Aparato fotossintético e estresse oxidativo de algodoeiro herbáceo (Gossypium hirsutum L. var. latifolium Hutch) em função de doses e fontes de nitrogênio em condições hídricas

Abstract

Diante das exigências de nutrientes pelas culturas, o nitrogênio (N) é o mais extraído pelo algodoeiro e tem papel fundamental para o crescimento da planta, que também necessita de uma quantidade de água adequada, definida de acordo com o solo e clima. A escassez hídrica em períodos críticos do ciclo da cultura pode comprometer seu desempenho fisiológico, alterando a formação das espécies reativas de oxigênio (EROs) e desencadeando o estresse oxidativo, o que pode influenciar de diversas maneiras o seu desenvolvimento. A capacidade de campo (CC) indica a quantidade máxima de armazenamento de água do solo. O objetivo desta pesquisa foi verificar a resposta do algodoeiro herbáceo, em casa de vegetação, os possíveis efeitos, positivos ou negativos, em função de doses e fontes de N (ureia e nitrato de amônio), e condições hídricas (capacidade de campo: CC e 1/3 da CC), obtendo-se um respaldo fisiológico e bioquimico, fornecendo, assim, informações importantes sobre o aparato fotossintético e o metabolismo antioxidante dessa espécie herbácea. Com os resultados obtidos, observou-se que as plantas tratadas com ureia apresentaram aumento significativo na taxa fotossintética. As condições hídricas, fontes e doses de N não influenciaram os demais parâmetros fotossintéticos. Apenas as enzimas superóxido dismutase (SOD) e peroxidase (POD) foram influenciadas pelas doses de N, indicando a formação das espécies reativas de oxigênio (EROs). No entanto, essas enzimas foram ativadas para desintoxicar as células do algodoeiro contra esses radicais livres, impedindo danos oxidativos, sem alterações nos teores de MDA e peróxido de hidrogênio (H2O2).

Given the nutrient requirements of crops, nitrogen (N) is the most extracted element by cotton plants and plays a fundamental role in plant growth. The plant also requires an adequate amount of water, which is determined according to soil and climate conditions. Water scarcity during critical periods of the crop's growth cycle can compromise its physiological performance, altering the formation of reactive oxygen species (ROS) and triggering oxidative stress, which can influence its development in various ways. Field capacity (FC) indicates the maximum amount of water the soil can store. The objective of this research was to assess the response of herbaceous cotton plants in a greenhouse setting, investigating the possible positive or negative effects based on different doses and sources of N (urea and ammonium nitrate), as well as water conditions (field capacity: FC and 1/3 of FC). The study aimed to provide physiological and biochemical insights, thus offering valuable information regarding the photosynthetic apparatus and antioxidant metabolism of this herbaceous species. Based on the results, it was observed that plants treated with urea showed a significant increase in the photosynthetic rate. Water conditions, N sources, and doses did not influence other photosynthetic parameters. Only the enzymes superoxide dismutase (SOD) and peroxidase (POD) were affected by the N doses, indicating the formation of reactive oxygen species (ROS). However, these enzymes were activated to detoxify the cotton cells from these free radicals, preventing oxidative damage without alterations in the levels of malondialdehyde (MDA) and hydrogen peroxide (H2O2).