Silício na eficiência quântica do fotossistema II e na produção de biomassa em planta de pimentão cultivado em solução nutritiva com deficiência e suficiência de cálcio.

Abstract

O pimentão (Capsicum annuum L.) está entre as principais hortaliças de relevância econômica e social no Brasil, tendo a produtividade e qualidade limitada pela deficiência de cálcio (Ca). A deficiência de Ca provoca estresse oxidativo e compromete o sistema fotossintético, enquanto o silício (Si) atua como mitigador, promovendo melhorias nesse estresse. No entanto, os mecanismos pelos quais o Si atua em plantas de pimentão sob deficiência de Ca ainda são pouco compreendidos. Portanto, objetivou-se avaliar o suprimento de Si em plantas de pimentão submetidas a deficiência de Ca, avaliando seus impactos sobre pigmentos fotossintéticos, eficiência fotoquímica e a produção de biomassa. O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação em vasos, em delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial com duas concentrações de Ca na solução nutritiva (deficiência e suficiência) e duas concentrações de Si (ausência e presença de Si) com 4 repetições; foram avaliados teores de Ca e Si, extravasamento de eletrólitos celulares, pigmentos fotossintéticos, fluorescência da clorofila a e biomassa das plantas. A deficiência de Ca na planta foi moderada mas diminuiu os teores de pigmentos fotossintéticos e comprometeu a eficiência do fotossistema II e diminuiu a biomassa. A aplicação de Si atenuou os danos oxidativos, preservando os pigmentos e melhorando a eficiência fotoquímica, mas não foi suficiente para incrementar a produção de massa seca possivelmente pelo fato que a deficiência de Ca foi moderada. E curiosamente os efeitos benéficos do Si em plantas com suficiência de Ca favoreceu a estabilidade fotossintética incrementando os teores de pigmentos e a produção de massa seca das plantas de pimentão. A deficiência de Ca compromete aspectos fisiológicos e o crescimento do pimentão, mas o uso do Si se destacou na hortaliça cultivada em solução nutritiva com suficiência de Ca.

Bell pepper (Capsicum annuum L.) is among the main vegetables of economic and social importance in Brazil, with productivity and quality limited by calcium (Ca) deficiency. Calcium deficiency causes oxidative stress and compromises the photosynthetic system, while silicon (Si) acts as a mitigator, promoting improvements in this stress. However, the mechanisms by which Si acts in bell pepper plants under Ca deficiency are still poorly understood. Therefore, the objective was to evaluate the supply of Si in bell pepper plants subjected to Ca deficiency, assessing its impacts on photosynthetic pigments, photochemical efficiency, and biomass production. The experiment was developed in a greenhouse in pots, in a completely randomized design in a factorial scheme with two concentrations of Ca in the nutrient solution (deficiency and sufficiency) and two concentrations of Si (absence and presence of Si) with 4 repetitions; The study evaluated calcium (Ca) and silicon (Si) levels, cellular electrolyte leakage, photosynthetic pigments, chlorophyll a fluorescence, and plant biomass. Calcium deficiency in the plant was moderate, but it decreased photosynthetic pigment levels, compromised photosystem II efficiency, and reduced biomass. Si application attenuated oxidative damage, preserving pigments and improving photochemical efficiency, but was not sufficient to increase dry matter production, possibly due to the moderate calcium deficiency. Interestingly, the beneficial effects of Si in plants with sufficient calcium favored photosynthetic stability, increasing pigment levels and dry matter production in bell pepper plants. Calcium deficiency compromises physiological aspects and bell pepper growth, but the use of Si stood out in the vegetable cultivated in a nutrient solution with sufficient calcium.