Respostas de braquiária brizantha a doses de potássio

Braquiaria brizantha responses to potassium rates

RESPOSTAS DE BRAQUIÁRIA BRIZANTHA A DOSES DE POTÁSSIO

W.T. DE MATTOS^1,3; F.A. MONTEIRO^2,3

¹Pós-Graduando do Depto. de Química-ESALQ/USP.

²Depto. de Química-ESALQ/USP, C.P. 9, CEP: 13418-900 - Piracicaba, SP.

³Bolsistas do CNPq.

RESUMO: O experimento foi conduzido em casa-de-vegetação, envolvendo a forrageira Brachiaria brizantha (Hochst ex A.Rich.) Stapf. cv. Marandu, com o objetivo de avaliar o efeito de doses de potássio na produção de matéria seca, perfilhamento, concentração e distribuição relativa de potássio nas partes da planta. Utilizou-se sílica como substrato. Foram utilizadas oito doses de potássio (0; 9,75; 39; 78; 156; 234; 312 e 468 mg K L^-1) em um delineamento experimental em blocos completos ao acaso, com quatro repetições. As plantas foram colhidas 38 dias após o transplante, no primeiro corte e 33 dias após este, no segundo corte, sendo separadas em folhas não-expandidas, lâminas de folhas novas, lâminas de folhas velhas e colmos mais bainhas. Por ocasião do segundo corte foram também coletadas as raízes. Os resultados mostraram efeitos positivos das doses de potássio na produção de matéria seca da parte aérea e das raízes, no número de perfilhos e na concentração de potássio em cada parte amostrada da forrageira. Os valores máximos de produção de matéria seca foram atingidos com doses de potássio entre 365 e 399 mg K L^-1, enquanto o maior número de perfilhos nas plantas foi obtido com as doses de 312 e 468 mg K L^-1. A concentração de potássio aumentou de forma quadrática nas folhas não-expandidas do crescimento de ambos os cortes, enquanto nas demais partes amostradas obedeceu a um modelo do segundo grau no primeiro corte, sendo linear no segundo corte, em função das doses de potássio. A quantidade de potássio foi mais elevada nos colmos mais bainhas do que em quaisquer das outras partes amostradas nessa forrageira. Para diagnose nutricional de potássio nessa espécie recomenda-se o uso de lâminas de folhas novas, nas quais os níveis críticos de potássio ficaram entre 22 e 29 g kg^-1.

Descritores: potássio, Brachiaria brizantha cv. Marandu, produção de matéria seca, perfilhamento, partes da planta

BRAQUIARIA BRIZANTHA RESPONSES TO POTASSIUM RATES

ABSTRACT: A greenhouse experiment was carried out with Brachiaria brizantha (Hochst ex A.Rich) Stapf. cv. Marandu to study the effects of potassium rates in dry matter yield, plant tillering, potassium concentration and distribution in sampled parts of shoots. Ground quartz was used as substrate in pots. Eight potassium rates (0; 9.75; 39; 78; 156; 234; 312 and 468 mg K L^-1) were used and the experiment was set in a randomized complete block design, with four replications. Plants were first harvested 38 days after transplanting the seedlings to the pots and the second harvest 33 days after the first one. In each harvest, plant tops were separated into: non-expanded leaves, laminae of the two newly expanded leaves, laminae of the other expanded leaves and culms plus sheaths. After the second harvest, roots were collected. Forage yield, plant tillering and potassium concentration in each sampled part were increased with potassium rates in the substrate. Maximum forage yield was reached at potassium rates of 365 and 399 mg L^-1 and the highest tiller number ocurred at rates of 312 and 468 mg L^-1. A second-order model fitted to the potassium concentration in the non-expanded leaves picked up in the two harvests and also in the other sampled parts in the first harvest. For the expanded (newly or other) leaves or culms and sheaths in the second harvest, the data for potassium concentration fitted to a first-order model. The amount of potassium in the culms and sheaths exceeded that of any other part sampled in the shoot of this forage. The use of young leaf blades for potassium diagnosis in this forage is recommended. Critical potassium levels in this plant tissue were between 22 and 29 g kg^-1.

