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Scientia Agricola

On-line version ISSN 1678-992X

Sci. agric. vol.56 n.1 Piracicaba  1999

http://dx.doi.org/10.1590/S0103-90161999000100019 

INTERAÇÕES ENTRE MAGNÉSIO E MICRONUTRIENTES METÁLICOS DURANTE O DESENVOLVIMENTO DE FEIJOEIRO, EM SOLUÇÃO NUTRITIVA

 

Carmen Sílvia Fernandes Boaro1,*; José Antonio Proença Vieira de Moraes2; João Domingos Rodrigues1; Elizabeth Orika Ono1; Paulo Roberto Curi3
1Depto. de Botânica-IB/UNESP, CEP: 18618-000 - Botucatu, SP.
2Depto. de Botânica-UFSCar, C.P. 676, CEP: 13565-905 - São Carlos, SP.
3SEC-FMVZ/UNESP, CEP: 18618-000 - Botucatu, SP.
*e-mail: botanica@ibb.unesp.br

 

 

RESUMO: Este estudo avaliou as possíveis interações entre o magnésio e os micronutrientes manganês, zinco, cobre e ferro, pela determinação de seus teores nos diferentes órgãos do Phaseolus vulgaris L. cv "Carioca", nas 5 coletas, realizadas a cada 14 dias, a partir do 25o dia após a semeadura. As plantas foram cultivadas em solução nutritiva com nível completo (48,6 mg.L-1), baixos (2,4 e 24,3 mg.L-1) e elevados (72,9 e 97,2 mg.L-1) de Mg. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial. Com os níveis baixos de Mg, observou-se a diminuição do teor desse mineral nas raízes, caule e folhas e de Cu nas folhas e o aumento de Zn nas folhas e de Mn nas raízes. Com 97,2 mg.L-1 de Mg, observou-se o aumento desse elemento nas folhas, sugerindo sua absorção e translocação das raízes para a parte aérea. Nesses feijoeiros também observou-se diminuição de Cu no caule e nos frutos e de Mn nas raízes. As concentrações de Mg e Mn nas raízes variaram sempre de modo oposto, com os diferentes tratamentos utilizados. Isso sugere uma relação inversa na absorção desses nutrientes. Os resultados demonstraram uma pequena influência da variação dos níveis de Mg na solução sobre os micronutrientes que, no entanto, pode alterar o comportamento da planta.
Palavras-chave: Phaseolus vulgaris; magnésio; micronutrientes; interação entre elementos

 

INTERACTIONS BETWEEN MAGNESIUM AND METALIC MICRONUTRIENTS DURING COMMON BEAN DEVELOPMENT IN NUTRIENT SOLUTION

ABSTRACT: This study was carried out to evaluate interactions between magnesium and the micronutrients manganese, zinc, copper and iron, determining their concentrations in different parts of Phaseolus vulgaris L. cv "Carioca". Bean plants were grown in pots containing nutrient solutions with low ms levels (2.4 and 24.3 mg.L-1), standard (48.6 mg.L-1) and high levels (72.9 and 97.2 mg.L-1). The experimental design was a completely randomized factorial, with 5 magnesium levels and 5 samplings every 14 days, starting 25 days after sowing. Plants grown at Mg levels below 48.6 mg.L-1 had lower Mg concentration in roots, stem and leaves; lower Cu concentration in leaves; higher Zn concentration in leaves, and higher Mn concentrations in roots in comparison to the control. When magnesium level was 97.2 mg.L-1 plants had higher Mg concentration in leaves, suggesting its absorption and translocation from root to shoot. These plants also revealed lower Cu concentration in stem and fruits and lower Mn concentration in the roots. Mg and Mn concentration in roots varied always in opposite direction, suggesting an inverse relationship in the absorption of these elements. Changes in Mg levels in nutrient solution caused little effects in the concentration of micronutrients but can cause significant differences in the development of the common bean.
Key words: Phaseolus vulgaris; magnesium; micronutrients; nutrient interactions

 

 

INTRODUÇÃO

O feijão, base protéica e energética da alimentação humana, tem sido objeto de grande número de estudos. Assim, a avaliação dos resultados de Boaro (1986) sugeriu a existência, em feijoeiros submetidos a diferentes níveis de magnésio na solução nutritiva, de interação entre esse nutriente e outros minerais.

Gama (1977) afirmou que a absorção de nutrientes pela planta, depende de diversos fatores, dentre os quais, a interação entre eles, que determina ações antagônicas ou sinérgicas, que variam em função das proporções dos elementos, das espécies, dos cultivares e do estádio de desenvolvimento do vegetal.

