Tolerância, respostas de crescimento e metabolismo do amendoim forrageiro (Arachis pintoi) em solo com excesso de boro

O Boro (B) é um micronutriente que atua na estruturação da parede celular e funcionamento da membrana plasmática, além de influenciar o crescimento e metabolismo dos vegetais. O problema surge quando o B está presente em excesso no solo, podendo prejudicar o desenvolvimento das plantas. Dessa forma, a fitorremediação surge como uma técnica sustentável para a descontaminação de solos, utilizando as próprias plantas para remover poluentes. Nesse contexto, esse estudo teve como objetivo avaliar o potencial fitorremediador, crescimento, integridade de membrana, desempenho fotossintético e produção de compostos nitrogenados do amendoim forrageiro (Arachis pintoi Krapov. & W. C. Greg.) cultivado em solo com altas concentrações de B. O experimento foi realizado por 60 dias em casa de vegetação, sob delineamento inteiramente casualizado, utilizando 6 concentrações de B (0,5, 30, 60, 90, 120 e 150 mg B dm−3 de solo) na forma de ácido bórico e 6 repetições para cada tratamento. A. pintoi foi tolerante até 60 mg B dm⁻³ de solo, possuindo capacidade de translocação e acúmulo do nutriente em sua parte aérea. O B prejudicou aspectos vegetativos da planta, reduzindo o número de folhas, massa seca da raiz e massa fresca e número de nódulos. Apesar de reduzidos, os nódulos se mantiveram ativos em todos os tratamentos de B utilizados. O tratamento de 90 mg B dm⁻³ de solo gerou danos as membranas celulares e redução nos conteúdos de clorofila a e clorofilas totais. O B foi capaz de reduzir o rendimento quântico máximo do fotossistema II (PSII) em relação ao controle e, em todos os tratamentos, aumentou a energia absorvida, energia aprisionada, taxa de transporte de elétrons e dissipação de calor por centro de reação ativo. A taxa fotossintética e condutância estomática não foi prejudicada, e a eficiência do uso da água foi aprimorada no tratamento de 120 mg B dm⁻³ de solo. O excesso de B provocou uma redução na concentração de amido (parte aérea e raiz) e carboidratos (parte aérea). As concentrações de proteínas, ureídeos e fenóis se mantiveram estáveis em relação ao controle. Concluiu-se que o amendoim forrageiro é classificado como fitoextrator, sendo uma boa alternativa para a descontaminação de solos contaminados em até 60 mg B dm⁻³ de solo. O B, no entanto, provocou danos oxidativos e prejudicou o funcionamento do PSII e crescimento de A. pintoi, limitando seu estabelecimento em ambientes mais severamente contaminados. O amendoim forrageiro apresentou boa capacidade de fixação biológica de N e a remobilização de amido foi a principal estratégia fisiológica adotada pela planta para enfrentar a condição de estresse estabelecida.

Resumo (inglês)

Boron (B) is a micronutrient involved in cell wall structure and plasma membrane function, as well as influencing plant growth and metabolism. However, excessive B levels in the soil can be detrimental to plant development. In this context, phytoremediation represents a sustainable technique for soil decontamination, relying on plants to remove pollutants. Accordingly, this study aimed to assess the phytoremediation potential, growth responses, membrane integrity, photosynthetic performance, and nitrogen compound production of forage peanut (Arachis pintoi Krapov. & W. C. Greg.) cultivated under elevated soil B concentrations. The experiment was carried out over a 60-day period in a greenhouse using a completely randomized design. Six B concentrations (0.5, 30, 60, 90, 120, and 150 mg B dm⁻³ of soil) in the form of boric acid were applied, with six replicates per treatment. A. pintoi exhibited tolerance to B concentrations up to 60 mg B dm⁻³, demonstrating an effective capacity to translocate and accumulate the nutrient in its shoots. B exposure negatively affected vegetative aspects of the plant, leading to reductions in number of leaves, root dry mass, nodule fresh mass, and number of nodules. Despite these reductions, nodules remained active in all B treatments used. The 90 mg B dm⁻³ soil treatment led to damage to cell membranes and a reduction in chlorophyll a and total chlorophyll content. B was able to reduce the maximum quantum yield of photosystem II (PSII) compared to the control and, in all treatments, increased energy absorption, trapped energy, electron transport, and dissipated energy flux per active reaction center. The photosynthetic rate and stomatal conductance were not adversely affected, and water use efficiency increased in the 120 mg B dm⁻³ soil treatment. B excess resulted in lower starch contents in both shoots and roots, as well as reduced carbohydrate levels in the shoots. The concentrations of proteins, ureides, and phenols remained stable relative to the control. It was concluded that forage peanut is classified as a phytoextractor and represents a viable option for the remediation of soils contaminated with up to 60 mg B dm⁻³. However, excessive B induced oxidative damage and disrupts PSII function and plant growth, thereby limiting the establishment of A. pintoi in more severely contaminated environments. In addition, forage peanut maintained a high capacity for biological nitrogen fixation, with starch remobilization emerging as the primary physiological strategy to cope with B-induced stress.

Palavras-chave

Compostos nitrogenados, Estresses abióticos, fotossistema, Micronutriente, Potencial fitorremediador, Abiotic stresses, Micronutrient, Nitrogen compounds, Photosystem, Phytoremediation potential

Idioma

Português

Citação

SOUZA, Roberta Possas de. Tolerância, respostas de crescimento e metabolismo do amendoim forrageiro (Arachis pintoi) em solo com excesso de boro. 2026. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agronômica) - Universidade Estadual Paulista (UNESP), Faculdade de Engenharia, Ilha Solteira, 2026.