Key Words: potassium, Brachiaria brizantha cv. Marandu, dry matter yield, plant tillering, plant parts

INTRODUÇÃO

Nas condições brasileiras é possível explorar técnica e economicamente a capacidade produtiva de forrageiras de clima tropical, entre as quais atualmente se destaca a Brachiaria brizantha (Hochst ex A.Rich) Stapf. cv. Marandu.

A baixa fertilidade da maioria dos solos nas regiões tropicais é um fato que torna imperiosa a sua consideração também nas áreas de pastagens, se o objetivo for incrementar a produtividade agropecuária. Entre os nutrientes que têm sido limitantes está o potássio, que tem papel fundamental no metabolismo vegetal, atuando na fotossíntese e na translocação dos carboidratos e, ainda, funcionando como ativador enzimático (Epstein, 1975).

Respostas de gramíneas tropicais ao suprimento de potássio foram há anos relatadas na literatura, para o capim-colonião (Panicum maximum Jacq.), por Vicente-Chandler et al. (1962), Werner & Haag (1972), Monteiro et al. (1980) e Toledo (1984). Mais recentemente, outros estudos acrescentaram maiores subsídios sobre a nutrição dessa espécie quanto ao potássio (Carriel et al., 1989 e Faquin et al., 1995).

Com a Brachiaria decumbens Stapf., experimentos com aplicação de potássio possibilitaram a obtenção de respostas em produção de matéria seca, concentração desse nutriente na parte aérea e verificação de sintomas foliares da deficiência de potássio (Carriel et al., 1989; Carvalho et al., 1991 e Faquin et al., 1995). Por outro lado, para a braquiária brizantha e em particular para o cultivar Marandu há nítida carência desse tipo de informação na literatura.

Monteiro et al. (1995), em experimento de omissão de nutrientes para a braquiária brizantha cv. Marandu, relataram que a omissão de potássio na solução nutritiva não resultou em redução significativa na produção de matéria seca e no perfilhamento, quando comparados ao tratamento completo. Entretanto, para o teor de potássio observaram, na omissão de potássio, que 4,3 g kg^-1 na parte aérea e 3,6 g kg^-1 nas raízes foram significativamente mais baixos do que nas plantas do tratamento completo, onde aqueles teores foram de 28,0 e 25,0 g kg^-1, respectivamente. Sintomas de deficiência foram observados a partir da terceira semana após o transplante das mudas para os vasos.

Trabalhando com a solução de Sarruge (1975) e empregando dose máxima de potássio e superior à da solução completa (234 mg L^-1), Silva et al. (1995) avaliaram o capim-Tanzânia-1 (Panicum maximum Jacq.) com sete doses de potássio (0; 9,75; 39; 78; 156; 234 e 312 mg L^-1) na solução. Os autores puderam verificar respostas positivas ao potássio, em termos de perfilhamento e produção de matéria seca das folhas novas e de toda parte aérea do capim. Também observaram que a produção de folhas velhas e de colmos+bainhas apresentaram respostas lineares àquelas doses de potássio na solução e que as produções máximas ocorreram em doses superiores às utilizadas naquele experimento.

Dentro desse contexto, o presente trabalho teve como objetivo buscar as informações necessárias sobre o comportamento da Brachiaria brizantha Stapf. cv. Marandu em resposta a doses de potássio, quanto à produção de matéria seca, perfilhamento, concentração de potássio nas partes da planta e distribuição relativa de potássio nas partes amostradas nessa forrageira.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido em casa-de-vegetação da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" - USP, Piracicaba-SP. As sementes da Brachiaria brizantha (Hochst ex A.Rich) Stapf. cv. Marandu foram colocadas para germinar em bandejas plásticas contendo areia lavada, e quando as mudas tinham aproximadamente 3 cm, quinze delas foram transplantadas para cada vaso contendo sílica. Realizaram-se desbastes periódicos até permanecerem cinco plantas por vaso. Foram utilizadas oito doses de potássio correspondentes a 0; 9,75; 39; 78; 156; 234; 312 e 468 mg de K L^-1. As soluções foram preparadas a partir daquela proposta por Sarruge (1975), devidamente modificada para satisfazer o suprimento de potássio. Empregou-se um delineamento experimental em blocos completos ao acaso, com quatro repetições.

