Diferenças bioquímicas no crescimento inicial de variedades de cana-de-açúcar cultivadas sob doses de potássio e condições hídricas

Autores

DOI:

https://doi.org/10.1590/1983-21252023v36n107rc

Palavras-chave:

Saccharum spp.. EROs. Pigmentos foliares. Estresse hídrico. Ascorbato peroxidase.

Resumo

As variedades de cana-de-açúcar possuem capacidades bioquímicas e produtivas distintas, especialmente acentuadas em situação de estresse hídrico e nutricional. O déficit hídrico promove alterações bioquímicas nas plantas, as quais envolvem a superprodução de Espécies Reativas de Oxigênio (EROs) que, dependendo da concentração, proporcionam a degradação de pigmentos fotossintéticos. Pesquisas atuais indicam que o K+ possui importante papel no aumento da produtividade e na tolerância ao déficit hídrico. Este estudo avaliou o efeito de doses de K+ no crescimento inicial de duas variedades de cana submetidas a duas condições hídricas. O experimento foi montado em casa de vegetação em blocos ao acaso, com quatro repetições, sendo cinco doses de K+ (0; 0,5; 1; 2 e 6 mmol L-1), duas variedades de cana (RB92579 e RB992506), e avaliado em duas condições hídricas (plantas hidratadas e estresse hídrico). Os dados foram analisados estatisticamente em esquema fatorial 5x2x2. Foram avaliados os teores foliares de carboidratos, pigmentos fotossintéticos, atividade das enzimas antioxidativas (catalase, superóxido dismutase e ascorbato peroxidase) e a produção de matéria seca. As doses de K+ promoveram aumento da massa seca das plantas. A variedade RB992506 apresentou menor atividade da enzima APX e maiores teores de pigmentos fotossintéticos, de carboidratos e de massa seca do que a variedade RB92579. As condições hídricas, bem como as interações entre os fatores, não promoveram efeito sobre as variáveis estudadas. A variedade RB992506 consiste em uma variedade promissora e mais tolerante ao estresse hídrico devido apresentar características bioquímicas e produtivas superiores as da variedade RB92579.

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Referências

AGATHOKLEOUS, E.; FENG, Z.; PEÑUELASB, J. Chlorophyll hormesis: Are chlorophylls major components of stress biology in higher plants? Science of the Total Environment, 762: 1-9, 2020.

AHMAD, I.; MAATHUIS, F. J. M. Cellular and tissue distribution of potassium: Physiological relevance, mechanisms and regulation. Journal of Plant Physiology, 171: 708-714, 2014.

AHMAD, P. et al. Potassium starvation-induced oxidative stress and antioxidant defense response in Brassica juncea. Journal of Plant Interactions, 9:1-9, 2014.

ANSCHÜTZ, U.; BECKER, D.; SHABALA, S. Going beyond nutrition: regulation of potassium homoeostasis as a common denominator of plant adaptive responses to environment. Journal of Plant Physiology, 171: 670-687, 2014.

BARBOSA, M. R. et al. Geração e desintoxicaçao enzimática de espécies reativas de oxigenio em plantas. Ciência Rural, 44: 453-460, 2014.

CAMPOS, A. J. M.; SANTOS, S. M.; NACARATH, I. R. F. F. Estresse hídrico em plantas: uma revisão. Research, Society and Development, 10: 1-7, 2021.

CAVALCANTI, F. J. A. et al. Recomendações de adubação para o Estado de Pernambuco. 3. ed. Recife, PE: Instituto Agronômico de Pernambuco, 2008. 228 p.

CAVALCANTE, V. S. et al. Gaseous exchanges, growth and foliar anatomy of sugarcane plants grown in potassium (K) deprived nutrient solution. Australian journal of Crop Science, 9: 577-584, 2015.

DONAGEMA, G. K. et al. Manual de métodos de análise de solo. 2. ed. Rio de Janeiro, RJ: Embrapa solos, 2011. 225 p.

