Um novo clorofilômetro para estimar os teores de clorofila em folhas do capim Tifton 85

A new chlorophyll meter to estimate chlorophyll contents in leaves of Tifton 85 bermudagrass

Um novo clorofilômetro para estimar os teores de clorofila em folhas do capim Tifton 85

A new chlorophyll meter to estimate chlorophyll contents in leaves of Tifton 85 bermudagrass

Élio Barbieri Junior^I,1; Roberto Oscar Pereyra Rossiello^I; Rosani Valéria Marcelina Matoso Silva^I; Roberta Cristiane Ribeiro^II; Mirton José Frota Morenz^III

^IPrograma de Pós-graduação em Zootecnia, Universidade Federal Rural do Rio Janeiro (UFRRJ), 23890-000, Seropédica, RJ, Brasil. E-mail: [e-mail]

^IIInstituto Federal do Mato Grosso (IFMT), Campus Confresa, Confresa, MT, Brasil

^IIIEmbrapa Gado de Leite, Juiz de Fora, MG, Brasil

RESUMO

O propósito deste trabalho foi verificar o desempenho de um novo clorofilometro portátil, em parcelas experimentais vegetadas com o capim-Tifton 85 (Cynodon spp.). Para tal, foi utilizado um experimento de curta duração, em que três doses de N (0,75 e 150kg de N ha^-1) foram combinadas com quatro datas de amostragem (8, 16, 24 e 28 dias após um corte de uniformização). As análises foram feitas em lâminas da folha mais nova totalmente expandida. Os teores das clorofilas a, b e a+b foram quantificados espectrofotometricamente após a extração com acetona 80%, enquanto que o clorofilômetro forneceu os correspondentes valores de Índice de Clorofila Falker (ICF). As leituras do aparelho foram sensíveis tanto às doses de N quanto às datas de amostragem. Foram obtidas correlações positivas entre ambos os métodos de quantificação (clorofila a: r=0,646; b: r=0,797; e total: r=0,721), que evidenciaram a utilidade desse novo clorofilometro na determinação indireta dos teores de clorofila foliar no capim-Tifton 85.

Palavras-chave:Cynodon spp., clorofila total, adubação nitrogenada.

ABSTRACT

The purpose of this research was to evaluate the performance of a new portable chlorophyll meter in the indirect determination of chlorophyll contents in Tifton 85 bermudagrass leaves. In a field trial of short duration, three N doses (0, 75 and 150kg ha^-1) were combined with four sampling dates (8, 16, 24 e 28 days after a cut for sward uniformity) in completely randomized blocks, with treatments arranged in a split-plot design. Analyses were performed in the youngest fully expanded leaf blade. Contents of chlorophylls a, b and total were quantified spectrophotometrically, after extraction with acetone 80%, while chlorophyll meter readings, expressed as Falker Chlorophyll Index (FCI) units, provided the same information. Chlorophyll meter readings were sensitive to both N rates and sampling dates. It were obtained significant positive correlations between both methods (chlorophyll a: r=0.646, chlorophyll b: r=0.797 and for total chlorophyll: r=0.721). It was concluded that this new chlorophyll meter constitutes an appropriate tool for the indirect determination of foliar chlorophyll contents in Tifton 85 pastures.

Key words:Cynodon spp., nitrogen fertilization, total chlorophyll.