Aos 38 dias após o transplante, quantificou-se o número de perfilhos e coletou-se a parte aérea, a qual foi separada em: a) folhas não-expandidas (FN): folhas do topo da planta, sem lígula visível; b) lâminas de folhas novas (LN): lâminas das duas folhas mais novas completamente expandidas, com lígula visível; c) lâminas de folhas velhas (LV): lâminas das demais folhas completamente expandidas, com lígula visível; d) colmos mais bainhas (CB): colmos mais as bainhas que foram mantidas a eles circundadas. Aos 33 dias após o primeiro corte, realizou-se a segunda colheita, separando-se a parte aérea pelo mesmo critério do primeiro corte. Depois do segundo corte as raízes foram retiradas da sílica e lavadas em água corrente e destilada. Todo o material foi colocado para secar em estufa de circulação forçada de ar à temperatura de 65ºC, até peso constante.

Para a obtenção dos resultados de produção de matéria seca da parte aérea somaram-se os pesos das folhas não-expandidas, lâminas de folhas novas, lâminas de folhas velhas e colmos mais bainhas, enquanto o das raízes foi obtido diretamente pela pesagem do material. As amostras foram moídas em moinho tipo Wiley e acondicionadas em sacos plásticos.

A determinação das concentrações de potássio em cada fração da parte aérea e nas raízes foi efetuada conforme metodologia descrita por Sarruge & Haag (1974). A digestão utilizada para a determinação do potássio foi a nítrico-perclórica, e o método analítico foi o de fotometria de chama.

A quantidade total de potássio nas partes das plantas foi calculada usando a concentração de potássio e a produção de matéria seca nas respectivas partes. A distribuição de forma porcentual em cada parte, em relação à quantidade total na parte aérea, foi então calculada.

Os resultados foram submetidos à análise de variância e, quando verificada a significância para as doses de potássio, procedeu-se à análise de regressão para os componentes de primeiro e de segundo grau, bem como teste de comparação de médias (Tukey a 5%) para o perfilhamento. Estudo de correlações foram realizados entre o teor de potássio nas partes das plantas e a produção de matéria seca da parte aérea para obter o órgão da planta que melhor representa o seu estado nutricional com relação ao potássio. Empregou-se o procedimento estatístico do SAS (Freund & Littell, 1981).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As doses de potássio no substrato influenciaram significativamente (P<0,01) a produção de matéria seca da parte aérea obtida em cada corte da forrageira (Figura 1) e essas respostas se traduziram por uma relação quadrática entre o potássio fornecido e a produção alcançada. Esse efeito benéfico do potássio na produção de matéria seca também foi constatado por Vicente-Chandler et al. (1962) e Monteiro et al. (1995), em Brachiaria brizantha, Silva et al. (1995), em capim-Tanzânia-1, e por Faquin et al. (1995) em Brachiaria decumbens.

Figura 1
- Produção de matéria seca da parte aérea no primeiro corte (a), da parte aérea no segundo corte (b) e das raízes (c) da Brachiaria brizantha cv. Marandu, em função das doses de potássio.

As doses de potássio para a obtenção da máxima produção de matéria seca da parte aérea foram relativamente elevadas (entre 365 e 399 mg K L^-1) tanto no primeiro como no segundo corte se comparadas com a dose de 234 mg L^-1 presente na solução nutritiva completa de Sarruge (1975). A produção de matéria seca das raízes variou significativamente (P<0,01) com as doses de potássio (Figura 1) e revelou o seu máximo com o emprego de 269 mg K L^-1. Essas respostas evidenciam uma maior exigência nesse elemento por essa gramínea forrageira, em relação a outras culturas.

O efeito das doses de potássio foi suficiente para promover significativas alterações (P<0,05) no perfilhamento das plantas, observado tanto à época do primeiro quanto do segundo corte da braquiária brizantha cv. Marandu (Figura 2). No primeiro crescimento o número de perfilhos aumentou da dose de potássio de 0 mg L^-1 para a dose 9,75 mg L^-1, não variando significativamente de 9,75 a 234 mg K L^-1, mas tendo o valor significativamente (P<0,05) mais elevado na dose 468 mg K L^-1. Já, no segundo crescimento o número de perfilhos aumentou da dose de potássio de 0 mg L^-1 para a 39 mg L^-1 e não variou entre 39 e 312 mg K L^-1. Porém, na dose de 468 mg K L^-1 o número de perfilhos foi significativamente (P<0,05) mais elevado que aquele verificado nas doses igual ou inferiores a 234 mg K L^-1 de solução.

