Pesquisa
Respostas de Brachiaria spp. a ação de aleloquímicos e a estresse hídrico
Doutorado em Biotecnologia Aplicada à Agricultura
Autor: Renato Fernando Menegazzo
Orientador: Ana Daniela Lopes
Defendido em: 20/08/2021
Resumo
O objetivo desta pesquisa consistiu em avaliar a ação aleloquímica de Tradescantia pallida var. purpurea sobre Brachiaria decumbens cv. Basilisk. Os experimentos para este fim estão descritos nos capítulos I, II e III. O I aborda a viabilidade de metodologia alternativa à escarificação com ácido sulfúrico e umedecimento do substrato com nitrato de potássio para a quebra de dormência e germinação, isto é, o resfriamento a 4 °C e imersão em água à temperatura ambiente e ao nitrato de sódio 0,2% das sementes da cv. Basilisk e de B. brizantha cvs. Marandu e Piatã. Também foi analisada as respostas de cada uma das três cultivares aos tratamentos alternativos, comparativamente. A eficácia desta metodologia foi demonstrada, independentemente de as sementes resfriadas terem sido ou não imersas em NaNO3 0,2%, especialmente para Marandu e Piatã. Como a germinação da cv. Basilisk prosseguiu baixa, realizou-se os experimentos descritos nos capítulos II e III. O II apresenta a composição do óleo essencial das partes aéreas de T. pallida. Obtido por hidrodestilação em aparelho de Clevenger modificado e identificado por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa, o óleo essencial apresentou sesquiterpenos oxigenados como classe predominante (53,44%), sendo estes reconhecidos na literatura como potencialmente alelopáticos. O capítulo III descreve ensaios em gerbox, em rolo e em copo (neste caso com substrato irrigado, tratamento de sementes e adubação foliar), para analisar a ação alelopática de T. pallida sobre germinação e indicadores morfoagronômicos da cv. Basilisk. A planta evidenciou alelopatia positiva sobre a germinação (+51,17%) e sobre o comprimento da parte aérea (+51,97%), a massa fresca (+161,8%) e seca (+130,42%) e a velocidade da emergência (+63,45%), de TS e AF. Alelopatia negativa foi observada em substrato irrigado, sobre CPA (-30,8%), CR (-41,3%), MFPA (-68,6%), MFR (-81,9%), MSPA (-60,1%) e MSR (-60,4%). Os capítulos IV, V e VI abordam as respostas das cvs. Marandu e Piatã submetidas a estresse hídrico por diferentes tensões de água no solo (5, 20, 35 e 50 kPa), bem como o uso de lisimetria para determinação da demanda hídrica de Brachiaria. O IV descreve as respostas anatomorfofisiológicas e bioquímicas das duas cultivares e evidencia que a redução da tensão no solo interferiu em todas as características morfoagronômicas avaliadas e provocou alterações na anatomia foliar, sem, no entanto, danificar o aparato fotossintético das cultivares. O V apresenta os resultados de evapotranspiração da cultura obtidos com lisímetros, confrontados com valores decorrentes do método FAO, bem como os resultados de temperatura foliar obtidos com termopares, com os quais foi possível obter o índice de estresse hídrico da cultura. O VI descreve os resultados das análises de componentes químicos associados ao valor nutritivo das duas cultivares. Os testes demonstraram que o estresse hídrico reduziu a matéria seca de Marandu, a matéria mineral, o nitrogênio e a proteína bruta das duas cultivares, assim como aumentou os teores de carbono, matéria orgânica e a relação carbono/nitrogênio em ambas. Piatã apresentou características mais interessantes para a nutrição animal que Marandu, em ambientes com restrição hídrica mais severa.
Palavras-chave
Brachiaria. Tradescantia pallida. Alelopatia. Lisimetria.
Title
Brachiaria spp. Responses to the action of allelochemicals and water stress
Abstract
This research aimed to evaluate the allelochemical action of Tradescantia pallida var. purpurea on Brachiaria decumbens cv. Basilisk. The experiments for this purpose are described in chapters I, II, and III. Chapter I approaches the feasibility of an alternative methodology to scarification with sulfuric acid and wetting the substrate with potassium nitrate for dormancy breaking and germination, that is, the cooling of cv. Basilisk and B. brizantha cvs. Marandu and Piatã seeds to 4 °C and immerse them in distilled water at room temperature, and with 0.2% sodium nitrate. The responses of each of the three cultivars to alternative treatments were also analyzed, comparatively. The effectiveness of this methodology was demonstrated, regardless of whether the cooled seeds were immersed in 0.2% NaNO3 or not, especially for Marandu and Piatã. As the germination of cv. Basilisk continued low, the experiments described in chapters II and III were conducted. Chapter II presents the essential oil composition of the T. pallida aerial parts. Obtained by hydrodistillation in a modified Clevenger apparatus and identified by gas chromatography-mass spectrometry, the essential oil presented oxygenated sesquiterpenes as the predominant class (53.44%), which are recognized in the literature as potentially allelopathic. Chapter III describes gerbox-type plastic box, roll, and cup tests (in this case with an irrigated substrate, seed treatment, and foliar fertilization), to analyze the allelopathic action of T. pallida on germination and morphoagronomic indicators of cv. Basilisk. The plant showed positive allelopathy on germination (+51.17%) and aerial part length (+51.97%), fresh mass (+161.8%), and dry mass (+130.42%), and emergence speed (+63.45%), of ST and FF. Negative allelopathy was observed in irrigated substrate, on APL (-30.8%), RL (-41.3%), APFM (-68.6%), RFM (-81.9%), APDM (-60, 1%) and RDM (-60.4%). Chapters IV, V, and VI approach the responses of cvs. Marandu and Piatã subjected to water stress by different soil water tensions (5, 20, 35, and 50 kPa), as well as the use of lysimetry to determine the water demand of Brachiaria. The IV describes the anatomorphophysiological and biochemical responses of the two cultivars and shows that the reduction in soil tension interfered in all morphoagronomic characteristics evaluated and caused changes in leaf anatomy, without, however, damaging the photosynthetic apparatus of the cultivars. The V presents the crop evapotranspiration results obtained with lysimeters, compared with values resulting from the FAO method, as well as the leaf temperature results obtained with thermocouples, with which it was possible to obtain the crop water stress index. The VI describes the results of the analysis of chemical components associated with the nutritional value of the two cultivars. The tests showed that water stress reduced Marandu dry matter, mineral matter, nitrogen, and crude protein of both cultivars, as well as increased carbon content, organic matter, and the carbon/nitrogen ratio in both. Piatã presented more interesting characteristics for animal nutrition than Marandu, in environments with more severe water restriction
Keywords
Brachiaria. Tradescantia pallida. Allelopathy. Lysimetry.