Estresse de alumínio em sementes de rosela (Hibiscus sabdarifa)
Maria Rita C. Rodda1 (PG), Maria do Carmo Vieira*2(PQ)
1
Universidade Federal da Grande Dourados, mrrodda@yahoo.com.br; 2Universidade Federal da Grande Dourados, mariavieira@ufgd.edu.br
RESUMO
O Hibiscus sabdarifa é um arbusto com potencial uso nas indústrias alimentícias, cosmética e farmacêutica com poucas informações a respeito do efeito do alumínio sobre a germinação e crescimento inicial. O objetivo do trabalho foi avaliar porcentagem de germinação, índice vegetativo de germinação, comprimento radicular e massas seca da parte aérea e radicular de sementes e rosela submetidas a teores de alumínio de 0, 5, 10, 15, 20 mmol/L. As sementes foram colocadas em papel germitest molhados com os cinco teores de sulfato de alumínio hidratado (Al2(SO4)3*(14-18) H2O) e avaliadas até 20 dias. Dentro dos resultados encontrados, pode-se observar que a medida que os teores de alumínio aumentaram, para todas as características avaliadas, os resultados passaram ser comprometidos como seus decréscimos, assim, a partir de 5 mmol/L de alumínio podem ser observados efeitos tóxicos nas plântulas de rosela.
Palavras-chave: crescimento, germinação, comprimento radicular
INTRODUÇÃO
Um dos fatores que causam maiores problemas de toxicidade em solos com pH abaixo de 5,0 é a elevada concentração de alumínio (Al) disponível, constituindo um fator limitante ao crescimento das plantas. A presença do Al reduz o crescimento e o desenvolvimento das raízes e diminui a absorção de nutrientes, o que é desfavorável para o desenvolvimento de plantas sensíveis a esse elemento. Isso afeta a produção agrícola que, para obter altos rendimentos, necessita de substratos que possibilitem o desenvolvimento das raízes sem obstáculos químicos e/ou físicos. (ECHART; CAVALLI-MOLINA, 2001).
Os solos predominantes nas regiões com baixo pH são os Latossolos ácidos com baixa capacidade de troca catiônica, alta saturação de alumínio e reduzida disponibilidade de fósforo. O principal efeito dos níveis tóxicos de alumínio vem sendo considerado o reduzido crescimento radicular de plantas sensíveis, uma vez que esse elemento afeta o alongamento e a divisão celular. Em tais condições, as plantas não conseguem obter água e nutrientes do subsolo adequadamente, pelo seu enraizamento superficial, o que as tornam menos produtivas e mais susceptíveis à seca. A toxicidade do alumínio, também, ode reduzir a germinação, exercendo influências decisivas sobre o metabolismo das sementes, pois as membranas celulares alteram-se quando expostas as
concentrações de alumínio, aumentando sua permeabilidade e culminando com o efluxo dos solutos no interior. Dessa forma, ocorre a peroxidação lipídica, como sendo um dos principais efeitos sobre a bicamada. Em decorrência disso, o potencial elétrico da parede é alterado e o alumínio atua degenerando os canais das proteínas de membrana (MACEDO et al., 2008).
Algumas espécies de plantas apresentam mecanismos de tolerância à toxidez de alumínio, como a imobilização nas paredes celulares; o aumento do pH na rizosfera, precipitando o alumínio da solução; transporte ativo para fora do citoplasma celular e liberação de ácidos orgânicos radiculares, os quais formam complexos ou quelatos com o alumínio, evitando assim a sua absorção pelas raízes (SCHLINDWEIN et al., 2003). No entanto, a tolerância genética ao alumínio varia entre espécies e indivíduos de uma mesma espécie (TABALDI et al., 2007).
O Hibiscus sabdariffa é um arbusto anual e semilenhoso, pertencente ao gênero Hibiscus. As folhas novas são inteiras e simples, tornando-se posteriormente recortadas, com 3 a 5 lóbulos, podendo apresentar-se nas cores verde ou avermelhada. As flores são axilares, hermafroditas e se formam ao longo da haste da planta. Apresenta cálices carnosos e vermelhos, com mais ou menos dois centímetros de comprimento que recobrem os frutos ovais onde estão localizadas cerca de 5 g de sementes (Blanco, 2008; Sanchez-Mendoza et al, 2008). As sementes podem conter de 13,5 a 18,5% de óleo, contendo ácidos graxos comuns as espécies de malváceas, sendo estes potencialmente utilizados na dieta de animal, conforme Mukhtar (2007).
A literatura não estabelece critérios ou recomendações das condições ideais para avaliação da qualidade das sementes de Hibiscus sabdariffa L. O teste de germinação, principal parâmetro utilizado para a avaliação da qualidade fisiológica das sementes, permite conhecer o potencial de germinação de um lote em condições favoráveis. Os resultados do teste são utilizados para determinar a taxa de semeadura, comparação do valor de lotes e para a comercialização, pois possibilita a obtenção de resultados comparáveis entre laboratórios (Carvalho e Nakagawa, 2000). Para isso, o teste deve seguir um procedimento - padrão recomendado pelas RAS - Regras para Análise de Sementes (Brasil, 2009). Para Hibiscus sabdariffa L. a metodologia do teste ainda não foi estabelecida.
Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do alumínio na fase inicial das plântulas de Hibbiscus sabdarifa.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido no Laboratório de Sementes da Universidade Federal da Grande Dourados, em Dourados, MS. As sementes de rosela foram coletadas na área do Horto de Plantas Medicinais quando os frutos, totalmente desenvolvidos, atingiram coloração amarronzada. Em seguida, as sementes foram desinfestadas com hipoclorito de sódio 20%. O delineamento experimental adotado foi inteiramente casualizado com quatro repetições.
Foram utilizadas folhas de papel germitest, umedecidas com água destilada na proporção de 2,5 vezes o peso do papel, no qual foram distribuídas 50 sementes por rolo, acondicionadas em sacos plásticos, umedecidas com água dos tratamentos a cada três dias. Os tratamentos constaram de cinco concentrações de sulfato de alumínio hidratado (Al2(SO4)3*(14-18) H2O): 0, 5, 10, 15 e 20 mmol.L-1 e foram acondicionados em B.O.D. O
experimento teve a duração de 20 dias e os efeitos das concentrações de alumínio sobre as sementes de rosela foram avaliados por meio da porcentagem e índice de velocidade (MAGUIRE, 1962). As plântulas foram analisadas quanto à altura, comprimento das raízes e massas secas da parte aérea e das raízes, utilizando régua graduada e balança analítica, respectivamente.
Os dados foram submetidos à análise de variância e, em caso de significância, à análise de regressão, ambos a 5% de probabilidade, por meio do programa ASSISTANT.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A análise de variância indicou a significância de todas as características avaliadas, ao nível de 1% de probabilidade, pelo teste F (Tabela 1). Nota-se que a medida que os teores de alumínio aumentam as características avaliadas ficam comprometidas.
Apesar de o alumínio trocável dos solos, além de interferir demasiadamente no desenvolvimento da planta, poder reduzir a germinação das sementes, na literatura são citados exemplos de espécies vegetais que não sofreram prejuízos na germinação quando submetidas a concentrações alumínio até determinado ponto, e só passou decrescer a partir desse limite (SOUZA FILHO & DUTRA; 1998). Em alguns casos, ocorrendo até mesmo estímulo do crescimento das plântulas em baixas concentrações (SZYMANSKA & MOLAS, 1996).
Tabela 1.- Características de plântulas de rosela submetidas a diferentes teores de alumínio:
0,5,10,15 e 20 mmol/L.
Teores de Al (mmol/L)
% Germinação IVG Massa seca raiz (mg)
Massa seca parte aérea (g) Comp. Rad. (mm) 0 65.8 a 34.4 a 16.39 a 1.88 a 56 a 5 55 b 31.5 a 14.2 ab 1.48 b 56.3 a 10 27.9 c 14.7 b 11.06 c 1.48 b 36.1 b 15 24.3 c 7.2 c 12.49 bc 0.81 c 26.8 c 20 11.2 d 2.3 d 8.22 d 0.81 c 23.2 d CV% 7.99 14.25 15.85 18.03 6.40
Médias seguidas pelas mesmas letras, nas colunas, não diferem, pelo teste F, a 1% de probabilidade.
Houve efeito linear nos teores de alumínio sobre a porcentagem de germinação, índice de velocidade, massa seca parte aérea, massa seca radicular e comprimento de radicular de plântulas de rosela. As concentrações maiores que zero (5, 10,15 e 20 mmol/L) proporcionaram uma diminuição da porcentagem de germinação de 16,41; 57,59; 63,07 e 82,97%, respectivamente quando comparadas ao controle (Figura 1).
Segundo Macedo et al.(2008), isso pode ocorrem devido as alterações da membrana celular ocasinada pelos teores de alumínio, que promovem a exsudação do conteúdo das células, e que esses constituintes exsudados são essenciais para a germinação, podendo em meio externo estimular o desenvolvimento de microrganismos que também prejudicam a germinação (Marcos Filho, 2005).
As massas secas da parte aérea e das raízes e o comprimento radicular das plântulas de rosela foram reduzidos de acordo com o aumento dos teores de alumínio, verificando um ajuste linear das equações (Figura 1)
A inibição do crescimento das raízes é o sintoma da toxicidade de alumínio mais facilmente reconhecido, pois a planta tem dificuldade de explorar o solo, devido a redução do sistema radicular e desta forma a absorção de água e nutrientes torna-se comprometida, diminuindo a produtividade e tendendo a uma planta doente e mal desenvolvida.
Gordin et al. (2013) observaram resultados semelhantes em pinhão manso, onde doses a partir de 10mmol/L reduziram drasticamente a germinação e desenvolvimento de plântulas.