Figura 2
- Número de perfilhos nas cinco plantas no primeiro e no segundo corte da Brachiaria brizantha cv. Marandu, em função das doses de potássio.

Os resultados referentes aos teores de potássio nas folhas não-expandidas, lâminas de folhas novas, lâminas de folhas velhas e colmos mais bainhas revelaram efeito significativo (P<0,01) das doses de potássio na solução nutritiva (Figura 3), para ambos os cortes. Nas folhas não-expandidas o teor máximo de potássio na matéria seca esteve entre 52,92 e 30,44 g kg^-1 para o primeiro e segundo corte, respectivamente. Nas lâminas de folhas velhas e novas a concentração máxima do nutriente foi, respectivamente, de 56,24 g kg^-1 e de 66,09 g kg^-1 para o primeiro corte, já que no segundo corte esses máximos ocorreriam além do limite de potássio utilizado na solução nutritiva. Nos colmos mais bainhas, as máximas concentrações de potássio ocorreriam além da maior dose de potássio utilizada na solução, para ambos os cortes. Werner & Haag (1972) verificaram no capim-colonião um teor adequado de potássio nas folhas de 18,4 g kg^-1 e nos colmos de 29,6 g kg^-1 . Para o capim-colonião, Toledo (1984) determinou 11,5 g kg^-1 como o teor adequado na matéria seca da parte aérea. Carriel et al. (1989) e Ferrari Neto (1991) sugeriram como adequado 11,0 e 10,0 g kg^-1 e 10,5 e 11,0 g kg^-1 para o potássio na parte aérea toda, para o capim-colonião e braquiária decumbens, respectivamente.

Figura 3
- Concentração de potássio nas FN: folhas não-expandidas (a) no primeiro corte e (b) no segundo corte, nas LN: lâminas de folhas novas (c) no primeiro corte e (d) no segundo corte, nas LV: lâminas de folhas velhas (e) no primeiro corte e (f) no segundo corte e no CB: colmos+bainhas (g) no primeiro corte e (h) no segundo corte, em função das doses de potássio.

A quantidade de potássio distribuída nas lâminas de folhas velhas e colmos+bainhas foi, em geral, incrementada pelo maior suprimento de potássio na solução nutritiva. Em termos de participação porcentual, a quantidade de potássio nos colmos mais bainhas representou em torno de 29 a 50% da quantidade de potássio presente na parte aérea no primeiro corte e de 41 a 53% por ocasião do segundo corte da forrageira. Por outro lado, a quantidade de potássio nas folhas não-expandidas decresceu de 20% para 10% no primeiro corte e de 26% para 9% no segundo corte, enquanto que nas lâminas de folhas novas e lâminas de folhas velhas as diferenças na participação porcentual de potássio nessas partes foram menores relativamente às demais partes (TABELA 1), em ambos os cortes. Cabe ressaltar que o animal normalmente se alimenta da forragem e principalmente das folhas. Assim, o fato de o potássio estar presente em até metade de sua quantidade total nos colmos mais bainhas pode ter repercussões tanto na nutrição da forrageira como na do animal que venha pastejá-la.

Sintomas visuais de deficiência de potássio foram observados após dez dias do transplante nas plantas com 0 mg K L^-1, com uma clorose na borda das folhas, avançando em direção à nervura principal na forma de um "V" invertido. Essa clorose era intensa nas folhas velhas por ocasião do primeiro corte (aos 38 dias), na dose 0 mg K L^-1 e com menor intensidade nas plantas submetidas à dose de 9,75 mg K L^-1. Por ocasião do segundo corte esses sintomas foram observados em plantas crescidas nas doses de 39 e 78 mg K L^-1. Esses sintomas foram semelhantes aos descritos por Carvalho et al. (1991) e Monteiro et al. (1995) quando trabalharam com braquiárias.

