NÍVEIS DE MAGNÉSIO EM SOLUÇÃO NUTRITIVA E O DESENVOLVIMENTO DO FEIJOEIRO (Phaseolus vulgaris L. cv Carioca): AVALIAÇÃO DE PARÂMETROS BIOMÉTRICOS

NÍVEIS DE MAGNÉSIO EM SOLUÇÃO NUTRITIVA E O DESENVOLVIMENTO DO FEIJOEIRO (Phaseolus vulgaris L. cv Carioca): AVALIAÇÃO DE PARÂMETROS BIOMÉTRICOS¹

C.S.F. BOARO²; J.D. RODRIGUES²; J.F. PEDRAS²; S.D. RODRIGUES²; M.E. DELACHIAVE²; M. M. MISCHAN³

²Depto. de Botânica-IB/UNESP, C.P. 510, CEP: 18618-000 - Botucatu, SP.

³Depto. de Bioestatística-IB/UNESP, C.P. 510, CEP: 18618-000 - Botucatu, SP.

RESUMO: O presente estudo teve como objetivo avaliar a influência dos níveis de magnésio sobre a altura, número de folhas e frutos e área foliar do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L. cv Carioca), que constituem seus parâmetros biométricos. Empregou-se a solução nutritiva nº 2 de Hoagland & Arnon, modificada pela variação da concentração desse mineral, que estabeleceu a diferença entre os tratamentos. Em cada vaso, com capacidade para 6 litros, foram cultivadas 3 plantas. O experimento foi inteiramente casualizado, com 3 repetições, em esquema fatorial, com 5 níveis de magnésio e 5 colheitas, realizadas a intervalos de 14 dias. As plantas apresentaram aumento do número de folhas e da área foliar, na 3ª e 4ª colheitas, quando nutridas com 2,4 ppm de magnésio e aumento de altura e número de folhas, na 3ª colheita, naquelas submetidas a 24,3 ppm. Aumento do número de folhas, na 3ª colheita, foi observado em plantas nutridas com 72,9 ppm e na 3ª e 5ª colheitas naquelas submetidas a 97,2 ppm. Estes resultados sugerem que, nas condições do experimento, 2,4 ppm de Mg foram suficientes para manter o desenvolvimento adequado dos feijoeiros e que o nível ideal deste mineral para crescimento e desenvolvimento das plantas estaria entre 2,4 e 24,3 ppm.

Descritores: Phaseolus vulgaris, magnésio, altura, número de folhas, número de frutos, área foliar

MAGNESIUM LEVELS IN NUTRIENT SOLUTION AND COMMON BEAN (Phaseolus vulgaris L. cv Carioca): DEVELOPMENT: EVALUATION OF BIOMETRIC PARAMETERS

ABSTRACT : The effect of magnesium levels in nutrient solution upon plant height, number of leaves and fruits, and leaf area of common bean was studied. Bean plants (3 per pot) were grown in 6 l pots containing Hoagland & Arnon n. 2 solution, modified for the magnesium concentration. The experimental design was a completely randomized factorial, replicated 3 times, with 5 magnesium levels, and 5 samplings which were done fortnightly. The number of leaves and the leaf area in the 3^rd and 4^th samplings were increased when the 2.4 ppm magnesium level was employed. Height and number of leaves in the 3^rd sampling were increased when the plants were submitted to 24.3 ppm. On the other hand, an increased number of leaves was observed in the 3^rd sampling when 72.9 ppm was used. When 97.2 ppm of magnesium was employed, there was an increase in the number of leaves at the 3^rd and 5^th samplings. Therefore, it can be suggested that, 2,4 ppm of magnesium is sufficient to maintain adequate development of the common bean. These results also suggest that, for the growth and development of the common bean the ideal level of magnesium is between 2.4 and 24.3 ppm.

Key Words: Phaseolus vulgaris, magnesium, heigth of plants, number of leaves, number of fruits, leaf area

INTRODUÇÃO

O feijão Phaseolus vulgaris L. faz parte dos hábitos alimentares do brasileiro e constitue importante fonte de carboidratos, macro e micronutrientes e, em menor grau, de proteínas (Fonseca et al., 1974).

Os estudos que focalizam a influência do magnésio no desenvolvimento de feijoeiros se revestem de importância pelas funções desse mineral, que pode interferir com o desenvolvimento do vegetal quando houver alteração de sua concentração no meio de cultivo.

Ascencio & Fargas (1973) já haviam destacado o interesse na obtenção de altos rendimentos dos cultivos de feijão. Esses autores também afirmaram que o efeito dos fertilizantes é limitado, entre outros fatores, pela capacidade genética da planta em fazer uso da energia solar. Assim, concluíram que seria interessante determinar as características potenciais de crescimento e produtividade desses cultivares.