Deve-se ressaltar, que poucos trabalhos focalizaram as interações entre o magnésio e os micronutrientes em leguminosas dos gêneros Phaseolus, Vigna e Glycine (Lohnis, 1960; Dantas et al., 1979b; Heenan & Campbell, 1981). Esses trabalhos demonstraram que a interação do magnésio com cobre e ferro é do tipo antagônica. Com manganês, a interação revelou-se do tipo antagônica em dois trabalhos e sinergística em outro, embora os estudos tenham sido realizados com espécies diferentes. O único trabalho realizado com zinco revelou a inexistência de interação desse nutriente com o magnésio.

Tendo-se em vista a importância do feijoeiro Phaseolus vulgaris L. cv Carioca (Almeida et al., 1971), a participação dos elementos minerais no desenvolvimentro das plantas e as observações de Boaro (1986), propôs-se o presente trabalho, com o objetivo de avaliar as possíveis interações entre o magnésio e os micronutrientes manganês, zinco, cobre e ferro através da determinação de seus teores em diversos órgãos dos feijoeiros, quando submetidos a soluções nutritivas com diferentes níveis de magnésio.

 

MATERIAL E MÉTODOS

Sementes de feijoeiro (Phaseolus vulgaris L. cv Carioca) foram submetidas a um banho em hipoclorito de sódio a 5% durante 2 minutos, lavadas em água corrente e finalmente em água desmineralizada. A seguir, foram colocadas para germinar em bandejas com papel umedecido e na temperatura ambiente, onde permaneceram até que as radículas atingissem cerca de 1 cm de comprimento, quando foram então transferidas para bandejas com vermiculita. Aos 6 e 10 dias após a semeadura, as bandejas foram irrigadas com solução nutritiva no 2 de Hoagland & Arnon (1950), diluída a 1/5 (Dantas et al., 1979a).

Aos 11 dias após a semeadura, três plantas foram colocadas em vasos de plástico com capacidade para 6 litros, pintados externamente com purpurina prateada e, a seguir, transferidas das condições de laboratório para as de casa-de-vegetação, onde permaneceram até as datas de coleta. Para a nutrição das plantas empregou-se a solução nutritiva no 2 de Hoagland & Arnon (1950), que continha 48,6 mg.L-1 de magnésio, preparada com água desmineralizada. A variação da concentração desse nutriente estabeleceu as diferenças entre os tratamentos aos quais as plantas foram submetidas. Assim, eles continham 2,4, 24,3, 48,6, 72,9 e 97,2 mg.L-1 de magnésio. Os tratamentos com os níveis mais baixos de magnésio: 2,4 e 24,3 mg.L-1, foram preparados com base em Malavolta (1980a). O ferro foi fornecido sob forma de ferro-EDTA.

A solução nutritiva, continuamente arejada, foi renovada a cada duas semanas (Dantas et al., 1979c). Sempre que necessário, o volume de solução dos vasos 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 reduzia, o pH era corrigido para 6,5 - 6,7 com KOH 0,1N.

Depois das plantas terem sido submetidas aos diferentes tratamentos, foram realizadas 5 coletas, a intervalos de 14 dias (Radford, 1967). Em todas as coletas, as plantas foram separadas em raízes, caule, folhas e frutos (quando existentes). Esses órgãos foram preparados de acordo com Sarruge (1980) e colocados para secar em estufa com circulação forçada de ar até peso constante.

Após a moagem do material vegetal seco, foram preparados os extratos conforme Malavolta et al. (1989) para a determinação dos nutrientes magnésio, manganês, zinco, cobre e ferro, iniciando com a digestão nítrico-perclórica. A seguir, foi utilizado o método analítico espectrofotometria de absorção atômica para a dosagem desses nutrientes, conforme especificações do manual do espectrofotômetro Perkin-Elmer, modelo 305B.

O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com três repetições, em esquema fatorial com 5 níveis de magnésio e 5 coletas. Para os frutos, a avaliação foi realizada nas 3 coletas, em que os mesmos estavam presentes. Cada parcela era representada por um vaso contendo 3 plantas.

Os resultados observados com os diferentes níveis de magnésio foram comparados com aqueles obtidos em plantas submetidas à solução nutritiva completa, a qual continha 48,6 mg.L-1 desse nutriente.

Para a análise estatística dos resultados, os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey, (Zar, 1984), utilizando-se o nível 5% de significância.

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Na TABELA 1 apresenta-se os valores de F dos teores de magnésio, zinco, cobre e ferro, nas raízes, caule, folhas e frutos de feijoeiros submetidos a diferentes níveis de magnésio, nas várias coletas, sendo que os resultados podem ser observados nas TABELAS 2 a 6.

