ESTUDOS SOBRE A NUTRI‡ƒO MINERAL DO SORGO .temperatura radicular era aproximadamente 1/5 daquelas

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E S T U D O S S O B R E A N U T R I O M I N E R A L D O S O R G O G R A N F E R O . V I . A B S O R O D E F O S F A T O P O R

R A I Z E S D E S T A C A D A S D E P L A N T A S D E T R S V A R I E D A D E S C O M E R C I A I S *

E. Malavolta ** F.M. Freire, J .C . Casagrande, M.V. Carretero & R. Stolf J . F . Pedras, M.E.S .P . Dematt, R. A. Pitelli & W. Politano***

RESUMO

Foi estudada a absoro de fosfato marcado com 32P por raizes destacadas de trs variedades de sorgo granfero. A influncia do tempo, concentrao inica externa, p H , aerao, venenos respiratrios e desacopladores de fosforilao oxidativa foi considerada; o estudo da cinstica da absoro mostrou dife-renas entre as variedades nos parmetros michaelianos.

1. INTRODUO

O inio H2PO4- a forma principal na qual o fsforo (P) absor-vido por ser a predominante nas condies de pH em que vivem as plantas. Diferentemente do N-NO3- e S-SO42-, o fsforo no sofre re-duo no interior da planta (EPSTEIN, 1975).

Entra em contato com a raiz principalmente pelo processo de di-fuso.

Os compostos de fsforo so cruciais para inmeros processos me-tablicos (MALAVOLTA, 1976). Esteres de carbohidratos, nucleot-deos, fosfolipdeos, apresentam-no em sua constituio. Participa dos processos de armazenamento e transferncia de energia.

* Entregue para publicao em 12-12-1977. Com ajuda do BNDE (FUNTEC 293), FAPESP e CNEN.

** Departamento de Qumica e CENA, E.S.A. "Luiz de Queiroz", USP. *** Estudantes ps graduados de Solos & Nutrio de Plantas.

O presente trabalho tem por objetivo estudar o efeito da concen-trao externo, tempo, pH, temperatura, aerao e venenos respirat-rios (fluoreto, cianeto e 2,4-DNP).

2. REVISO DE LITERATURA

HAGEN & HOPKINS (1955) estudaram a cintica de absoro de fosfato por razes de cevada. Observaram que a absoro essencial-mente irreversveis e envolve dois mecanismos independentes.

Os dados de absoro defosfato por razes destacadas de trevo sub-terrneo, originalmente interpretados por NISSEN (1973), para o du-plo mecanismo, refletem a existncia de dois stios de carregadores com afinidades levemente diferentes.

Segundo PHILLIPS et alii (1971), a cintica de absoro de fos-fato por razes de milho semelhante quela para razes de cevada, nas quais dois mecanismos independentes de absoro foram obser-vados .

A absoro de fsforo em diferentes concentraes de fosfato (1 IO 6 a 1 10 3M), foi estudado por NOGGLE & FRIED (1960). A quantidade absorvida dividida pela concentrao de na soluo mostrou uma relao curvilinea. Segundo esses autores esta relao curvilinea semelhante ao sistema descrito por HOFSTEE (1952), no qual duas enzimas (carregadores) atuam simultaneamente e independentemente no mesmo substrato (P). Aparentemente, observaram que todas as trs espcies estudadas (paino, cevada e alfafa) absorvem fosfato por dois processos independentes. Segundo os autores, os resultados obtidos so concordantes com aqueles obtidos por HAGEN & HOP-KINS (1955).

PHILLIPS et alii (1971) estudaram a absoro de fsforo em fun-o do tempo, usando soluo 2,5 10 3M de fosfato, a pH 5,0. Foi observada a existncia de um equilbrio dinmico para a taxa linear de absoro num perodo de 10 horas.

NOGGLE & FRIED (1960), estudaram a absoro de fsforo de solues 1 IO-6 e 5 10-4M de medidas a intervalos de 90 segundos, num perodo de 10 minutos. Observaram que a quantidade de absorvida em funo do tempo apresentou uma linha reta, indicando que a absoro encontra em equilbrio neste intervalo de tempo.

O contedo de em batata, de acordo com NIELSEN et alii (1961), sem adio de durante o crescimento, aumentou com o aumento de temperatura, enquanto que, em milho, a concentrao de fsforo no variou com o aumento de temperatura. Ketcheson ((1957), citado por NIELSEN, observou que o teor de em milho aumentou quando a temperatura variou de 55 a 67C.

A porcentagem de na parte area e sistema radicular foi muito pouco influenciada pela temperatura radicular, mas dependeu em grande parte do nvel de na soluo nutritiva (KNOLL et alii, 1964). Citam ainda que o contedo de no tecido no governa o crescimen-to das plantas. Plantas crescendo a baixa temperatura radicular (15C) e a alto nvel de ((15 ppm) apresentavam duas vezes mais no tecido da parte area que plantas desenvolvidas a alta temperatura radicular (25C) e a baixo nvel de (5 ppm) na soluo nutri-tiva. A produo de matria seca das plantas desenvolvidas a baixa temperatura radicular era aproximadamente 1/5 daquelas crescidas a alta temperatura radicular. Para esses autores, o reduzido crescimento a baixa temperatura radicular no foi um efeito indireto, mas um efeito direto da temperatura sobre o metabolismo das clulas.

HUMBERT (1968) cita que para cana de-acar a razo de absor-o e translocao de 3 2 P foi duas ou trs vezes mais rpida a 22 que a 16C.