Plantas de feijão macassar (Vigna sinensis (L.) Endl.), cultivadas em solução nutritiva com omissão de magnésio, começaram a apresentar sinais de deficiência desse nutriente a partir do 40º dia de instalação do ensaio (Dantas et al., 1979a). O número total de folhas, a área das folhas mais novas, o volume das raízes e o crescimento do caule estavam reduzidos. Embora as plantas tenham florescido, não houve formação de frutos, por ter ocorrido queda dos botões florais. Os mesmos autores incorporaram esses achados nos critérios que caracterizam a deficiência de magnésio (Dantas et al. 1979d).

Deve-se ressaltar que não existem trabalhos com o cultivar carioca do feijoeiro Phaseolus vulgaris L. que correlacionem diferentes níveis de magnésio na solução nutritiva e parâmetros biométricos. O estudo de Malavolta et al. (1980), realizado com esse cultivar, avalia altura e número de folhas de feijoeiros cultivados em omissão total de magnésio.

Pelo exposto, realizou-se o presente estudo, com o objetivo de avaliar a influência dos níveis de magnésio em parâmetros biométricos, que refletem a produtividade, de plantas de feijão (Phaseolus vulgaris L. cv Carioca), em suas fases vegetativa e reprodutiva.

MATERIAL E MÉTODOS

O presente ensaio foi conduzido inicialmente em laboratório e, a seguir, em casa de vegetação.

As sementes de feijão (Phaseolus vulgaris L. cv Carioca) foram submetidas a um banho de hipoclorito de sódio a 5% durante 2 minutos, lavadas em água corrente e finalmente em água desmineralizada. Em seguida, foram colocadas para germinar em bandejas, com papel umedecido e à temperatura ambiente, onde permaneceram até que as radículas atingissem cerca de 1 cm de comprimento, quando então foram transferidas para bandejas contendo vermiculita como substrato. Aos seis e dez dias após transferência para vermiculita, as bandejas foram irrigadas com solução nutritiva completa nº 2 de Hoagland & Arnon (1950), diluída a 1/5, conforme as especificações de Dantas et al. (1979a).

Aos 11 dias, tres plantas foram colocadas em vasos de plástico, pintados externamente com purpurina prateada, contendo 6 litros de solução nutritiva e, a seguir, transferidas das condições de laboratório para as de casa de vegetação, onde permaneceram até as datas de colheitas. Utilizou-se a solução nutritiva nº 2 de Hoagland & Arnon (1950), que contém 48,6 ppm de magnésio e a partir da qual foram preparadas as soluções com 2,4, 24,3, 72,9 e 97,2 ppm de magnésio, segundo a TABELA 1. Os tratamentos com níveis de magnésio iguais a 2,4 e 24,3 ppm foram preparados com base em Malavolta (1980). O ferro foi fornecido sob forma de ferro-EDTA.

A solução nutritiva, continuamente arejada, foi renovada a cada duas semanas, de acordo com Dantas et al. (1979c). Sempre que necessário, o volume de solução do vaso parcela foi completado com água desmineralizada. O controle do pH da solução nutritiva foi feito na instalação do experimento e por ocasião de sua renovação. Quando diminuído, o pH foi acertado para 6.5 - 6.7, com KOH 0,1 N.

As 5 colheitas de plantas foram realizadas após o início dos tratamentos, a intervalos de 14 dias, aos 25, 39, 53, 67 e 81 dias após a semeadura, quando se determinaram altura da planta, número de folhas, número de frutos e área foliar, que constituem seus parâmetros biométricos.

A altura em centímetros, foi definida como a média das distâncias, entre o colo das 3 plantas até o ponto mais alto. O número de folhas e de frutos e a área foliar foram definidos como a somatória das tres plantas do vaso parcela. A área foliar, em decímetro quadrado, foi determinada de acordo com Sestàk et al. (1971), imprimindo-se os contornos das folhas em papel heliográfico com distribuição uniforme de peso e área. Após impressão, as folhas foram recortadas e pesadas. A área foliar foi calculada por meio de uma regra de tres simples, com base na relação entre peso e área, determinada pelo fabricante. Apenas as folhas ligadas às plantas foram incluídas nesta determinação.

O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com tres repetições, em esquema fatorial com 5 níveis de magnésio e 5 colheitas. Cada parcela foi representada por um vaso contendo 3 plantas.

Os resultados observados com níveis iguais a 2,4, 24,3, 72,9 e 97,2 ppm de magnésio foram comparados com aqueles obtidos em plantas submetidas à solução nutritiva completa, que continha 48,6 ppm de Mg.