Os clorofilometros são instrumentos que aferem, de forma indireta e não destrutiva, os teores de clorofila com base nas propriedades óticas das folhas (ARGENTA et al., 2001a). O primeiro e mais difundido é o SPAD (Soil Plant Analysis Development, Konica Minolta, Japão), o qual possui diodos que emitem luz em comprimentos de onda (λ) de 650nm (vermelho) e a 940nm (infravermelho). A emissão em λ=650nm situa-se próxima dos comprimentos de ondas associados à atividade da clorofila, enquanto que a emissão em λ=940nm serve como referência interna para compensar diferenças na espessura ou no conteúdo hídrico da folha (MARKWELL et al., 1995). Outro equipamento similar, chamado N-Tester (Yara International, Noruega), tem sido aplicado à identificação de desordens nutricionais e à determinação de níveis críticos de N-foliar (ORTUZAR-IRAGORRI et al., 2005). De mais recente lançamento, o clorofilometro chamado ClorofiLOG (Falker Automação Agrícola, Brasil), utiliza fotodiodos emissores em três comprimentos de onda (FALKER, 2008): dois emitem dentro da banda do vermelho, próximos aos picos de cada tipo de clorofila (λ=635 e 660nm) e um outro no infravermelho próximo (λ=880nm). Da mesma forma que o SPAD, um sensor inferior recebe a radiação transmitida através da estrutura foliar. A partir desses dados, o aparelho fornece valores chamados Índice de Clorofila Falker (ICF) proporcionais à absorbância das clorofilas. O propósito do presente trabalho é verificar o desempenho desse novo clorofilometro, através da relação das suas leituras com teores de clorofila extraídos diretamente, visando a sua utilização no manejo da adubação nitrogenada em pastagens de Cynodon spp. cv. 'Tifton 85'.

O experimento foi realizado na Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, em área preparada especificamente para este experimento. O plantio foi realizado utilizando-se estolões enraizados provenientes de área contigua, em sulcos separados de 0,5m, em parcelas de 4x4m. Previamente, foi feita uma aplicação basal de P (150kg ha^-1), no fundo do sulco, e, no pós-plantio, foi aplicada adubação potássica (80kg de K ha^-1, como KCl, em cobertura). O experimento foi disposto segundo um desenho em blocos inteiramente casualizados, com quatro repetições e três doses de N, de forma a induzir níveis diferenciados do nutriente no solo: 0; 75 e 150kg N ha^-1, na forma de ureia. As determinações experimentais foram realizadas entre 30 de novembro e 28 de dezembro de 2008, período no qual foram feitas quatro amostragens, expressas como dias após um corte de uniformização (DAC). As primeiras três datas foram prefixadas (8, 16 e 24 DAC), enquanto a última foi realizada quando os dosséis de maior crescimento atingiram valores de interceptação da radiação fotossinteticamente ativa dentro da faixa 93-95%, conforme avaliado com sensor de quantum. Usou-se a primeira folha totalmente expandida (do topo para a base do perfilho), exposta à radiação solar. No terço médio da lâmina, foram feitas três leituras com o clorofilometro ClorofiLOG, modelo CFL 1030, operado de acordo com as especificações do fabricante (FALKER, 2008). Esse procedimento foi repetido em 10 folhas por parcela. Imediatamente após as leituras, retirou-se, com auxílio de um furador de papel, um disco foliar (28,3mm² folha^-1), totalizando uma amostra composta de 283mm² de tecido verde/10 discos. Esse material foi imediatamente transferido a frascos de vidro contendo 20ml de acetona 80% (ARNON, 1949), procedendo-se à determinação espectrofotométrica das clorofilas a; b e total (a+b), conforme descrito por BARBIERI JUNIOR et al. (2010). Os dados foram submetidos a análises de variância e de correlação paramétrica, utilizando-se para tal o software GraphPad Prism v. 5.0 (MOTULSKY & CHRISTOPOULOS, 2004).

