GLOBAL SCIENCE AND TECHNOLOGY (ISSN 1984 - 3801)
DOSES E FORMAS DE APLICAÇÃO DE SELÊNIO NA PRODUTIVIDADE E OUTRAS CARACTERÍSTICAS AGRONÔMICAS DA SOJA [Glycine max (L.) Merril cv. Luziânia]
Pedro Milanez de Rezende1, Roberto Antonio Savelli Martinez1, Alexandre Martins Abdão dos Passos2*, Danielle Pereira Baliza1, Everson Reis Carvalho1, Fabricio William de Ávila3
Resumo: Com o objetivo de se determinarem os efeitos de doses e formas de aplicação de selênio
(selenito de sódio) sobre a produtividade e outras características agronômicas da soja, realizou-se um experimento em Itutinga, MG, Brasil. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados em esquema fatorial 4 x 3 (+1), compreendendo 4 doses de selênio (0,5; 1,0; 1,5; 2,0 kg ha-1), três formas de aplicação (solo, foliar e solo+foliar) e uma testemunha sem aplicação de Se. No tratamento solo+foliar utilizou-se metade de cada dose de selênio por aplicação realizada. A adição do selênio ao solo foi feita no plantio em mistura com o fertilizante, e a aplicação foliar foi realizada no estádio V8 da cultura. As parcelas foram compostas de 4 linhas com 5 metros de comprimento, espaçadas em 50 centímetros com uma densidade de 12 plantas por metro linear. O aumento das doses de selênio proporcionou redução na altura da planta e inserção do primeiro legume, e quando aplicado via foliar causou toxidez nas folhas das plantas, as quais apresentaram sintomas de clorose, murchamento e requeima. Entretanto, a produtividade da soja não foi afetada pelas formas de aplicação e doses de selênio, demonstrando a potencialidade de uso da tecnologia.
Palavras-chave: Glycine max, biofortificação, selenito.
DOSES AND FORMS OF APPLICATION OF SELENIUM ON GRAIN YIELD AND AGRONOMIC CHARACTERISTICS OF SOYBEAN [Glycine max (l.) Merril cv Luziânia] Abstract: Intending to determine the effect of doses and forms of application of selenium (sodium
selenite) on yield and agronomic characteristics of soybean [Glycine max (L.) Merrill] cultivar Luziânia, an experiment was carried out in Itutinga, MG- Brazil. The experimental design was in randomized blocks in a factorial scheme 4x3(+1), comprehending 4 levels of selenium (0.5, 1.0, 1.5, 2.0 kg ha-1), three forms of application (soil, foliar and soil + foliar) plus one control without any fertilization. The application of selenium in soil was done at sowing in the mixture with the macronutrients and the foliar application was done at V8 stage of the crop. In the soil + foliar treatment, the half of each dose was applied at each opportunity. The plots were made up of 4 rows 5 meters long, with 50 cm of inter-row and with a density of 12 plants per linear meter. The increase of levels of selenium provided reduction on plant height and insertion of the first pod, and when applied via foliar caused toxicity in the plant leaves with symptoms of chlorosis, wilting and scorching. However, the soybean grain yield was not affected by the application forms and doses of selenium, demonstrating the potential use of this technology aimed at the biofortification of culture with the element.
Keywords: Glycine max, biofortification, selenite.
__________________________________________________________________________________________
1
Universidade Federal de Lavras – UFLA, Departamento de Agricultura, Caixa-Postal: 37, Lavras (MG). CEP: 37200-000.
2.Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) - BR 364, Zona Rural, Porto Velho (RO). CEP:
76815-800. *E-mail: abdao@cpafro.embrapa.br. Autor para correspondência.
3
Universidade Federal de Lavras – UFLA, Departamento de Ciência do Solo – Setor de Fertilidade e Nutrição de Plantas, Caixa-Postal: 37, Lavras (MG). CEP: 37200-000.
INTRODUÇÃO
A dieta de mais de um terço da população mundial é deficiente em um ou mais nutriente mineral (WHITE; BROADLEY, 2009). Pesquisas recentes nas áreas de medicina e nutrição de humanos e animais têm dado ao elemento selênio (Se) um lugar de destaque dentre os diversos nutrientes conhecidos (FRANCA et al., 2011). Esse elemento faz parte de uma série de reações químicas e possui importantes propriedades biológicas e metabólicas nos animais (FAIRWEATHER-TAIT et al., 2010).