Para avaliação estatística dos resultados, os dados obtidos foram submetidos à análise de variância, utilizando-se a transformação para número de folhas e frutos, e as médias comparadas pelo teste Tukey, segundo as especificações de Gomes (1990), com nível de significância igual a 5%.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os níveis de magnésio iguais a 2,4, 72,9 e 97,2 ppm não influenciaram a altura das plantas, enquanto a concentração de 24,3 ppm determinou aumento na 3ªcolheita (TABELA 2).

O efeito dos níveis de magnésio sobre o número de folhas só foi observado a partir da 3ª colheita (Figura 1). Assim, na 3ª colheita os níveis de 2,4, 24,3, 72,9 e 97,2 ppm desse mineral determinaram aumento do número de folhas. Na 4ª colheita, esse incremento foi observado somente em plantas submetidas a 2,4 ppm e na 5ª, somente nas nutridas com 97,2 ppm.

Figura 1
- Comportamento do número de folhas, de feijoeiros submetidos a tratamentos em solução nutritiva contendo diferentes níveis de magnésio, nas várias épocas de colheita.

Na TABELA 3 observa-se que não houve efeito dos níveis de magnésio, sobre o número de frutos.

O magnésio exerceu efeito sobre a área foliar de plantas nutridas com 2,4 ppm, na 3ª e 4ª colheitas, determinando seu aumento (Figura 2).

Figura 2
- Comportamento da área foliar, em dm², de feijoeiros submetidos a tratamentos em solução nutritiva contendo diferentes níveis de magnésio, nas várias épocas de colheita.

A comparação entre os resultados observados neste estudo e os de outros autores apresenta como dificuldade a utilização de espécies e cultivares diferentes. Por outro lado, os efeitos da carência de magnésio, avaliados por diversos autores pela utilização de solução nutritiva com omissão total desse mineral, no presente estudo foram analisados pelo uso de níveis iguais a 2,4 e 24,3 ppm. Nenhum trabalho, no entanto, avaliou as consequências do excesso de magnésio na solução nutritiva.

A altura das plantas submetidas a tratamento com 2,4 ppm de Mg não diferiu da observada em feijoeiros nutridos com 48,6 ppm. Avaliando soluções nutritivas com omissão total de magnésio, Dantas et al. (1979a), estudando duas variedades de feijão macassar Vigna sinensis (L.) Endl. e Malavolta et al. (1980), trabalhando com o cultivar carioca do feijão Phaseolus vulgaris L. observaram redução na altura das plantas. Embora as espécies estudadas tenham sido diferentes, o comportamento das plantas foi o mesmo. Portanto, a comparação dos resultados observados por Dantas et al. (1979a) e Malavolta et al. (1980) com os deste estudo sugerem que 2,4 ppm desse mineral teriam sido suficientes para o desenvolvimento do vegetal, em altura.

A maior altura observada na 3ª colheita em plantas submetidas a 24,3 ppm de Mg talvez possa ser explicada por uma adaptação a esta condição, em que o nível de potássio na solução nutritiva é mais elevado, uma vez que esse comportamento não é observado nas colheitas subsequentes.

Uma vez mais verificou-se diferença de comportamento quando se compara a diminuição do número de folhas, observada por Malavolta et al. (1980) com omissão de magnésio e sua manutenção ou aumento no presente trabalho, com 2,4 ppm desse mineral na solução nutritiva. Assim, tais resultados sugerem que 2,4 ppm de Mg são suficientes também para evitar a diminuição do número de folhas de plantas do cultivar carioca.

Por outro lado, houve diminuição do número de folhas da 4ª para a 5ªcolheita em plantas nutridas com 2,4 e 24,3 ppm de Mg o que está de acordo com Kirkby & Mengel (1976), que relataram queda prematura das folhas, em diferentes espécies de dicotiledôneas com deficiência desse mineral.

O maior número de folhas, na 3ª colheita, em plantas submetidas a 2,4, 24,3, 72,9 e 97,2 ppm de magnésio é uma observação interessante e aparentemente contraditória. Ela poderia ser explicada pela interação do magnésio com outros elementos essenciais, como foi demonstrado por Schimansky (1988). Esse autor demonstrou que a absorção de magnésio, em videiras, não dependeu da concentração desse mineral e sim da composição da solução quanto aos cátions que competem com os íons magnésio. Assim, no presente estudo, o aumento de potássio, para garantir a fonte de sulfato na solução nutritiva com 2,4 e 24,3 ppm de Mg, talvez explique esse comportamento. Por fim, este resultado pode ser explicado, pelo aumento do magnésio na solução, quando 72,9 e 97,2 ppm desse mineral foram utilizados.

