Relação de Zn, Fe, Cu e Mn entre solo e progênies de erva-mate

Relation of Zn, Fe, Cu and Mn between progenies of mate-tree and soil

Relação de Zn, Fe, Cu e Mn entre solo e progênies de erva-mate

Relation of Zn, Fe, Cu and Mn between progenies of mate-tree and soil

Josiane Cava GuimarãesI, ^*; Carlos Bruno Reissmann^I; Antonio Carlos Vargas Motta^I; Sérgio Gaiad^II; Edilson Batista de Oliveira^II; José Alfredo Sturion^II

^IUniversidade Federal do Paraná - Curitiba, Paraná, Brasil

^IIEmbrapa Florestas - Colombo, Paraná, Brasil

RESUMO

A erva-mate (Ilex Paraguariensis St. Hil.) possui crescimento considerável em solos ácidos e de baixa fertilidade. O conhecimento da relação entre solo e planta contribuirá com os programas de melhoramento genético ao serem selecionadas progênies hábeis na aquisição e assimilação de nutrientes. Neste trabalho objetivou-se avaliar a interferência da procedência e ou progênie nas relações estabelecidas entre os teores de Zn, Fe, Cu e Mn extraíveis do solo, obtidos pelas soluções extratoras Mehlich-1, na proporção 1:10, e EDTA a 1%, com os teores nas folhas de erva-mate. No experimento, foram utilizadas, como tratamento, as procedências de erva-mate, Ivaí - PR e Barão de Cotegipe - RS, com cinco progênies cada. As amostras estiveram distribuídas em 4 blocos ao acaso, totalizando 120 amostras de plantas relacionadas a 120 amostras de Latossolo Vermelho Distrófico. Os resultados foram analisados e ajustados em equações de regressão. Na procedência Ivaí foram evidenciadas correlações entre Zn e Mn do solo, com os teores nas folhas, para a progênie 04, em ambas as soluções extratoras. O Mn do solo se correlacionou com o Mn nas folhas, pelo EDTA, para as progênies 08 e 10, e pelo Mehlich-1, apenas para a progênie 10. Na procedência de Barão de Cotegipe as correlações ocorreram entre Zn, Fe e Cu do solo com os teores nas folhas, pelo EDTA, para as progênies 61, 65 e 69, respectivamente. Houve correlação para Mn e Cu, pelo Mehlich-1, para as progênies 53 e 69, respectivamente, e para Cu, pelo EDTA, para a progênie 53.

Palavras-chave: procedências, progênies, melhoramento genético.

ABSTRACT

The mate tea tree (Ilex Paraguariensis St. Hil.) has considerable growth in acid a low fertility soils. The knowledge of soil and plant relation will contribute to genetic improvement programs, as highly capable progenies in nutrient acquisition may be selected. The objective of this study was to evaluate the interference of provenance and, or progenies, in relations established among the extractable contents of Zn, Fe, Cu and Mn, via Mehlich-1 (1:10); and EDTA (1%), with the corresponding contents in the mate tea tree leaves. In the experiment two provenances, Ivaí-PR and Barão de Cotegipe-RS, with five progenies each considered as treatments. The samples were distributed in four randomized blocks, totalizing 120 plant leaf samples, related to 120 soil samples of a Red Distrophic Latosol. The results were analyzed and fitted in regression equations. In Ivaí provenance Zn and Mn from the soil correlated with their contents in the leaves for progeny 04, for both extracts. For provenances 08 and 10, soil Mn via EDTA correlated with leaf Mn contents, while via Mehlich-1 only for progeny 10. In the provenance of Barão de Cotegipe, the correlations between soil and leaves for Zn, Fe and Cu occurred for the EDTA extract in the progenies 61, 65 and 69 respectively. For Mn and Cu, via Melich-1 the correlations occurred for progenies 53 and 69 respectively, and still for Cu, via EDTA, for progeny 53.

Keywords: provenances, progenies, genetic improvement.

