INFLUENCIA DO ENDOSPERMA NA CLASSIFICAÇÃO DE TRIGO À TOXIDEZ
DE ALUMÍNIO
1HILGERT, M. N.
2; SCHAICH, G.
3; GARLET, L. C.
2; NUNES, P. A. A.
2; SORIANI, H.
H.
5; SAUSEN, D.
3; NEIS, F. A.
4; NICOLOSO, F. T.
61
Trabalho de Pesquisa _UFSM
2
Curso de Agronomia da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria, RS, Brasil
3
Curso de Pós-Graduação em Agronomia (Mestrado UFSM), Santa Maria, RS, Brasil.
4
Curso de Pós-Graduação em Agrobiologia (Mestrado UFSM), Santa Maria, RS, Brasil.
5
Curso de Pós-Graduação em Agronomia (Pós-Doutorado UFSM), Santa Maria, RS, Brasil.
6
Eng. Agr., Dr., Prof. do Departamento de Biologia (CCNE, UFSM), Santa Maria, RS, Brasil. E-mail: gabrielschaich@yahoo.com.br
RESUMO
O trigo é amplamente cultivado na Região Sul em solos de caráter ácido. Tal condição expõe a cultura a diferentes fatores estressores, sendo o principal deles as espécies tóxicas de alumínio que reduzem seu potencial produtivo. Em virtude do melhor controle das condições experimentais, a seleção de cultivares tolerantes ao alumínio é feita com o uso de soluções nutritivas, que por meio de experimentos de curta duração permitem a diferenciação dos materiais ainda no estágio plantular. Assim, apesar da facilidade de obtenção de resultados, o sistema tende a sofrer influência do vigor da semente, favorecendo plântulas provenientes de sementes com elevado vigor. Assim, o presente trabalho busca testar a influência do endosperma na classificação à tolerância ao alumínio nas doses de 0, 4, 8, 12 mg L-1 de solução nutritiva em sistema hidropônico fechado.
Palavras-chave: Endosperma; Trigo; Triticum aestivum L.; Classificação; Alumínio.
INTRODUÇÃO
A região Sul é responsável por mais de 95% da produção nacional de trigo (Triticum
aestivum L.; EMATER, 2012), sendo boa parte desta cultivada em solos de caráter ácido
(pH<5,5; KAMINSKI et al., 2007). A acidez do solo afeta o desenvolvimento das culturas direta e indiretamente, pela inibição do crescimento do sistema radicular (KERRIDGE et al.,
1971) e/ou interferência na absorção, transporte e utilização de nutrientes, caso
exemplificado pelo fósforo, que é quimicamente fixado por oxi-hidróxidos de ferro e alumínio (ROSSIELLO e NETTO, 2006). No entanto, ao analisar as distintas características químicas
existentes nesta condição, o alumínio (Al) representa o principal fator estressor, aumentando
a dissolução de suas formas sólidas e, consequentemente, a liberação das formas iônicas na solução do solo (RITCHIE, 1994), atingindo valores fitotóxicos à medida que os solos se acidificam.
Diferentes métodos têm sido utilizados para avaliar a tolerância ao Al em milho (MARTINS et al., 1999), trigo (CAMARGO et al., 2006), aveia (SÁNCHEZ-CHACÓN et al.,
2000) e arroz (FERREIRA et al., 1997), basicamente com o intuito de explorar o potencial genético das culturas, a fim de possibilitar a expansão das áreas cultivadas à áreas que devido a problemas com elevados teores de Al livre (BERTAN et al, 2005), reduzem o crescimento do sistema radicular em profundidade no solo. Tal situação dificulta a absorção de água e nutrientes das camadas subsuperficiais, reduzindo assim o potencial produtivo das culturas principalmente em períodos de baixa precipitação pluviométrica (RHEINHEIMER et al., 2008).
Como as raízes são os primeiros órgãos a entrar em contato com o Al do solo, os sintomas da toxidez gerada pelo metal são primeiramente observadas no sistema radicular, sendo posteriormente visíveis na parte aérea (ROSSIELLO e NETTO, 2006), mas em virtude da ocorrência simultânea de diferentes fatores estressores em solos ácidos, torna-se difícil inferir se tais sintomas provêm exclusivamente da toxidez do Al ou do efeito simultâneo de outras variáveis não controláveis (FURLANI e CLARK, 1981. Assim, estudos de fitotoxidade do Al em nível de campo, ou com o uso de solo em vasos tendem a terem sua precisão experimental reduzida tanto pela dificuldade de acessar o sistema radicular sem danificá-lo como pela de isolar o efeito do Al. Logo, é de consenso acadêmico que o uso de soluções nutritivas com sua facilidade na avaliação dos efeitos do metal nas raízes consiste no melhor método para seleção de plantas tolerantes, visto a possibilidade de aumentar o controle local das unidades experimentais e a facilidade de acesso a variável resposta.