Existe um indicativo de baixo consumo de Se no país, sendo importante manter-se atento à possibilidade de deficiência desse elemento na população (FERREIRA et al., 2002; STEIN, 2010). Uma alternativa é a inclusão desse elemento em fertilizantes, para assegurar que alimentos ou forragens produzidos com esses insumos tenham adequadas quantidades de Se, garantindo um suprimento adequado para os animais e humanos (EUROLA et al., 2005; BROADLEY et al., 2006). São necessários no Brasil estudos mais específicos para a introdução desse elemento nos alimentos, para definir estratégias, como doses, formas de aplicação na área de adubação, bem como o teor desse elemento nos alimentos, animais e humanos, proporcionando, desta forma, o consumo adequado desse elemento pela população e pelos animais.
Os produtos vegetais são as maiores fontes de Se para os homens e animais na maioria dos países. Nestas, o Se na forma de selenato apresenta propriedades químicas muito semelhantes com as do enxofre na forma de sulfato. Como consequência, a rota de transporte e de assimilação de ambos os elementos na planta são bastante parecidas (RAMOS et al., 2011a e 2011b), estando o Se predominantemente presente em selenometionina e selenocisteína, análogos aos aminoácidos sulfurados metionina e cisteína (SCHRAUZER, 2003). Zhu et al. (2009) descrevem que os transportadores do
ânion sulfato na planta são os mediadores do transporte do Se quando este se encontra na forma de ânion selenato. No entanto, no caso especifico do ânion selenito é desconhecido com exatidão os mecanismos de absorção (WHITE & BROADLEY, 2009; ZHU et al., 2009).
As plantas apresentam capacidades diferenciadas na absorção e acumulação de Se. Trabalhos realizados por Yang et al. (2003) mostraram que os conteúdos de Se e de proteína nos grãos de soja foram significativamente incrementados pela aplicação de fertilizantes enriquecidos com Se. Ramos et al. (2011a e 2011b), verificaram variação de acumulação de Se em variedades de alface e brócolis, mostrando que existe variabilidade genética para acumulação do elemento para estas espécies. Smrkolj et al. (2007) verificaram acúmulo de Se em grãos do feijoeiro comum por meio da aplicação de selenato de sódio via folhar e solo.
São duas as principais estratégias utilizadas visando à biofortificação de plantas com o Se, a seleção de genótipos capazes de maior acúmulo do elemento nos tecidos e a biofortificação agronômica (ZHU et al., 2009). Uma das melhores maneiras de enriquecer rações e alimentos com Se é através da adição do Se na adubação da soja que é, na atualidade, a mais importante cultura quando se pensa em proteína de origem vegetal. Neste sentido, objetivou-se estudar o efeito de doses e formas de aplicação de Se na produtividade e outras características agronômicas da soja.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido na Fazenda Milanez, localizada no município de Itutinga, que se encontra à latitude de 21º23'29,8" Sul, longitude de 044º39'13,2" Oeste e altitude média de 958 m, no estado de Minas Gerais, Brasil. O clima da região, baseado na classificação internacional de Köeppen, é do tipo Cwa, temperado chuvoso (mesotérmico) e subtropical de inverno seco, com temperaturas médias de 20,7 ºC, tendo
uma variação de 17,1 °C em julho a 22,8 °C em fevereiro (DANTAS et al., 2007).
O solo utilizado foi um Cambisolo de textura argilosa, apresentando as seguintes características químicas (Tabela 1).
Tabela 1 - Características químicas do solo amostrado da área experimental
P K Ca Mg Al H+Al SB t T V pH em H2O mg dm-3 --- cmol c dm-3 --- % 6,1 2,5 129 3,0 1,0 0,0 1,7 4,3 4,3 6,0 71,8 MO Prem Zn Fe Mn Cu B S dag kg-1 mg L-1 --- mg dm-3 --- 3,6 9,9 0,8 46,6 6,1 1,4 0,4 22,7
Análise de solo realizada no Departamento de Ciência do Solo da Universidade Federal de Lavras. P (Mehlich 1), K (Mehlich
1), Ca2+ (KCl - 1 mol L-1), Mg2+(KCl - 1 mol L-1), S (Fosfato monocálcio em ácido acético), Zn (Mehlich 1), Fe (Mehlich 1),
Mn (Mehlich 1), Cu (Mehlich 1), B (água quente), Al3+ (KCl - 1 mol L-1), H +Al (SMP), P-rem, MO (Na2 Cr2 O7 4N+H2SO4
10N) e pH em água.
