Interação de glyphosate e fósforo: desenvolvimento de café arábica, respostas antioxidantes em milho e controle de plantas daninhas

Abstract

As plantas jovens de café arábica e milho são sensíveis à interferência de plantas daninhas. Os teores de fósforo (P) no solo podem influenciar as respostas das plantas ao glyphosate, pois P e glyphosate competem pelo mesmo transportador. Neste trabalho, as respostas quanto ao crescimento e nutrição de plantas de cultivares de café arábica, o controle de Ipomoea grandifolia e Urochloa decumbens, e, o estresse oxidativo e o sistema de defesa antioxidante de híbridos de milho cultivados em solo com diferentes teores de P, quando submetidas ao glyphosate, foram avaliados. Para isso, foram cultivadas duas cultivares de café (Catuaí Amarelo/IAC-62 e Catuaí Vermelho/IAC-144) com teores de P no solo (7, 15, 40 e 172 mg dm-3 de P) e submetidas a subdoses de glyphosate (0, 90 e 180 g e.a. ha-1). Plantas de I. grandifolia e U. decumbens foram cultivadas com teores de P no solo (14 e 180 mg dm-3 de P) e submetidas a subdoses de glyphosate (0, 90 e 180 g e.a. ha-1). Dois híbridos de milho (convencional – sucetível ao glyphosate e transgênico – tolerante ao glyphosate) foram cultivados com solução nutritiva com teores de P (0,5 e 2 mmol L-1 de P) e submetidos ao glyphosate (0 e 1080 g e.a ha-1). A intoxicação causada pelo herbicida foi nula em Catuaí Amarelo e Catuaí Vermelho, independente do teor de P no solo. Os teores de P no solo influenciaram a altura, área foliar e matéria seca de Catuaí Amarelo e o teor de P e Ca em ambas as cultivares. No entanto, o glyphosate influenciou o crescimento de Catuaí Vermelho. Por outro lado, a aplicação de glyphosate foi eficiente no controle de U. decumbens, mas não controlou I. grandifolia. A eficácia do glyphosate sobre I. grandifolia diminuiu conforme aumentou o teor de P no solo. Além disso, os teores de P no solo e o glyphosate influenciaram o teor de P nas plantas de I. grandifolia e U. decumbens. Os híbridos de milho apresentaram diferentes respostas para o acúmulo de nutrientes nas plantas, com respostas positivas para o milho cultivado com 2 mmol L-1 de P comparado ao 0,5 mmol L-1 de P. O conteúdo de clorofila e carotenoides foi maior no híbrido convencional, na ausência de glyphosate. Apesar de tolerante ao herbicida, o híbrido transgênico cultivado com 0,5 mmol L-1 de P apresentou maior conteúdo de malondialdeído nas folhas. Maior atividade da enzima superóxido dismutase (SOD) foi observada no transgênico cultivado com 2 mmol L-1 de P e com aplicação de glyphosate, e no híbrido convencional cultivado com 0,5 mmol L-1 de P. No entanto, maior atividade da enzima guaiacol peroxidade (GPOX) foi observada no híbrido convencional cultivado com 0,5 mmol L-1 de P e menor atividade no híbrido transgênico cultivado com 2 mmol L-1 de P na presença de glyphosate. Portanto, o teor de P no solo regula o crescimento e absorção de nutrientes do café e milho; a eficácia do glyphosate no controle de plantas daninhas expostos ao glyphosate. O teor de P no solo influencia na resposta do estresse oxidativo e sistema de defesa antioxidante nos híbridos de milho submetidos ao glyphosate.

Arabica coffee and corn seedlings are sensitive to weed interference. Phosphorus (P) content in the soil can influence plant responses to glyphosate, as P and glyphosate compete for the same carrier within plants. In this work, the responses on the growth and nutrition of two arabica coffee cultivars, the control of Ipomoea grandifolia and Urochloa decumbens, and the oxidative stress and antioxidant defense system of maize hybrids, grown in soil with different levels of P and submitted to glyphosate, were evaluated. The two coffee cultivars Catuaí Amarelo/IAC-62 and Catuaí Vermelho/IAC-144 were grown in soils containing four P concentrations (7, 15, 40 and 172 mg dm-3). Plants of I. grandifolia and U. decumbens were grown with two soil P contents (14 and 180 mg dm-3 of P). Coffee and weed plants were subjected to underdoses of glyphosate (0, 90 and 180 g a.e ha-1). Two corn hybrids (one conventional – susceptible to glyphosate and one transgenic – tolerant to glyphosate) were grown with two nutrient solutions of P (0.5 and 2 mmol L-1 of P) and subjected to glyphosate (0 and 1080 g a.e. ha-1). There was no poisoning caused by glyphosate in Catuaí Amarelo and Catuaí Vermelho, regardless of the soil P content. The levels of P in the soil influenced the height, leaf area and dry matter of Catuaí Amarelo and the absorption of P and Ca in both cultivars. However, glyphosate influenced the growth of Catuaí Vermelho. On the other hand, glyphosate controlled efficiently U. decumbens, but it did not control I. grandifolia. The effectiveness of glyphosate on I. grandifolia decreased as the soil P content increased. In addition, the soil P content and the glyphosate influenced the P concentration in the plants of I. grandifolia and U. decumbens. The corn hybrids showed different responses to the accumulation of nutrients in the plants, with positive responses for corn grown at 2 mmol L-1 of P compared to 0.5 mmol L-1. The content of chlorophyll and carotenoids was higher in the conventional hybrid in the absence of glyphosate. Although glyphosate tolerant, the transgenic hybrid cultivated at 0.5 mmol L-1 of P showed a higher content of malondialdehyde in the leaves in respect to the conventional. The superoxide dismutase enzyme (SOD) activity after glyphosate application was higher in the transgenic hybrid cultivated at 2 mmol L-1 of P, and in the conventional hybrid cultivated at 0.5 mmol L-1 of P. However, greater activity of the guaiacol peroxidase enzyme (GPOX) was observed in the conventional hybrid grown at 0.5 mmol L-1 of P and less activity in the transgenic hybrid grown at 2 mmol L-1 of P in the presence of glyphosate. The soil P content regulates the growth and absorption of nutrients from coffee and corn; the effectiveness of glyphosate in controlling weeds exposed to glyphosate. The P content in the soil influences the oxidative stress response and antioxidant defense system in corn hybrids submitted to glyphosate.