Entretanto, em função dos experimentos serem normalmente de curto prazo, com a exposição ao Al acorrendo por poucos dias, a classificação como tolerante, intermediariamente tolerante e sensível é obtida a partir de plântulas, cujo desenvolvimento esta intimamente ligado ao vigor de suas sementes (LIMA, 2005). Assim, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a influência da presença ou não do endosperma na classificação do cultivar de trigo Cristalino à toxidez por Al.
METODOLOGIA
O experimento foi conduzido em casa de vegetação climatizada (25 ± 3° C) pertencente ao Departamento de Biologia da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), RS. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com 3 repetições, sendo cada parcela constituída por 10 plantas. Sementes de trigo Triticum aestivum L. cv. Cristalino oriundas da Fundação Centro de Experimentação e Pesquisa (Fundacep) foram desinfestadas em solução de hipoclorito de sódio (2%) e dispostas sobre papel absorvente umedecido com água destilada para germinação no escuro a 25 ± 2° C. Após três dias do início da germinação, 240 plântulas de tamanho semelhante foram selecionadas para
aclimatação em sistema hidropônico fechado, sendo que metade destas teve seu endosperma removido.
A aclimatação ocorreu durante dois dias, nela as plântulas foram alocadas com o auxílio de uma pinça sobre telas de náilon sustentadas por poliestireno, adaptadas à vasilhas plásticas com dois litros de capacidade, de modo que as plântulas tocassem as soluções, permitindo um pronto suprimento de água e nutrientes. Foi utilizada a solução nutritiva de Hoagland e Arnon (1950) modificada, mantida com pH 4,0 por meio de soluções de HCl e NaOH 1M, aerada constantemente e desprovida de fósforo a fim de evitar a possível precipitação do alumínio. Duas plântulas de cada repetição foram então retiradas para a obtenção da média da altura e comprimento radicular inicial (Cri), havendo em seguida a adição de 0, 4, 8 e 12 mg L-1 Al na forma de AlCl3.6H2O a solução. As plântulas
foram mantidas nas soluções tratamento durante cinco dias, sendo que a cada dois dias tais soluções eram completamente substituídas. Foram avaliadas altura e comprimento radicular, com a subdivisão de comprimento radicular total e comprimento da raiz seminal, sendo a média dos valores considerado seu comprimento radicular final (CRf), e usado para calcular a elongação radicular (ER) segundo a fórmula: . Foi ainda avaliada massa fresca de parte aérea e raiz. Os dados foram submetidos aos testes das pressuposições da análise de variância, tendo suas médias separadas pelo teste de Tukey (P≤0,05) com o auxílio do software Sisvar (FERREIRA, 2008).
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Foram observados valores mais elevados em todas as variáveis resposta na condição de semente com endosperma, fato explicado pelo aporte nutricional possibilitado pelo endosperma que permitiram um melhor desenvolvimento das plântulas. Como pode ser observado na tabela 1, nesta condição todas as variáveis sofreram redução com o aumento da dose de alumínio, fato que condiz com os dados encontrados na literatura e demonstram o efeito fitotóxico do alumínio. Na condição sem endosperma, apenas a altura não apresentou diferença entre as doses, mas interessantemente, tanto o comprimento da raiz principal como o total, demonstraram um padrão semelhante à condição com endosperma, ou seja, uma redução relativa mais pronunciada na dose de 4 mg Al L-1 quando comparada às demais doses, fato que classifica o cultivar como tolerante intermediário.
Se levarmos em consideração que a classificação de tolerância ao Al é realizada em função do comprimento radicular, pode-se notar não apenas que não houve diferença na resposta em função da existência do endosperma, como também que a classificação pode ser realizada apenas com o comprimento da raiz principal, visto a semelhança encontrada entre a resposta desta com o comprimento total de raízes.
Notavelmente, na ausência do endosperma as variáveis de biomassa não seguiram o padrão encontrado na presença do mesmo, sendo que a dose de 12 mg Al L-1 apresentou os valores mais elevados. Tal fato demonstra uma possível relação do endosperma não apenas com a nutrição das plântulas, mas também com sua condição hídrica, que pode ter sido afetada pela lesão gerada no momento da retirada do endosperma.