A adubação de semeadura foi feita de acordo com a análise de solo e as interpretações de acordo com Ribeiro et al. (1999), sendo utilizado 400 kg ha-1 da fórmula 4-30-10. As sementes de soja, cultivar “BRSGO Luziânia”, foram inoculadas antes da semeadura com
Bradyrhizobium japonicum, utilizando-se
inoculante na proporção de 1.200.000 bactérias por semente.
O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com três repetições, em esquema fatorial 4 x 3 (+1), sendo 4 doses de Se (0,5; 1,0; 1,5; 2,0 kg ha
-1
), três formas de aplicação (solo, foliar e solo+foliar) e uma testemunha sem aplicação de Se. No tratamento solo+foliar, cada dose foi dividida, sendo metade da dose aplicada no solo juntamente com o plantio e, a outra metade aplicada via foliar no estádio V8 da cultura. As aplicações foliares foram feitas por meio de spray de pressão de CO2, à
pressão constante de 2,8 kgf cm-², utilizando-se um volume de calda de 200 L ha-1.
A semeadura foi realizada, a uma profundidade de 2 a 3 cm. As parcelas foram compostas de 4 linhas com 5,0 metros de comprimento, espaçadas de 0,5 metros. Foi feito um desbaste para deixar uma densidade de 12 plantas por metro linear.
Todos os tratamentos receberam tratos agronômicos como capinas manuais e controle de lagartas. A fonte de Se utilizada foi o selenito de sódio (Na2SeO3), utilizado
tanto no solo quanto na adubação foliar. Avaliaram-se a produtividade, peso de 100 sementes, número de legumes por planta, número de sementes por legume, altura do primeiro legume, altura da planta e índice de acamamento. A produtividade foi determinada, colhendo-se as plantas das duas fileiras centrais úteis (previamente à determinação do peso, a umidade dos grãos foi padronizada para 13%). A altura do primeiro legume, altura da planta, número de legumes por planta, número de grãos por legume e peso de 100 sementes foram determinados em cada parcela, tomando-se aleatoriamente 10 plantas das fileiras úteis. O grau de acamamento foi determinado em cada parcela, atribuindo-se notas de 1 até 5, de acordo com a escala proposta por Bernard et al. (1965), sendo 1 todas as plantas eretas e 5 todas as plantas acamadas.
Os dados foram analisados com o programa “Statistical Analysis System SAS”, sendo os mesmos submetidos ao teste
F para análise de variância e os efeitos dos tratamentos, quando significativos,
submetidos ao teste de Tukey a 5 e 1% e análise de regressão.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados das análises estatísticas obtidos encontram-se na Tabela 2. Observa-se que houve efeitos significativos na altura das plantas para formas de aplicação (p < 0,01), assim como para doses de Se(p < 0,05). A
altura de inserção do primeiro legume apresentou efeito significativo para a interação formas de aplicação versus doses de Se (p < 0,05), enquanto que o peso de 100 sementes foi significativo (p < 0,05) tanto para formas de aplicação como para a interação doses versus formas de aplicação. As demais características agronômicas não mostraram efeitos significativos dos tratamentos.
Tabela 2 - Resumo das análises de variância conjunta dos dados relativos à altura de plantas (AP), altura ou inserção do primeiro legume (AI), produtividade (PT), número de legumes por planta (LP), número de sementes por legume (SP) e peso de 100 sementes (PCS), obtidos no experimento de doses e formas de aplicação de Se na cultura da soja. Itutinga, MG, 2006
Quadrados médios Causas de variação GL AP AI PT LP SP PCS Blocos 2 227, 94 113,95 318792,31 397,53 0,0046 1,76 Formas (F) 2 581,42** 2, 98 325758,33 166, 81 0,0013 2,06* Doses (D) 3 298,34* 31, 32 173832,41 96,73 0,0013 0,42 F * D 6 160,06 39, 49* 270165,74 96,08 0,0026 1,50* Fatorial X Adicional 1 27,92 0, 84 9694,22 394,88 0,0048 0,60 Resíduo 24 77,41 10, 96 110861,75 101.,40 0,0047 0,50 CV 12,44% 17,40% 15,90% 25,50% 3,25% 4,53%
* e ** significativos a 5 e 1%, respectivamente,pelo teste F.