Os teores de clorofila total (CFT) extraídos com acetona 80% variaram entre 264 e 699 µmol m^-2, em decorrência de efeitos significativos da dose de N (P<0,0001), DAC (P<0,0001) e dose x DAC (P=0,0002). Em média, a adubação nitrogenada aumentou os teores de CFT em 58%, considerando-se a maior dose aplicada em relação ao controle (585±45 vs. 370±69µmol m^-2). Todavia, o maior contraste entre doses aconteceu aos 24DAC, quando a diferença a favor da maior dose foi de 69% (648±44 vs. 384±47µmol m^-2). A variação das leituras do clorofilometro seguiu um padrão inteiramente similar, sendo afetado (P<0,0001) pelos fatores dose de N, DAC e pela sua interação. Excetuando-se as leituras correspondentes às doses de 75 e 150kg N ha^-1, aos 8DAC, as quais não diferiram entre si (P>0,05, Teste de Bonferroni), os valores de ICF aumentaram significativamente com as doses de N até os 16-24DAC, decaindo, não significativamente, na amostragem final. O máximo ICF (52,1) foi registrado aos 16DAC, numa parcela que recebeu a maior dose de N. Independentemente de data de amostragem, valores de ICF aumentaram, em média, 43%, considerando-se a dose de 150kg N ha^-1 em relação ao controle (43±7 vs. 30±2ICF, respectivamente), ou seja, a adubação teve um efeito comparativamente menor sobre o ICF do que sobre o teor de CFT. Para o conhecimento dos autores, não existe registro prévio do uso do ClorofiLOG em cultivares do gênero Cynodon spp., portanto não se dispõe de um termo de comparação direta para aferir a validade dos presentes resultados. Entretanto, como o ClorofiLOG e o SPAD utilizam a mesma escala de medição, é possível realizar algumas inferências. PREMAZZI & MONTEIRO (2002), avaliando as respostas do Tifton-85 à aplicação de N no solo, em vasos mantidos em casa de vegetação, obtiveram valores máximos de leituras SPAD entre 39,4 e 44,2, dependendo do ciclo de rebrota, ou seja, de ordem similar aos aqui observados. Por outro lado, como mostra a figura 1C, o grau de associação entre os valores médios obtidos com ambos os métodos de quantificação de clorofila correspondeu a um coeficiente r=0,721 (P=0,0081). Esse valor de correlação é de magnitude similar aos obtidos com outras espécies, em estudos que utilizaram o SPAD, sob condições de campo (SIBLEY et al., 1996; ARGENTA et al., 2001b). A correlação entre os teores de CFT e os seus correspondentes ICF exprime a contribuição aditiva das clorofilas a e b. Com relação à clorofila a, os seus teores variaram entre 200 e 510 µmol m^-2, e os seus correspondentes valores de ICF entre 22,8 e 36,9 (r=0,646, Figura 1A), enquanto que a clorofila b variou entre 58 e 190 µmol m^-2 correspondente a valores de ICF entre 4,9 e 15,2 (r=0,797, Figura 1B).

Como mencionado previamente, houve diferenças associadas às datas de amostragem. Para a CFT, excluindo-se as médias correspondentes aos 8 e 28DAC, o valor do coeficiente de correlação melhorou expressivamente, passando para r=0,926 (P=0,0086), indicando ser o período compreendido entre 16 e 24DAC, o mais apropriado para a quantificação das clorofilas. A figura 2 mostra a natureza linear da relação entre ambos os métodos de determinação das clorofilas, tanto aos 16 quanto aos 24 dias (Figuras 2A e B, respectivamente).

Tomados em conjunto, os dados obtidos permitem afirmar que o ClorofiLOG constitui um instrumento adequado para a determinação indireta dos teores relativos das clorofilas a, b e total na gramínea forrageira Tifton 85. Por outro lado, à medida que seu desempenho foi sensível a variações espaciais e temporais, induzidas por disponibilidades diferenciadas de N no solo, este clorofilometro pôde constituir uma excelente ferramenta no manejo da adubação nitrogenada dessa forrageira, assim como de outras representantes do gênero Cynodon spp.

Recebido para publicação 04.03.11

Aprovado em 29.08.12

Devolvido pelo autor 17.09.12

CR-4895

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1

Autor para correspondência.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  09 Out 2012
• Data do Fascículo
  Dez 2012

Histórico

• Recebido
  04 Mar 2011
• Aceito
  29 Ago 2012