1 INTRODUÇÃO

As plantas absorvem elementos minerais, por meio das raízes, em formas químicas específicas. Estes podem estar disponíveis no solo como íons livres, ou adsorvidos em superfícies minerais ou orgânicas, como compostos em solução ou precipitados, em estruturas em rede ou na biota do solo. As propriedades que determinam essa disponibilidade são: potencial hidrogeniônico (pH), condições de oxirredução, capacidade de troca de cátions, estrutura, microorganismos, matéria orgânica e conteúdo de água (FROSSARD et al., 2000). Há de se considerar, imprescindivelmente, os fatores genéticos da planta como sendo responsáveis pela absorção de minerais, além das condições ambientais e da influência das variáveis agronômicas (JACQUES et al., 2007). O conhecimento das características e exigências nutricionais da cultura de erva-mate permitirá compreender e selecionar indivíduos que apresentem aptidões na utilização de nutrientes, apontando as melhores plantas dentro das melhores progênies. Para Guimarães (1993), as diferenças quanto à absorção de nutrientes e o desenvolvimento se manifestam entre espécies, procedências, progênies e clones de espécies florestais, onde os genótipos que crescem bem em solos de baixa fertilidade devem ser selecionados. Sturion et al. (2004) trabalhando com dezesseis progênies de Ilex paraguariensis St. Hil cultivadas em três classes de solo verificaram que os teores de polifenóis totais, taninos e cafeína podem ser melhorados pela seleção de progênies, onde o ganho genético para cafeína poderia ser feito para determinada região, e ser realizado localmente, para taninos e polifenóis totais. Em pesquisa realizada por Nakamura et al. (2009) foram evidenciadas diferenças entre oito progênies de erva-mate nos níveis de saponinas triterpênicas, cafeína, teobromina, ácido clorogênico e atividade antioxidante, confirmando que o fator genético é importante na variabilidade de compostos fitoquímicos. Os seres humanos adquirem elementos químicos necessários ao seu metabolismo, por meio da alimentação, provenientes de culturas tratadas, ou não, com fertilizantes minerais. Torna-se indispensável o conhecimento de variedades com maior capacidade na aquisição e translocação de nutrientes, principalmente metais que exercem funções importantes na fisiologia humana, animal e vegetal, interagindo com as biomoléculas (BENITE et al., 2007). Neste trabalho, objetivou-se avaliar a interferência da procedência e ou progênie na correlação entre os teores foliares totais de Zn, Fe, Cu e Mn em duas procedências de erva-mate, Ivaí - PR e Barão de Cotegipe - RS, e suas respectivas progênies, e relacioná-los aos teores extraíveis do solo, obtidos por Mehlich-1 e EDTA, em Latossolo Vermelho Distrófico, sem adubação e calagem.

2 MATERIAL E MÉTODOS

A área experimental localiza-se no município de Ivaí - PR na Fazenda Vila Nova da Ervateira Bitumirim e faz parte do PROMEGEM - Programa de Melhoramento Genético da Embrapa. Considerou-se para o tratamento as procedências Ivaí - PR e Barão de Cotegipe - RS com 5 progênies cada (Tabela 1), distribuídas em 4 blocos ao acaso, com 3 plantas matrizes, totalizando 120 amostras. Foram coletados ramos maduros da cultura, relativos ao último período de crescimento, dispensando as brotações dos meristemas terminais. Após a secagem dos ramos, em estufa, até peso constante, foram retiradas 100 folhas para o processamento das amostras. A coleta foi realizada no período de inverno (julho de 2008), segundo Reissmann et al. (1983) na porção mediana da copa viva em exposição norte, com máxima luminosidade (JONES; CASE, 1990; ZÖTTL, 1973). As amostras de solo foram compostas por três amostras simples coletadas à profundidade de 0 a 20 cm, na projeção da periferia da copa de cada planta, totalizando também 120 amostras. Em decorrência da superficialidade das raízes de erva-mate esta profundidade tem sido adotada nos trabalhos com a cultura (REISSMANN et al., 2003; ROBASSA, 2005). Nos casos em que o coeficiente de Pearson (r) foi significativo, os resultados foram ajustados em equações de regressão, com auxílio do programa Excel, tendo como variável dependente o teor do micronutriente nas folhas relacionado ao disponível no solo. O coeficiente de determinação (R2) foi considerado quando ≥ a 0,55 (STEEL; TORRIE, 1960). As análises químicas dos teores foliares totais dos micronutrientes Zn, Fe, Cu e Mn foram realizadas após incineração em mufla a 500°C (HILDEBRAND et al., 1977; JONES; CASE, 1990) e solubilização em HCl 3 mol L-1 (MARTINS; REISSMANN, 2007). Os micronutrientes no solo foram extraídos por Mehlich-1 (1:10) com agitação por 10 minutos, deixados em repouso por 16 horas, conforme Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - EMBRAPA (1997) e por meio de solução aquosa de Na₂EDTA.2H₂O a 1%, com agitação por 120 minutos em agitador circular horizontal, seguido de repouso por uma noite, adaptado de Brown et al. (1971). As leituras foram realizadas por espectrofotometria de absorção atômica.