Tabela 1: Influencia do endosperma em variáveis de crescimento de trigo sob diferentes doses de alumínio.
COM ENDOSPERMA Trat.
(mg Al L-1)
ALTURA COMP. RP COMP. RT MF/ PA MF/ R total
0 9,94 a 4,58 a 30,57 a 1,303 a 0,622 a 4 9,29 ab 2,80 b 21,05 b 1,077 c 0,528 b 12 9,59 ab 2,17 b 18,53 b 1,144 b 0,525 b 20 8,89 b 1,08 c 12,93 c 1,073 c 0,397 c SEM ENDOSPERMA Trat.
(mg Al L-1) ALTURA COMP. RP COMP. RT MF/ PA MF/ R total
0 3,37 a 1,78 a 10,61 a 0,390 c 0,212 bc
4 4,17 a 0,84 b 8,05 ab 0,413 ab 0,203 c
12 4,24 a 0,54 b 6,58 bc 0,426 a 0,234 a
20 3,26 a 0,43 b 5,041 c 0,385 c 0,222 ab
Letras diferentes indicam diferenças significativas entre as doses de Al pelo teste Tukey (P<0,05). Comp. RP= comprimento raiz principal; Comp. RT= comprimento total de raízes; MF= massa fresca; R total= raízes totais; RP= raiz principal; PA= parte aérea.
CONCLUSÃO
Conclui-se que a presença do endosperma não influencia na classificação do cultivar Cristalino como intermediariamente tolerância ao Al, sendo tal classificação derivada tanto do comprimento radicular total como do comprimento da raiz principal, independentemente.
REFERÊNCIAS
BERTAN, I. et al. Caracteres associados à tolerância ao alumínio tóxico em genótipos de trigo sul brasileiros. Revista Brasileira de Agrociência, Pelotas, v.11, n.2, p.149-154, 2005.
CAMARGO, C. E. O. et al. Tolerância de genótipos de trigo comum, trigo duro e triticale à toxicidade de alumínio em soluções nutritivas. Bragantia, v.65, p.43-53, 2006.
FERREIRA, D. F. SISVAR: um programa para análises e ensino de estatística. Revista Symposium, v.6, p.36-41, 2008.
FERREIRA, R. P. et al. Herança da tolerância à toxidez de alumínio em arroz baseada em análises de médias e variâncias. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.32, p.509-515, 1997.
FURLANI, P. R.; CLARK, R. B. Screening sorghum for aluminium tolerance in nutrient solution.
Agronomy Jornal, Madison, v.73, n.4, p.587-594, 1981.
HOAGLAND, D. R.; ARNON, D. I. The water culture method for growing plants without soil.California
Agriculture Expimentation Station Circular. p. 347, 1950.
KAMINSKI, J. et al. Acidez e calagem em solos do sul do Brasil: Aspectos históricos e perspectivas futuras. In: CERETTA, C.A.; SILVA, L.S.; REICHERT, J.M., eds. Tópicos em ciência do solo. Viçosa, MG, Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, v.5. p.307-332, 2007.
KERRIDGE, P.C. et al. Separation of degrees of aluminum tolerance in wheat. Agronomy Journal, Madison, v.63, n.4, p.586-590, 1971.
LIMA, T. C. Avaliação do potencial fisiológico de sementes de trigo (Triticum aestivum L). Campinas:
Instituto Agronômico, 2005.
MARTINS, P. R. et al. Eficiência de índices fenotípicos de comprimento de raiz seminal na avaliação de plantas individuais de milho quanto à tolerância ao alumínio. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.34, p.1897-1904, 1999.
RHEINHEIMER D. S.; GATIBONI L. C.; KAMINSKI J. Fatores que afetam a disponibilidade do fósforo e o manejo da adubação fosfatada em solos sob sistema plantio direto. Ciência Rural, Santa Maria, v.38, n.2, p.576-586, 2008.
RITCHIE, G. S. P. Role of dissolution and precipitation of minerals in controlling soluble aluminum in acid soils. Advances in Agronomy, 53:47-83, 1994.
ROSSIELLO, R.O.P.; NETTO, J.J. Toxidez por alumínio em plantas: novos enfoques para um velho problema. In. FERNANDES, M.S. (Ed.). Nutrição mineral de plantas. SBCS: Viçosa, 375-418p, 2006.
SÁNCHEZ-CHACÓN, C.D.; FEDERIZZI, L.C.; MILACH, S.C.K.; PACHECO, M.T. Variabilidade genética e herança da tolerância à toxicidade do alumínio em aveia. Pesquisa Agropecuária