A altura de planta e de inserção do primeiro legume foram alteradas significativamente pelas formas de aplicação de Se e apresentaram variações entre 47 cm e 79 cm para altura da planta e de 12 até 24 cm para altura do primeiro legume (Tabela 3), podendo ser consideradas dentro dos parâmetros ideais de colheita mecanizada (EMBRAPA, 2008).
De acordo com a Tabela 3, verifica-se que não ocorreram diferenças nas alturas
das plantas quando a aplicação de Se foi realizada via solo ou na combinação via foliar mais solo. Já o tratamento de adubação via foliar afetou negativamente o crescimento das plantas, com redução média de 18%, em comparação aos demais tratamentos. Isto pode ser explicado pela fitotoxidez observada visualmente nas plantas por consequência da aplicação do produto via foliar.
Tabela 3 - Resultados médios da altura das plantas (AP) e da inserção do 1º legume (AI) em centímetros de soja, cv. Luziânia obtidas no experimento de doses e formas de aplicação de Se. Itutinga, MG, 2006
AP AI
Doses F S S+F Médias F S S+F Médias
0,5 78 79 78 78 24 A 23 A 18 B 22 1,0 68 70 75 71 18 A 19 A 18 A 18 1,5 60 66 78 68 19 A 15 B 19 A 18 2,0 47 73 75 65 12 C 19 B 22 A 18 Médias 63 B 72 A 77 A 71 18 19 19 19 Testemunhas 74 20
Médias seguidas da mesma letra na linha não diferem entre si, pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade. Quanto ao efeito de doses, verifica-se na
Figura 1 que o aumento da aplicação de doses
de Se por hectare diminuiu de forma linear a altura da planta de soja.
AP = 81,35 - 8,69 * Doses R2= 0,9487 60 65 70 75 80 0,5 1 1,5 2 A lt u ra p la n ta ( c m ) Doses de Selênio (kg ha-1)
Figura 1 - Variação das alturas das plantas de soja (AP) em centímetros da cultivar Luziânia em função das doses de aplicação de Se em kg ha-1. Itutinga, MG, 2006.
As plantas que foram afetadas pela fitotoxidez se recuperaram no transcorrer do ciclo da planta, não afetando estatisticamente a produtividade conforme será apresentado mais a frente, contudo, isto não foi suficiente para evitar o efeito negativo na altura. Estudos realizados por Euliss e Carmichael (2004) determinaram que plantas de canola (Brassica napus L.) crescida em sistema hidropônico têm crescimento reduzido sob concentração de 2 ppm de Se na solução nutritiva, reduzindo também o florescimento e a produção de sementes.
Quando as plantas são expostas a altas concentrações de Se podem surgir sintomas de injúrias como atrofiamento de crescimento, clorose, murchamento e secamento das folhas, decréscimo da síntese
de proteína e mesmo morte prematura da planta. Segundo Turakainen et al. (2005) a utilização de Se reforça a capacidade das plantas de combater o estresse oxidativo causado por radicais livres de oxigênio, entretanto, altas concentrações de Se são tóxicas e ativam reações oxidativas, além de aumentar a peroxidação lipídica. A alta substituição do enxofre pelo Se em alguns aminoácidos pode ser também uma das causas pelo efeito nocivo das altas doses de Se às plantas (SCHRAUZER, 2003; WHITE & BROADLEY, 2009; ZHU et al., 2009).
Para altura de inserção do primeiro legume, conforme já apresentado nas Tabelas 2 e 3, verificou-se efeito significativo para a interação formas versus doses. Desdobrando-se a interação e verificando-Desdobrando-se o efeito das
formas em relação às doses, constatou-se que na aplicação foliar o aumento das doses
proporcionou uma redução na altura do primeiro legume (Figura 2).