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados foram inicialmente submetidos a matrizes de correlação. Após, evidenciou-se que as regressões polinomiais entre os valores disponíveis dos micronutrientes no solo, obtidos pelas soluções Mehlich-1 e EDTA, foram as que melhor descreveram a relação com as quantidades determinadas nas folhas da erva-mate. As correlações entre os micronutrientes do solo e das folhas foram marcantes em relação ao tipo de extrator e às progênies dentro das procedências.

Na procedência de Ivaí - PR houve relação entre a concentração dos nutrientes foliares de Mn e Zn na progênie 04, com valores extraídos do solo, pelas soluções Mehlich-1 (R² = 0,62) (Figura 1 - A) e EDTA (R² = 0,85) (Figura 1 - B) e pelos extratores Mehlich-1 (R² = 0,61) (Figura 2 - A) e EDTA (R² = 0,58) (Figura 2 - B). Na progênie 10 o Mn foliar correlacionou-se com Mn extraído do solo pelo Mehlich-1 (R² = 0,76) (Figura 3 - A) e EDTA (R² = 0,71) (Figura 3 - B). E na progênie 08 o Mn foliar se correlacionou com valores extraídos do solo apenas pelo EDTA (R² = 0,58).

O valor médio encontrado, nesta pesquisa, para a relação Ca:Mg foi de 3:1 para progênies de Ivaí e Barão de Cotegipe. Em trabalhos recentes, consideram-se relações no solo Ca:Mg entre 4:1 e 8:1 como sendo adequadas, mas, conforme relatado por Holzschuh (2007), há controvérsias, pois a maioria dos experimentos ocorrem em fase inicial de crescimento das plantas, com pequena área de amostragem, em diferentes condições. Ainda segundo o autor, a relevância da relação Ca:Mg pode não estar necessariamente ligada ao fornecimento dos cátions pelo solo, mas com a capacidade nutricional diferenciada das espécies. Para a progênie 04 de Ivaí verificou-se que os valores do quociente Ca:Mg no solo, extraídos por KCl 1 mol L‾¹, relacionaram-se com a concentração e conteúdo foliar de Zn, conforme observado nas Figuras 4A e 4B, respectivamente. A relação Ca:Mg possivelmente interferiu nos valores de Zn obtidos com a solução extratora Mehlich-1 de comprovada característica ácida. Para Nelson et al. (1959) as soluções extratoras ácidas podem reagir com carbonatos e bicarbonatos livres no solo. Sendo assim, essas reações podem ter favorecido a extratibilidade de Zn em solo ácido, como foi o caso desta pesquisa. Por outro lado, Moreira et al. (2003) verificando a ação do Mg na absorção de Mn e Zn, separadamente, em raízes de quatro cultivares de soja, concluíram que o Mg, nas três doses aplicadas, não interferiu na absorção de Mn e Zn, considerando a inibição do Mg não competitiva, sendo os cultivares responsáveis pelas diferenças.

Na procedência de Barão de Cotegipe - RS, os ajustes de regressão entre concentração foliar de Zn, Fe, Cu e Mn das diferentes progênies com seus respectivos valores extraídos do solo, pelos dois métodos utilizados, constatou que houve correlação para Mn apenas para Mehlich-1 (R² = 0,57) na progênie 53, enquanto Zn e Fe se correlacionaram apenas por EDTA (R² = 0,66) na progênie 61 e Fe na progênie 65 (R² = 0,57). O Cu se correlacionou pelo Mehlich-1 (R² = 0,55) e EDTA (R² = 0,69) para a progênie 69, sendo positiva para Mehlich-1 (Figura 5A) e negativa para EDTA (Figura 5B) com distribuição dos pontos na curva ocorridos de forma distinta. O solo utilizado neste trabalho possui teor de argila superior a 60%, sendo classificado como muito argiloso e teor médio de carbono entre 30,0 e 31,4 g dm‾³ para as procedências Barão de Cotegipe e Ivaí, respectivamente. Para a progênie 04 de Ivaí observou-se que os valores de Cu por Mehlich-1, foram influenciados pelo teor de carbono, diminuindo com o seu aumento (Figura 6), pois para McBride (1994) o Cu é entre os metais de transição o que sofre maior complexação pela matéria orgânica do solo.