Enquanto as plantas nutridas com 2,4 ppm de Mg não apresentaram diminuição do número de frutos, Dantas et al. (1979a), cultivando feijão macassar Vigna sinensis (L.) Endl. em solução nutritiva com omissão de magnésio, observaram que as plantas floresceram, mas não houve formação de frutos devido à queda dos botões florais. Além do fato de se tratar de diferentes espécies, a aparente discrepância de resultados também poderia ser explicada pela omissão do magnésio na solução nutritiva utilizada por Dantas et al. (1979a), o que não ocorreu neste trabalho e, finalmente, pela diferença na composição nutricional utilizada nos outros dois. Assim, Dantas et al. (1979a) utilizaram a solução nutritiva nº1 de Hoagland & Arnon (1950), enquanto neste estudo a solução nº2 é que foi usada. Elas diferem porque a solução nº1 contém KH₂PO₄ M enquanto na nº2 utiliza-se NH₄H₂PO₄ M. Além disso, ao retirarem todo o MgSO₄.7H₂O M, DANTAS et al. (1979a) introduziram 3 ml de K₂SO₄ 0,5 M por litro de solução nutritiva, como fonte de sulfato. Por outro lado, neste trabalho o MgSO₄.7H₂O M foi utilizado na concentração de 0,1 ml/litro de solução nutritiva e o K₂SO₄ 0,5 M na de 1 ml/litro de solução, de acordo com as especificações de Malavolta (1980).

No presente estudo, não se observou atraso da fase reprodutiva, avaliado pelo número de frutos, o que sugere que 2,4 ppm de Mg tenham sido suficientes para seu desenvolvimento. Embora tais achados pareçam discordar das sugestões de Kirkby & Mengel (1976), estes autores referem-se às dicotiledôneas de maneira geral e à carência de magnésio, mas não definem sua intensidade, ou mesmo se se refere à omissão desse mineral.

Em seus estudos, Watson (1952) afirmou ser fato conhecido que a área foliar das plantas é bastante dependente da nutrição, embora não tenha analisado a maneira pela qual os diferentes aspectos do crescimento da folha são influenciados pelo suprimento de nutrientes minerais. Em 1982, Lopes et al. registraram a importância da área foliar para a produtividade de uma cultura.

A maior área foliar, observada na 3ª e 4ª colheitas em plantas submetidas a 2,4 ppm de Mg se deve ao aumento do número e da superfície das folhas, talvez como adaptação ao baixo nível de magnésio na solução nutritiva. Deve-se registrar que, o aumento de potássio para garantir a fonte de sulfato na solução nutritiva, talvez explique esse comportamento.

Os estudos de nutrição mineral em leguminosas, realizados por Cobra Netto et al. (1971) e Dantas et al. (1979b) não contemplaram a avaliação da área foliar das plantas. Por outro lado, Dantas et al. (1979a,d) revelaram diminuição da área de folhas mais novas do feijão macassar, cultivado em omissão de magnésio. Uma vez mais, a diferença da espécie estudada e dos níveis de magnésio na solução nutritiva podem justificar os comportamen-tos observados. Além disso, neste estudo foram avaliadas todas as folhas e não apenas as mais novas, como nos trabalhos de Dantas et al. (1979a,d).

Os resultados obtidos demonstraram que os níveis de magnésio iguais a 2,4, 24,3, 72,9 e 97,2 ppm estimularam o desenvolvimento das plantas entre a 2ª e a 3ª colheitas, com aumento da altura da planta, do número de folhas e da área foliar. No entanto, houve com o tempo, adaptação das plantas a esses níveis que, no final do ciclo, mostraram valores que não diferiram do tratamento em que o nível de magnésio era igual a 48,6 ppm, exceto para o número de folhas, que na 5ª colheita foi maior nas plantas submetidas a 97,2 ppm.

Por fim, com base na avaliação dos parâmetros estudados, pode-se sugerir que, para o Phaseolus vulgaris L. cv Carioca e nas condições do experimento, o nível de 2,4 ppm de magnésio foi suficiente para manter o desenvolvimento adequado dos feijoeiros. Deve-se considerar que o conteúdo de magnésio da própria semente pode ter tido uma participação importante no desenvolvimento da planta, como foi sugerido por Malavolta (1954) que, citando Ciferri, referiu que "o feijoeiro é capaz de executar todo o seu ciclo de vida graças à reserva magnesiana da semente".

AGRADECIMENTOS

Ao Sr. José Emílio de Oliveira, auxiliar acadêmico do Departamento de Botânica, pelo auxílio prestado neste trabalho.

Recebido para publicação em 06.03.95

Aceito para publicação em 09.10.96

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¹

Parte da dissertação apresentada pelo primeiro autor ao IB/UNESP - Botucatu.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  10 Fev 1999
• Data do Fascículo
  Maio 1996

Histórico

• Recebido
  06 Mar 1995
• Aceito
  09 Out 1996