 

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Nas raízes e caule, a diminuição no teor de magnésio em plantas submetidas a 2,4 mg.L-1 confirmam os resultados encontrados por Cobra Netto et al. (1971), que cultivaram feijoeiros e por Rocha Filho & Brasil Sobrinho (1978), que cultivaram algodoeiros, em solução nutritiva sem magnésio. Nas folhas, essa diminuição confirma os resultados de Cobra Netto et al. (1971), Dantas et al. (1979b) e Malavolta et al. (1980) para feijoeiros, de Terry & Ulrich (1974) para beterraba, de Malavolta et al. (1976) para soja e de Rocha Filho & Brasil Sobrinho (1978) para algodoeiro.

Considerando os estudos com feijoeiros, os teores bem menores encontrados por Dantas et al. (1979b), podem ser explicados pela utilização apenas das folhas inferiores, que são as mais velhas e onde aparecem os sintomas de carência de magnésio, tendo em vista a afirmação de Malavolta (1980b) de que é grande a mobilidade deste elemento. Não se deve deixar de considerar, por sua vez, que esses autores estudaram outra espécie de feijoeiro.

Em relação aos frutos, os resultados obtidos no presente trabalho encontra apoio na afirmação de Kirkby & Mengel (1976), segundo a qual os conteúdos de magnésio nos grãos são muito menos afetados pelos níveis desse nutriente no meio nutritivo, que nos outros órgãos do vegetal. Assim, os frutos dos feijoeiros, constituídos por grãos e palha, não sofreriam tanto a influência da carência de magnésio na solução nutritiva. No entanto, deve-se ressaltar a inexistência de trabalhos que avaliem o teor de magnésio em frutos de plantas de feijoeiro submetidas a níveis mais baixos de magnésio.

De uma maneira geral, os níveis mais baixos de magnésio, 2,4 e 24,3 mg.L-1 na solução nutritiva, não influiram no teor de manganês nas raízes, caule, folhas e frutos. A única exceção foi o aumento do teor nas raízes de plantas submetidas a 24,3 mg.L-1 de Mg, na 5a coleta.

Esses resultados estão de acordo com os de Terry & Ulrich (1974) para as folhas de plantas de beterraba cultivadas em solução nutritiva sem magnésio. No entanto, discordam das observações de Dantas et al. (1979b), para o feijoeiro macassar (Vigna sinensis (L.) ENDL., variedades Pitiúba e Dorminhoco), em que a omissão de magnésio na solução nutritiva causou diminuição do manganês.

O teor de zinco, de uma maneira geral, não foi influenciado, pela utilização dos níveis mais baixos de magnésio, 2,4 e 24,3 mg.L-1, na solução nutritiva. Nas folhas, os resultados observados com 2,4 mg.L-1 de Mg confirmam os valores obtidos por Terry & Ulrich (1974) para beterraba e os de Dantas et al. (1979b) para o feijoeiro macassar (Vigna sinensis (L.) ENDL., variedades Pitiúba e Dorminhoco), ambos cultivados em solução nutritiva sem magnésio.

As observações de que as folhas de plantas nutridas com 2,4 mg.L-1 de Mg apresentaram diminuição na 1a coleta e, tendência à diminuição do teor de cobre na 3a, discordam daquelas de Dantas et al. (1979b), que verificaram um aumento no teor de cobre nas folhas superiores e inferiores de feijoeiro macassar (Vigna sinensis (L.) ENDL., variedades Pitiúba e Dorminhoco), cultivado em solução nutritiva sem magnésio. Por outro lado, concordam com os resultados observados por Terry & Ulrich (1974) em folhas de beterraba cultivada em solução nutritiva sem magnésio.

Não se observou influência dos níveis mais baixos de magnésio 2,4 e 24,3 mg.L-1 na solução nutritiva sobre o teor de ferro nas raízes, caule, folhas e frutos. Esses resultados não podem ser comparados com os de outros autores, pela inexistência de trabalhos com feijoeiros ou outras leguminosas, que estudem a influência de níveis mais baixos de magnésio sobre o teor de ferro nas raízes, caule e frutos. No entanto, apesar das folhas não terem sido separadas em superiores e inferiores, para a determinação dos nutrientes, a ausência de influência dos níveis mais baixos de magnésio sobre o teor de ferro nas folhas, confirma os resultados de Dantas et al. (1979b), que cultivaram duas variedades de feijoeiro macassar (Vigna sinensis (L.) ENDL.) em solução nutritiva sem magnésio e verificaram que, o teor de ferro não foi afetado nas folhas superiores e inferiores da variedade Dorminhoco e nas inferiores da variedade Pitiúba, que apresentou nas folhas superiores um aumento no teor desse elemento. Da mesma forma, confirma os resultados observados por Terry & Ulrich (1974) em folhas de beterraba cultivada em solução nutritiva sem magnésio.