Para a escolha de um método de análise de solo, faz-se necessário que ocorra relação positiva entre a disponibilidade do elemento no solo e a quantidade contida do nutriente na parte representativa da planta (BORTOLON; GIANELLO, 2009). Esse pressuposto, no entanto, para EDTA, conforme relatado, não ocorreu com a progênie 69. Esse fato, pode ser explicado nesta progênie com a relação pH SMP e teor de Cu por EDTA (Figura 7) onde o aumento do pH diminuiu a disponibilidade de Cu para a cultura. Em solos ácidos, com o aumento do pH ocorre maior densidade de carga elétrica nos sítios de adsorção (ALLOWAY, 1990), provocando a dissociação de íons hidrogênio (H⁺) dos grupos hidroxilas (OH¯) da matéria orgânica e de óxidos de ferro e alumínio. Sendo assim, o cobre pode ter sido adsorvido, tornando-se indisponível para a planta.

Os maiores coeficientes de determinação foram observados para as progênies 04 e 10 de Ivaí, relativas à Mn, pelos dois extratores. No entanto, não podemos afirmar a adequabilidade desses extratores em acessar frações biodisponíveis, uma vez que o comportamento no solo das soluções ácidas e quelantes são parecidos, sendo as correlações entre esses métodos muito próximas (ABREU et al., 2007). Há de se considerar a influência das progênies 04 e 10 de Ivaí nas correlações de Zn e Mn, e da progênie 69 de Barão de Cotegipe na correlação de Cu, pelos dois extratores, já que o solo foi bastante homogêneo, no âmbito das repetições, e as condições em que se encontravam as demais progênies foram similares. Os extratores não foram igualmente eficientes para correlacionar todos os micronutrientes nas mesmas progênies, supondo que estas interagem de maneira diferenciada com o solo na disponibilidade dos nutrientes interferindo na apresentação das formas químicas destes no solo. Sugere-se que estudos envolvendo micronutrientes devem ser realizados, num contexto mais específico, com maior número dessas progênies, de maneira a definir o extrator adequado que se aproxime da aptidão nutricional da espécie.

4 CONCLUSÃO

- Os resultados obtidos indicaram que as procedências (duas) e progênies (cinco) são importantes no estabelecimento das relações das concentrações foliares dos micronutrientes (Zn, Fe, Cu e Mn) com valores disponíveis no solo.

- Os extratores testados, quelato (EDTA 1%) e ácido (Mehlich-1), não conseguiram simular com eficiência e consistência os teores foliares para diferentes procedências e progênies.

- Os micronutrientes Zn e Mn disponíveis no solo, pelos extratores Mehlich-1 e EDTA, correlacionaram-se com as quantidades nas folhas para a progênie 04 de Ivaí.

- Mn disponível no solo, pelo Mehlich-1 e pelo EDTA, se correlacionou ao Mn das folhas para a progênie 10 de Ivaí.

- O micronutriente Cu disponível no solo, pelos extratores Mehlich e EDTA, se correlacionou ao Cu nas folhas para a progênie 69 da procedência Barão de Cotegipe. Essas correlações foram opostas, sendo positiva para Mehlich-1 e negativa para EDTA.

- O quociente Ca:Mg do solo se correlacionou com o teor de Zn nas folhas, pelo Mehlich-1, e com o conteúdo foliar, desse micronutriente, para a progênie 04 de Ivaí.

5 REFERÊNCIAS

Recebido: 13 de fevereiro de 2012

Aceito: 05 de setembro de 2013

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  30 Jul 2014
• Data do Fascículo
  Jun 2014

Histórico

• Recebido
  13 Fev 2012
• Aceito
  05 Set 2013