DUBOIS, M. et al. Colorimetric Method for Determination of Sugars and Related Substances. Analytical Chemistry, 28: 350-356, 1956.

FERREIRA, D. F. Sisvar: a computer statistical analysis system. Ciência e agrotecnologia, 35: 1039-1042, 2011.

GIANNOPOLITIS, C. N.; RIES, S. K. Superoxide dismutases I. Occurrence in higher plants. Plant Physiology, 59: 309-314, 1977.

HAVIR, E. A.; MCHALE, N. A. Biochemical and developmental characterization of multiple forms of catalase in tobacco leaves. Plant Physiology, 84: 450-455, 1987.

HENDRY, G. A.; GRIME, J. P. Methods in comparative plant ecology: a laboratory manual. Hong Kong: Springer Science & Business Media, 1993. 251 p.

HOAGLAND, D. R.; ARNON, D. I. The water-culture method for growing plants without soil. Berkeley: California Agricultural Experimental Station, 1950. 347 p.

JAISWAL, V. P. et al. Potassium Influencing Physiological Parameters, Photosynthesis and Sugarcane Yield in Subtropical India. Sugar Tech, 23: 343-359, 2021.

MAIA JÚNIOR, S. O. et al. Respostas morfológicas e fisiológicas de cultivares de cana-de-açúcar sob estresse hídrico no segundo ciclo de cultivo. Revista Brasileira de Agricultura Irrigada, 12: 2661-2672, 2018.

MORAIS, M. B. D. et al. Antioxidative metabolism in sugarcane (Poacea) varieties subjected to water and saline stress. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 24: 776-782, 2020.

NADARAJAH, K. K. ROS Homeostasis in Abiotic Stress Tolerance in Plants. International Journal of Molecular Sciences, 21: 5208-5237, 2020.

NAKANO, Y.; ASADA, K. Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbate-specific peroxidase in spinach chloroplasts. Plant and cell physiology, 22: 867-880, 1981.

RAO, C. S.; REDDY, S. B.; KUNDU, S. Potassium nutrition and management in Indian agriculture: Issues and Strategies. Indian Journal of Fertilizers, 10: 58-80, 2014.

SALVIANO, M. S. et al. acúmulo e exportação de macronutrientes pela cana de açúcar irrigada no semiárido brasileiro. Revista Científica Intelletto, 02: 16-27, 2017.

SANTOS, C. M. et al. Physiological Changes Associated with Antioxidant Enzymes in Response to Sugarcane Tolerance to Water Deficit and Rehydration. Sugar Tech, 17: 291-304, 2014.

SILVA, A. A. et al. Potassium Supplementation Promotes Osmotic Adjustment and Increases Water Use Efficiency in Sugarcane Under Water Deficit. Sugar Tech, 23: 1075-1084, 2021.

SILVA, M. A. et al. Relationships between physiological traits and productivity of sugarcane in response to water deficit. The Journal of Agricultural Science, 152: 104-118, 2014.

SILVA, V. S. G. D. et al. Stalk yield and nutrients accumulation of sugarcane varieties in three crops cycles. Revista de Ciências Agrárias, 41: 415-423, 2018.

SIMÕES, W. L. et al. Sugarcane crops with controlled water deficit in the submiddle São Francisco Valley, Brazil. Revista Caatinga, 31: 963-971, 2018.

SIMÕES, W. L. et al Physiological and biochemical responses of sugarcane varieties to salt stress. Revista Caatinga, 32: 1069-1076, 2019.

UCHÔA, S. C. P. et al. Resposta de seis variedades de cana-de-açúcar a doses de potássio em ecossistema de cerrado de Roraima. Revista Ciência Agronômica, 40: 505-513, 2009.

WANG, M. et al. The critical role of potassium in plant stress response. International Journal Molecular Science, 14: 7370-7390, 2013.

WANG, N. et al. Genotypic variations in photosynthetic and physiological adjustment to potassium deficiency in cotton (Gossypium hirsutum). Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 110: 1-8, 2012.

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Publicado

01-12-2022

Edição

Seção

Agronomia