Quando os níveis mais elevados de magnésio foram utilizados, a única alteração observada no teor desse elemento, foi seu aumento nas folhas de plantas nutridas com 97,2 mg.L-1. Esses resultados sugerem que, de uma forma geral, o excesso de magnésio oferecido não foi absorvido, com exceção das plantas nutridas com 97,2 mg.L-1, nas quais deve ter ocorrido translocação das raízes para a parte aérea, com aumento deste mineral nas folhas. Por outro lado, as plantas submetidas a 97,2 mg.L-1 apresentaram diminuição nos teores de cobre no caule, na 1a coleta e nos frutos, na 3a e de manganês nas raízes, na 4a coleta.

Os resultados de teores de magnésio no caule, folhas e frutos de plantas de feijoeiro submetidas aos níveis mais elevados de magnésio, 72,9 e 97,2 mg.L-1 não podem ser comparados, uma vez que não existem trabalhos que avaliem esses teores em plantas de feijoeiro ou outras leguminosas submetidas a níveis mais elevados de magnésio. Com relação às raízes, os resultados revelaram tendência a uma correlação positiva, que estão de acordo com os de Legget & Gilbert (1969), que avaliaram o teor de magnésio nas raízes de plantas de soja submetidas a solução nutritiva com diferentes níveis de magnésio e observaram uma correlação positiva entre a concentração de magnésio na solução nutritiva e o teor desse elemento nas raízes.

Neste estudo, de uma maneira geral, ocorreu aumento nos teores de magnésio nas folhas dos feijoeiros, à medida que se aumentava a concentração de magnésio na solução nutritiva. Esses resultados concordam com os observados por Clark (1975) em folhas de milho.

Os teores de manganês, zinco, cobre e ferro nas plantas submetidas aos níveis mais elevados de magnésio: 72,9 e 97,2 mg.L-1 são de difícil comparação, uma vez que não existem trabalhos que avaliaram esses teores em plantas de feijoeiro ou outras leguminosas submetidas a níveis mais elevados de magnésio.

Estudando a parte aérea de trigo, Kumar et al. (1981) observaram aumentos nos teores de manganês quando 0, 15 e 30 mg.L-1 de Mg foram utilizados e diminuição, quando os níveis de magnésio foram elevados a 60 mg.L-1, o que, de certa forma, está de acordo com os resultados deste estudo, no caule, que apresentou tendência de aumento quando 72,9 mg.L-1 de Mg foram utilizados e de diminuição quando a concentração era de 97,2 mg.L-1.

Trabalhando com a parte aérea de trigo, Sakal & Singh (1976) e Kumar et al. (1981) observaram decréscimo no teor de zinco, relacionado à elevação dos níveis de magnésio na solução nutritiva, que, de certa forma, está de acordo com os resultados deste estudo, no caule do feijoeiro, cultivar Carioca, em que houve tendência de diminuição nos teores de zinco, quando 97,2 mg.L-1 foram utilizados.

Os níveis mais elevados de magnésio não influiram nos teores de ferro nas raízes, caule, folhas e frutos. Estudando os teores de ferro em folhas de milho, Clark (1975) observou a inexistência de influência dos níveis mais elevados de magnésio na solução sobre o teor de ferro, o que está de acordo com os resultados para folhas, do presente estudo.

Os resultados deste estudo reforçam os registrados por Falade (1973), de que as plantas diferem em sua nutrição de cátions e que as interações entre os mesmos varia de planta para planta, o que pode levar a opiniões diversas sobre algumas das relações entre cátions. Por outro lado, Gama (1977) afirmou que os efeitos antagônicos e sinérgicos entre os elementos variam em função da proporção dos mesmos, das espécies, dos cultivares e do estádio de desenvolvimento do vegetal.

Finalmente, cabe registrar que as concentrações de magnésio e manganês nas raízes variaram sempre de modo oposto, com os diferentes tratamentos utilizados. Isso sugere uma relação inversa na absorção desses elementos. Os resultados demonstraram pequena influência da variação dos níveis de magnésio sobre os micronutrientes que, no entanto, podem vir a alterar o comportamento da planta.

 

CONCLUSÕES

- A variação dos níveis de magnésio na solução nutritiva pouco influiu na absorção de micronutrientes.

- Em raízes, o teor de manganês variou em relação inversa à concentração de magnésio na solução nutritiva.

- As poucas alterações observadas quando eram muito elevadas as concentrações de magnésio na solução nutritiva sempre revelaram diminuição no teor de micronutrientes.

 

AGRADECIMENTOS

Aos Srs. José Emílio de Oliveira, auxiliar acadêmico e Jairo de Almeida, técnico de laboratório do Departamento de Botânica, pelo auxílio prestado neste trabalho.

 

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Recebido para publicação em 23.03.96
Aceito para publicação em 08.10.98

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