Teores de alumínio (mmol/L) 0 5 10 15 20 % ge rmin aç ão 0 10 20 30 40 50 60 70
médias dos tratamentos regressão
Teores de alumínio (mmol/L)
0 5 10 15 20 Ind ic e de v elo cida de de ge rmin aç ão 0 10 20 30 40
médias dos tratamentos regressão
Teores de alumínio (mmol/L)
0 5 10 15 20 25 Mas s a sec a raiz (mg ) 6 8 10 12 14 16 18 Médias tratamentos Regressão
Teores de alumínio (mmol/L)
0 5 10 15 20 Ma ssa seca p. aérea (g) 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
média dos tratamentos regressão
Teores de alumínio (mmol/L)
0 5 10 15 20 C ompr imento rad ic ula r (mm) 10 20 30 40 50 60 70 Média tratamentos Regressão
Figura 1. Porcentagem de germinação, índice de velocidade de germinação, massa seca
das raízes, massa seca da parte aérea e comprimento radicular das plântulas de rosela tratadas com teores de alumínio (0, 5, 10, 15 e 20 mmol.L-1).
** significativo ao nível de 1% de probabilidade.
Desta forma, pode-se observar que a medida que os teores de alumínio foram aumentando as características avaliadas nas plântulas de rosela tornaram-se comprometidas. y = -2,798**x + 64,82 R² = 0,9487 y = -1,77**x + 35,72 R² = 0,9491 y = -0,361**x + 16,082 R² = 0,8482 y = -0,0618**x + 1,882 R² = 0,9255 y = -1,902**x + 58,7 R² = 0,9109
AGRADECIMENTOS
À Fundect, pela bolsa concedida e pelo apoio financeiro.
REFERÊNCIAS
BLANCO, R.A. Jardim das flores: Hibiscus. Disponível em:
http://www.jardimdeflores.com.br/. Acesso em 02 de maio de 2015.
BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Regras para análise de
sementes. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Secretaria de Defesa
Agropecuária. Brasília:\ Mapa/ACS, 2009. 395p.
CARVALHO, N.M.; NAKAGAWA, J. Sementes: ciência, tecnologia e produção. 4. ed. Jaboticabal: Funep, 2000. 588p.
ECHART, C.L.; CAVALLI-MILINA, S. Fitotoxidade do alumínio: efeitos, mecanismo de tolerância e seu controle genético. Ciência Rural, Santa Maria, v.31, n.3, p.531-541, 2001.
GORDIN, C.R.B.; MARQUES, R.F.; ROSA, R.J.M.; SANTOS, A.M., SCALON, S.P.Q. Emergencia de plantulas e crescimento inicial de pinhão manso exposto a alumínio.
Semina: Ciências Agrárias, Londrina, v.34, n.1, p.147-159, 2013.
MACEDO, C.M.P.; LOPES, J.C.; AMARAL, J.A.T.; FONSECA, A.F.A. Germinação e vigor de sementes de café submetidas ao estresse com alumínio. Scientia Agrária, Curitiba, v.9, n.2, p.235-239, 2008
MAGUIRE, J.B. Speed of germination-aid in selection and evaluation for seedling emergence vigor. Crop Science, Madison, v.2, n.2, p. 176-177, 1962.
MARCOS FILHO, J. Fisiologia de sementes de plantas cultivadas. Piracicaba: FEALQ, 2005. 495 p.
MUKHTAR, A.M. The Effect of Feeding Rosella (Hibiscus Sabdariffa) Seed on Broiler Chick's Performance. Research Journal of Animal and Veterinary Sciences, v.2, p.21 23, 2007.
SANCHEZ-MENDONZA, J;. LOPEZ, A. D.; GALINDO, S. N.;SANDOVAL, J. A. L. Some physical properties of Roselle (Hibiscus sabdariffa L.) seeds as a function of moisture content Journal of Food Engineering. v. 87, 391–397, 2008.
SCHILINDWEIN, J.A.; NOLLA, A.; ANGHINONI, I.; MEUER, E.J. Redução da toxidez de alumínio em raízes de soja por culturas antecessoras no sistema plantio direto. Revista
Brasileira de Agrociencia, Jaboticabal, v.9, n.1, p.85-88, 2003.
SOUZA FILHO, A. da S.; DUTRA, S. Germination of seeds of Calopogonium mucunoides. Pasturas Tropicales, v.20, p.26-30, 1998.
SZYMANSKA, M.; MOLAS, J. The effect of aluminium on early development stages of Cucumis sativus L. Folia Horticulturae, v.8, p.73- 83, 1996
TABALDI, L.A.; NICOLOSO, F.T.; CASTRO, G.Y.; CARNEGLUTTI, D.; GONÇALVES, J.F.; RAIBER, R. SKREBSKY, E.C.; SCHETINGER, M.R.C.; MORSCH, V.M.; BISOGNIN, D.A. Physiological and oxidative stress responses of four potato clones to aluminium in nutrient solution. Brazilian Journal of Plant Physiology, Londrina, v.19, n.3, p.211-222, 2007.