AI = 27,13 - 6,95 * Doses R2= 0,8715 10 15 20 25 30 0,5 1 1,5 2 A lt u ra i n s e rç ã o l e g u m e ( c m ) Doses de Selênio (kg ha-1)
Figura 2 - Variação da altura do primeiro legume (AI), em centímetros, em função das doses de Se em kg ha-1 aplicado via foliar. Itutinga, MG, 2006.
Após a manifestação da fitotoxidez por parte das plantas de soja, as mesmas se recuperaram e apresentaram florescimento uniforme. Não se verificou significância dos
tratamentos para o número de legumes por planta e nem para a produtividade, que foi de 2099 kg ha-1 em média (Tabelas 2 e 4).
Tabela 4 - Resultados médios da produtividade de grãos em kg ha-1 (PT) e do número de legumes por planta (LP) obtidas no experimento de doses e formas de aplicação de Se em plantas de soja cv. Luziânia. Itutinga, MG, 2006
PT LP
Doses F S S+F Médias F S S+F Médias
0,5 1853 2387 2193 2144 37 48 47 44 1,0 2283 2127 2130 2180 40 34 51 42 1,5 2053 1977 2510 2180 33 40 42 38 2,0 1453 2377 1847 1892 34 44 35 38 Médias 1911 2217 2170 2099 36 42 44 41 Testemunhas 2040 29
Os dados de produtividade diferem dos observados por Martinez et al. (2009), provavelmente devido à influência entre os genótipos utilizados, o que está em consonância com os resultados observados por Zhang et al. (2003) que constataram significativas diferenças de tolerância ao Se entre cultivares de soja.
Não foram verificadas diferenças significativas na quantidade média de sementes presentes nos legumes das plantas. O número de sementes variou de 2,08 a 2,16 com média de 2,11. Já para o peso de 100 sementes foi observado efeito das formas de aplicação e da interação formas de aplicação versus doses, ocorrendo variação de 14,06 a 16,53 gramas (Tabelas 2 e 5).
Tabela 5 - Resultados médios do número de sementes por legume (SL) e peso de 100 sementes (PCS) em gramas, obtidos no experimento doses e formas de aplicação de Se em plantas de soja cv. Luziânia. Itutinga, MG, 2006
SL PCS
Doses F S S+F Médias F S S+F Médias
0,5 2,16 2,09 2,13 2,13 15,08 B 16,35 A 15,45 B 15,63 1,0 2,09 2,1 2,14 2,11 15,7 A 15,6 A 15,09 A 15,46 1,5 2,09 2,13 2,08 2,10 15,55 A 15,49 A 16,53 B 15,86 2,0 2,11 2,08 2,13 2,11 14,06 C 15,79 B 16,23 A 15,36 Médias 2,11 2,1 2,12 2,11 15,1 15,81 15,83 15,28 Testemunhas 2,15 16,04
Médias seguidas da mesma letra na linha não diferem entre si, pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade. Ajustando-se a equação de regressão
para PCS como variável dependente das doses de aplicação de Se, observa-se que o resultado seguiu um modelo quadrático
(Figura 3), onde se verifica um aumento do peso em até 15,80 gramas, com a dose de Se de 1,10 kg ha-1, e com um posterior decréscimo à medida que se aumenta a dose.
PCS = 13.268 + 4,62*Dose - 2,1*(Dose)2 R2= 0,9898 13 13,5 14 14,5 15 15,5 16 0,5 1 1,5 P e s o d e c e m s e m e n te s ( g )
Figura 3 - Variação do peso de 100 sementes (PCS) em gramas em função das doses de aplicação de Se via foliar. Itutinga, MG, 2006.
Embora fossem observados efeitos negativos da aplicação de Se na altura de planta e peso de cem sementes, de maneira geral, tanto as formas de aplicação quanto as doses de Se não comprometeram a produção da soja, quando se compara as médias com o tratamento testemunha, mesmo observando-se toxidez nas folhas das plantas logo após a aplicação de Se via foliar.
CONCLUSÃO
O aumento de doses de selênio proporcionou redução na altura da planta e inserção do primeiro legume, causando
visivelmente toxidez nas folhas das plantas quando aplicado via foliar. Entretanto, a produtividade da soja não foi afetada pelas formas de aplicação e doses de selênio, demonstrando a potencialidade de uso da tecnologia visando à biofortificação da cultura com o elemento.
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