LINGLE & DAVES (1959), cultivaram "seedlings" de tomate a di-ferentes temperaturas radiculares (9 a 18C) e diferentes nveis de fsforo. Observaram que a concentrao de nutrientes no tecido au-mento da temperatura radicular, exceto aquelas de Ca e Mg. Estes autores apresentam quatro possveis explicaes para o aumento da absoro em funo do aumento da temperatura:

1. Aumento da solubilidade de nutrientes no solo

2. Aumento da atividade respiratria

3. Maior desenvolvimento do sistema radicular

4. Maior absoro de gua.

A absoro de marcado, nas concentraes de 1 10 a 3 l(h5M, por razes destacadas de plantas jovens de trigo, no dependeu do pH na faixa de 5,0 a 7,0 (BUTLER, 1953).

Observaes experimentais indicam que o pH, num contexto eco-lgico, pouco influi na absoro inica, j que as plantas vegetam numa faixa de pH que varia de 4,0 a 8,0 (MALAVOLTA, 1970).

HOPKINS (1956) observou que a velocidade de absoro de fos-fato independente da presso parcial de oxignio, na faixa de 3 a 100% de 0 2 . Verificou tambm a existncia de uma relao hiperb-lica entre a taxa de absoro de fosfato e a tenso de oxignio, entre os limites de 0 (zero) a 0,3% de 0 2 . A taxa mxima de absoro ocor-reu na concentrao de 3,0% de 0 2 , enquanto que a 0,3% de 0 2 a taxa mxima de absoro reduziu se a metade.

Segundo MALA VOLTA (1970), no h dvida de que a acumula-o processo aerbico, visto que razes destacadas colocadas em so-luo salina, na qual foi borbulhado N2, praticamente no realizam ab-soro.

O fluoreto relatado por MC MULTY & LORDES (1960) conside-rado como um inibidor de respirao, embora em baixas concentra-es possa estimul-la.

BUTLR (1953), verificou que KCN 10-3M, pH 6,5 e em ausncia de aer, provocou forte inibio na absoro de 3 2 P enquanto que o total permaneceu constante. Isto sugere que, enquanto o processo acumulatrio e assimilatrio so fortemente inibidos pelo cianeto, o transporte de fosfato no apreciavelmente afetada.

O 2,4-dinitrofenol inibiu competitivmente a absoro de H 2 P0 4 - e H P 0 4

2 , quando presente na concentrao de 3,10 6M e pH 4,0 (HOP-KINS, 1956) .

De acordo com LOUGHMAN & RUSSEL (1957) trabalhando com plantas jovens de cevada, a concentrao de DNP 5 10 6M no afe-tou a reteno metablica de fosfato. Entretanto, concentrao de 5 105M reduziu a absoro em torno de 50%.

Segundo JAMES (1953) citando vrios autores baixas concentra-es de dinitrofenol estimularam marcadamente a absoro de 0 2 por discos de cenoura, folhas e razes de trigo. Altas concentraes, 10 5 e 10 m podem acelerar a respirao anaerbica. H forte inibio da fosforilao e formao de fosfatos ricos em energia em concentraes nas quais houve estmulo absoro de 0 2 .

3. MATERIAL MTODOS 3 .1 . Variedades usadas As variedades de sorgo granfero (Sorghum bicolor Moenh) utili-

utilizadas foram: Tey, Gontibrasil 102 e Dekalb. 3.2. Absoro d e fsforo em funo do tempo 3 .2 .1 . Obteno das razes As sementes foram colocadas para germinar em substrato de

vermiculita em bandeja plstica, mantida constantemente umedecida com soluo de CaS0 4 10

4 M. Quando as plantas atingiram 2 a 3 cm de altura, foram transplantadas para soluo nutritiva de HOAGLAND & ARNON (1950) n. 1, diluda a 1/5 onde permaneceram por 2 a 3 semanas. At a utilizao das plantas foi mantido um sistema cont-nuo de aerao sendo o volume de soluo nutritiva completado com gua destilada, medida da necessidade. Por ocasio da realizao do experimento, as razes foram lavadas em gua corrente e repassa-das em gua destilada. O mesmo procedimento foi seguido em todos os ensaios.

3.2.2. Solues utilizadas NaH 2 P0 4 10

4M MgS0 4 2 104M NaH 2 3 2 P0 4 isenta de carregador, atividade = 147000

c .p .m. /ml . , na hora da contagem 3.2.3. Delineamento experimental O delineamento experimental usado foi o inteiramente casualiza-

do num esquema fatorial, com 3 repeties 3.2.4. Tratamentos A absoro por razes destacadas das 3 variedades foi estudada em

funo dos seguintes tempos: 5, 15, 45 e 240 minutos.

3.2.5. Conduo do experimento As razes destacadas aps a lavagem, foram colocadas nos respecti-

vos frascos constituintes dos tratamentos. Cada frasco havia recebi-do 100 ml de soluo de NaH 2 P0 4 10

4M, 1 ml de soluo de MgS0 4 2 10-4! e 1 ml desoluo de NaH2

3 2 P 0 4 . Foi mantido um sistema con-tnuo de aerao. Completado os tempos de absoro as solues fo-ram retiradas por decantao, os volumes dos frascos completados com gua destilada. Em seguida as razes foram lavadas por 3 vezes com 100 ml de gua destilada. Aps as lavagens, as razes foram levadas para estufa a 70C. Depois de secas e pesadas, transferiu-se para as cpsulas de vidro de 5 ml de capacidade e de 2 cm, determinando--se a atividade com contador Geiger-Muller de janela de mica ligado a escalmetro.

3.3. Absoro de fsfo