98a 35,76a 1,70a 6,81a 14,13c Os valores seguidos de mesma letra, dentro de cada tratamento, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (5%). Nota-se na tabela 3 que os vasos de 0,5; 1,0 e 2,0 kg não apresentaram diferença nos pesos de matéria seca, mas diferiram com os de 4 kg e 8 kg e esses últimos diferiram entre si. Na altura de plantas todos os tratamentos diferiram-se entre si, aumentando como o aumento do volume de terra. A quantidade de fósforo por vaso nos de 4,0 e 8,0 kg não apresentaram diferença e a quantidade de fósforo por kg, não houve diferenças estatísticas entre os tratamentos. Para o resultado do valor L, entretanto, nos vasos de 0,5 kg ocorreu também a superestimação da quantidade de fósforo disponível à planta pelos mesmos motivos apresentados no arroz, tendo o efeito sido muito mais acentuado com o feijoeiro. Notou-se também que o tamanho dos vasos afetou muito mais com o feijoeiro, diminuindo mesmo com o maior vaso embora este não tenha diferido estatisticamente em relação ao vaso de 4,0 kg, sendo, porém diferente em relação ao vaso de 2,0 kg. Não houve diferença entre o teor de P, mas os vasos de 0,5 kg a 2,0 kg, que não diferiram entre si no conteúdo total de P, foram estatisticamente inferiores aos vasos de 4,0 e 8,0 kg, os quais não foram diferentes entre si.
C) MILHO Tabela 4: Efeito do tamanho do vaso no peso de matéria seca, altura, concentração e quantidade de P e valor L das plantas de milho (média de três repetições). Tamanho de P na matéria seca Matéria Seca Altura Vaso Teor Quantidade Valor L kg terra g cm g kg -1 mg vaso -1 mg P kg -1 0,5 1,83d 12,63e 0,87b 1,76d 63,23a 1,0 2,61cd 17,53d 0,96b 2,27cd 41,97b 2,0 3,31c 18,6c 0,96b 3,24bc 29,87c 4,0 4,45b 20,73b 0,98ab 4,26b 24,49cd 8,0 6,72a 23,86a 1,09a 7,34a 17,64d Os valores seguidos de mesma letra, dentro de cada tratamento, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (5%) Observa-se na tabela 4 que as características de desenvolvimento da planta, como a matéria seca, altura e quantidade de fósforo, o vaso de 8,0 kg foi o que apresentou os maiores valores. Com relação ao valor L notou-se o mesmo comportamento observado com feijão, tendo sido, porém, menos acentuado no vaso de 0,5 kg. D) PARA AS TRÊS CULTURAS Analisando as três culturas separadamente pode-se notar que as características de desenvolvimento da planta, como a matéria seca, altura e quantidade de fósforo, tiveram seus valores maiores conforme aumentou o tamanho do vaso. 4. CONCLUSSÕES O tamanho do vaso afetou no desenvolvimento das três culturas, tendo o efeito sido maior para espécies de maior desenvolvimento (milho). O desenvolvimento das plantas de milho do vaso de 8 kg diferiram estatisticamente com o de 4 kg. O tamanho do vaso teve efeito bastante significativo na determinação do valor L, necessitando de vasos de pelo menos 1 kg para arroz e 2 kg para feijão e milho. REFERÊNCIAS 1. A.C. McCLUNG; L.M.M. FREITAS; W.L. LOTT. Estudos sobre enxofre em solos de São Paulo. IBEC Research Institute, São Paulo. (Boletim, 17) (1958). 2. W.H. ARMIGER; L.A. DEAN; D.D. MASON; E.J. KOCH. Effect of size and type of pot on relative precision, yields and nutrient uptake in greenhouse fertilizers experiments. Agron. J., v.50, pp.244-247 (1958).
3. D.E. BAKER; C.M. WOODRUFF. Influence of volume of soil per plant upon growth and uptake of phosphorus by corn from soils treated with different amounts of phosphorus. Soil Sci. Soc. Am. Proc, v.94, pp.409-412 (1962). 4. R.L. COOK; C.E. MILLAR. Some techniques which help to make greenhouse investigation comparable with field plot experiment. Soil Sci. Soc. Am. Proc., v.11, pp.298-304 (1946). 5. S.A. RIBEIRO. Comparação entre cultivo de plantas em vasos e no campo. Piracicaba. Tese (Doutorado) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Universidade de São Paulo (1994). 6. S. LARSEN. The use of ³²P in studies on the uptake of phosphorus by plants. Plant and Soil, v.4, pp.1-10 (1952). 7. R.S. RUSSELL; E.W. RUSSELL; P.G.. MARAIS. Factors affecting the ability of plants to absorb phosphate from soils. J. Soil Sci., v.8, pp.248-267 (1957). 8. S. LARSEN. Isotopic exchange of phosphate in paddy soils. Plant and Soil, v.27, pp.401-407 (1967). 9. P.B. VOSE. Introduction to nuclear techniques in agronomy and plant biology. Pergamon Press, Oxford (1980). 10. O. GUNNARSON; L. FREDERIKSON. A method for determining plant available phosphorus in soil by means of ³²P. Proc. Isotope Tech. Conf. Oxford, v.1, pp.427-431 (1953). 11. B. van RAIJ; J.C. de ANDRADE; H. CANTARELLA; J.A. QUAGGIO. Análise química para avaliação a fertilidade de solos tropicais. Instituto Agronômico, Campinas. (2001). 12. T. AWERBUCH; Y. AVNIMELICH. Counting ³²P in plant tissues using the Cerenkov effect. Plant and Soil, v.33, n.3, pp.260-264 (1970).