Publicação: Fertirrigação com sílicio em capim zuri cultivado sob estresses de fósforo e de nitrogênio em dois solos tropicais
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Data
Autores
Orientador
Prado, Renato de Mello
Coorientador
Zanine, Anderson de Moura
Pós-graduação
Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
Os desequilíbrios por deficiência ou excesso de nitrogênio (N) e de fósforo (P) nos solos limitam a produção de gramíneas forrageiras tropicais e os efeitos subjacentes na planta são pouco relatados. O uso do silício (Si) pode ser uma estratégia sustentável para mitigar esses estresses, mas não estão claros os mecanismos biológicos envolvidos. Os objetivos deste estudo foram elucidar os danos causados pela deficiência e pelo excesso de N e de P em capim Zuri (Megathyrsus maximus) em dois solos tropicais, e avaliar se a fertirrigação com nanosílica durante o cultivo da forrageira é eficiente em atenuar os danos biológicos dos estresses nutricionais e os principais mecanismos envolvidos. Quatro experimentos foram desenvolvidos em ambiente controlado, e diferentes aspectos foram discutidos nos três estudos que compõe esse trabalho. Em dois experimentos foram analisados desequilíbrios de N, sendo um em Latossolo Vermelho distroférrico típico e outro em Neossolo Quartzarênico distrófico típico e outros dois experimentos com desequilíbrios de P, nos mesmos dois solos citados. Os tratamentos foram arranjados em esquema fatorial 3x2, com três estados nutricionais de N ou de P da planta (deficiente, adequado e excessivo) combinados com ausência (-Si) ou presença de Si (+Si) aplicado diariamente via fertirrigação (1,5 mmol L-1), com quatro repetições, em delineamento inteiramente casualizado. Tanto a deficiência quanto o excesso de N ou de P alteraram o equilíbrio nutricional entre C, N e P na parte área da planta, diminuindo a eficiência de uso de C, prejudicando o crescimento e a produção de matéria seca (MS). Os danos por excesso de N e de P ocorreram em ambos solos, mas diminuíram a produção de MS apenas no capim cultivado em solo arenoso, indicando a necessidade de manejo mais cauteloso das fertilizações nesses solos. A fertirrigação com nanosílica incrementou os teores de Si na parte aérea de M. maximus em todos os estados nutricionais de N ou de P. Dentre os principais mecanismos benéficos do Si observados na atenuação dos estresses nutricionais estão a melhoria da homeostase elementar entre C, N e P, a maior eficiência de uso desses nutrientes pelas plantas, e a melhor assimilação de C nas plantas sob excesso de N ou de P. Assim, houve aumento no perfilhamento do capim Zuri sob excesso de N ou de P, melhorando a produção de MS. Nas deficiências o uso do Si atenuou as alterações na homeostase C:N:P e na morfogênese, mas não o suficiente para melhorar a produção de MS. Sob excesso de P a fertirrigação com Si diminuiu a mortalidade de perfilhos e o teor de lignina das plantas, e em ambos desequilíbrios de N ou P, o Si promoveu diminuição da senescência foliar e melhorou aspectos nutricionais da biomassa como o teor de proteína, sem diminuir a digestibilidade da MS. A fertirrigação com nanosílica pode mitigar os danos causados por excesso de N ou de P em M. maximus em solos tropicais de textura arenosa, e melhorar aspectos bromatológicos da forragem em plantas submetidas a desequilíbrios de N ou de P, e sob suficiência nutricional. Espera-se que a fertirrigação com Si contribua com a melhoria da produção de forragem em pastos tropicais, corroborando para suprir a necessidade global de proteína animal com maior sustentabilidade dos sistemas de produção.
Resumo (inglês)
Imbalances due to deficiency or excess of nitrogen (N) and phosphorus (P) in soils impair the production of tropical forage grasses and the underlying effects on the plant are little reported. The use of silicon (Si) may be a sustainable strategy to mitigate these stresses, but the biological mechanisms involved are unclear. The objectives of this research were to elucidate the damage caused by deficiency and excess of N and P in Zuri guineagrass (Megathyrsus maximus) in two tropical soils, and to evaluate whether fertigation with nanosilica during forage plants cultivation is efficient in mitigating biological damage of nutritional stress and the main mechanisms are involved. Four experiments were carried out in a controlled condition, two to analyze N imbalances, one in a Oxisol and the other in a Entisol (Quartzipsamment), and two other experiments for P imbalances, for the same two soils mentioned. The treatments were arranged in a 3x2 factorial scheme, with three nutritional states of N or P of the plant (deficient, adequate and excessive) combined with the absence (-Si) or presence of Si (+Si) applied daily via fertigation (1.5 mmol L-1), with four replications, in a completely randomized design. Both deficiency and excess of N or P altered the nutritional balance between C, N and P in tissues, reducing the efficiency of C use, impairing growth and dry matter (DM) production. Both deficiency and excess of N or P altered the nutritional balance between C, N and P, reducing the C use efficiency, harming growth and dry matter (DM) production. Damage due to excess N and P occurred in both soils, but reduced DM production only in grass grown in sandy soil, indicating the need for more cautious management of fertilization in these soils. Fertigation with nanosilica increased Si content in the leaves of M. maximus in all nutritional states of N or P. Among the main beneficial mechanisms of Si observed in the mitigation of nutritional stress are the improvement of elemental homeostasis between C, N and P, the greater efficiency of use of these nutrients by plants, and the better C assimilation in plants under excess N or P. Thus, there was an increase in the tillering of Zuri guineagrass under excess N or P, improving DM production. In deficiencies, the use of Si attenuated changes in C:N:P homeostasis and morphogenesis, but not enough to improve DM production. Under excess P, fertigation with Si reduced tiller mortality and plant lignin content, and in both N and P imbalances, Si promoted a decrease in leaf senescence and improved nutritional aspects of biomass such as protein content, without decrease DM digestibility. Fertigation with nanosilica can mitigate the damage caused by excess N or P in M. maximus in tropical soils with sandy texture, and improve bromatological aspects of forage in plants subjected to N or P imbalances, and under nutritional sufficiency. Fertigation with Si is expected to contribute to the improvement of forage production in tropical pastures, helping to meet the global need for animal protein with greater sustainability of production systems.
Descrição
Palavras-chave
Manejo dos solos, Gramíneas forrageiras, Sílicio na agricultura, Fertirrigação
Idioma
Português
Como citar
MELO, C.C.F. - Fertirrigação com sílicio em capim zuri cultivado sob estresses de fósforo e de nitrogênio em dois solos tropicais - 2024, 132f - Tese (Doutorado em Agronomia) - Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal, 2024.