O estudo das correlações entre os teores de potássio nas quatro partes das plantas e a produção de matéria seca revelou que a correlação com mais elevado coeficiente entre essas variáveis foi obtido para as concentrações de potássio em folhas não-expandidas, em ambos os cortes. Os coeficientes de correlação foram iguais a 0,82^*** e 0,93^***, no primeiro e segundo cortes, respectivamente.

A relação entre as concentrações de potássio e a produção de matéria seca da parte aérea foi traduzida, em ambos os cortes, por modelo quadrático para folhas não-expandidas. Utilizando-se o critério estabelecido por Ulrich & Hill (1973), o nível crítico de potássio nas folhas não-expandidas (para 90% da máxima produção) foi de 29 e de 30 g kg^-1, respectivamente para o primeiro e o segundo cortes (Figura 4).

Figura 4
- Relação entre a produção de matéria seca da parte aérea e a concentração de potássio nas folhas não-expandidas de Brachiaria brizantha cv. Marandu, no primeiro e no segundo corte.

Para os resultados do primeiro corte das plantas, a relação entre a concentração de potássio nas lâminas de folhas novas e a produção de matéria seca esperada não foi significativa (P>0,05). Em tais situações, através da equação Y = -11,15+1,36X (r = 0,94^***) para a relação entre as concentrações de potássio nas folhas não-expandidas (X) e nas lâminas de folhas novas (Y) foi possível obter o valor de nível crítico de 29 g kg^-1, para o potássio nas lâminas de folhas novas dessa forrageira.

No segundo corte a correlação entre os teores de potássio nas partes das plantas (exceto as folhas não-expandidas) e a produção de matéria seca revelou que o mais elevado coeficiente entre essas variáveis foi obtido para as concentrações de potássio nas lâminas de folhas novas (0,91^***). A relação entre as concentrações de potássio e a produção de matéria seca foi traduzida, no segundo corte, por modelo quadrático para lâminas de folhas novas, através do qual se obteve o nível crítico de 22 g kg^-1 (Figura 5).

Figura 5
- Relação entre a produção de matéria seca da parte aérea e a concentração de potássio nas lâminas de folhas novas de Brachiaria brizantha cv. Marandu, no segundo corte.

Faquin et al. (1995) colheram folhas com lâminas totalmente expandidas e com lígula visível, as quais designaram como lâminas de folhas novas, e determinaram valor de nível crítico de potássio nessa parte da braquiária decumbens na ordem de 10,4 g kg^-1. Este valor mais baixo que o obtido no presente trabalho pode ser atribuído a diferenças em época de cultivo, época de amostragem, método utilizado na amostragem e espécie forrageira.

Pela praticabilidade na amostragem a utilização das lâminas de folhas novas pode ser aconselhada para fins de diagnose nutricional de potássio em Brachiaria brizantha (Hochst ex A.Rich.) cv. Marandu. O nível crítico de potássio nesta parte desta espécie está entre 22 e 29 g kg^-1.

CONCLUSÕES

O incremento nas doses de potássio na solução nutritiva provocou um aumento no rendimento de matéria seca da parte aérea da planta e das raízes, com a máxima produção ocorrendo entre 365 e 399 mg K L^-1 de solução. O perfilhamento das plantas foi alterado pelo suprimento de potássio na solução, com o maior número de perfilhos ocorrendo em 312 e 468 mg K L^-1. A concentração de potássio nas folhas não-expandidas, nas lâminas de folhas novas, nas lâminas de folhas velhas e nos colmos mais bainhas aumentou em função das doses de potássio na solução nutritiva. Sintomas visuais de deficiência de potássio ocorreram na forrageira crescida com baixa disponibilidade de potássio na solução. A quantidade de potássio nos colmos mais bainhas representou a maior fração do total de potássio entre os componentes da parte aérea da forrageira. Na diagnose nutricional de potássio nessa forrageira recomenda-se a amostragem das lâminas de folhas novas, nas quais o nível crítico é de 22 a 29 g kg^-1.

Recebido para publicação em 01.10.97

Aceito para publicação em 07.05.98

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  14 Maio 1999
• Data do Fascículo
  1998

Histórico

• Aceito
  07 Maio 1998
• Recebido
  01 Out 1997