Caracterização morfofisiológica e bioquímica de algodoeiro herbáceo (Gossypium hirsutum l. Var. Latifolium hutch) em função de doses e fontes de nitrogênio com e sem suplementação hídrica
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Data
2021-03-05
Autores
Orientador
Furlani Junior, Enes 
Camargos, Liliane Santos de
Martins, Aline Redondo
Coorientador
Pós-graduação
Agronomia - FEIS
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)
O cultivo do algodoeiro herbáceo no Brasil ocorre principalmente na região Centro Oeste, sendo a maior produção em solos do Cerrado. Porém, é comum ocorrer nessa região períodos de seca, que é representada pela irregularidade da distribuição das chuvas. O nitrogênio (N) é o nutriente mais importante e o mais extraído por esta cultura. Nesse sentido, objetivou-se verificar no algodoeiro os possíveis efeitos, positivos ou negativos, em função de doses e fontes de N com e sem suplementação hídrica, obtido através de um respaldo fisiológico, bioquímico e anatômico, fornecendo informações do metabolismo e produtividade. Neste contexto, realizaram-se dois experimentos. O 1° experimento foi conduzido na Fazenda de Ensino, Pesquisa e Extensão da Unesp, localizada em Selviria- MS, região de Cerrado, em 2017/18 (Dezembro-Maio). O delineamento experimental foi de blocos casualizados, com 16 tratamentos em fatorial 4x2x2, com três repetições, totalizando 48 parcelas. Os tratamentos foram: 3 doses de N (40; 80 e 150 kg ha-1) e a testemunha (0 N); 2 fontes de N (ureia e nitrato de amônio) e dois sistemas de cultivo (sequeiro e irrigado). As irrigações foram realizadas por aspersão convencional fixa. As doses e fontes foram aplicadas aos 45 dias após a emergência (DAE), via adubação de cobertura e aos 145 DAE finalizou-se o experimento com a colheita dos capulhos. O 2° experimento foi realizado em casa de vegetação (CV), no campus II da Unesp, em Ilha Solteira-SP, com temperatura máxima de 30°C e umidade controlada, em 2018/19 (NovembroMarço). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, onde utilizaram-se as mesmas doses e fontes do 1° experimento, equivalentes ao estudo em vasos, e duas condições hídricas:capacidade de campo (CC) e 1/3 da (CC), totalizando 48 vasos. O experimento foi conduzido até os 95 DAE. De posse dos resultados, verificou-se que no Cerrado o cultivo irrigado e as doses de N proporcionaram as plantas maior crescimento em altura, aumento do índice SPAD, da taxa fotossintética e dos teores de N, nitrato e sacarose nas folhas. A produtividade do algodão em caroço (kg ha-1) aumentou com a irrigação. As plantas de sequeiro desenvolveram mais o crescimento das raízes, houve um predomínio do controle estomático sobre a fotossíntese, e não acumularam feofitina e o aminoácido prolina, indicando que o estresse hídrico foi moderado. A anatomia foliar, evidenciou que os tratamentos modificaram a epiderme abaxial e adaxial, bem como a densidade dos estômatos. As enzimas superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT) aumentaram suas atividades nas plantas de sequeiro, indicando que o déficit hídrico não promoveu danos oxidativos. Nas plantas da CV, a (CC) e doses de N, estimularam o crescimento em altura das plantas. O diâmetro caulinar, número de estruturas reprodutivas, o aparato fotossintético, os teores de aminoácidos livres totais e prolina, bem como a atividade das enzimas antioxidantes não foram influenciados pelas condições hídricas, sugerindo que o déficit hídrico não desencadeou o estresse nas plantas. As doses de N aumentaram o número das estruras reprodutivas e o teor de N nas folhas, com maior incorporação do N foliar pelo nitrato de amônio. Os demais macronutrientes foliares interagiram de forma distinta aos tratamentos. A atividade das enzimas (SOD) e peroxidase (POD) aumentaram com as doses de N, indicando que as doses propiciaram a formação das espécies reativas de oxigênio (EROs), porém estas enzimas foram ativadas para desintoxicar as células do algodoeiro contra esses radicais livres, impedindo danos oxidativos.
Resumo (inglês)
The cultivation of herbaceous cotton in Brazil occurs mainly in the Midwest region, being the largest production in Cerrado soils. However, it is common to experience periods of drought in this region, which is represented by the irregular distribution of rainfall. Nitrogen (N) is the most important nutrient and the most extracted by this culture. The objective of this work was to verify the possible effects on herbaceous cotton, positive or negative, depending on doses and sources of N with and without water supplementation, obtained through a physiological, biochemical and anatomical support, providing relevant information on metabolism and productivity. In this context, two experiments were carried out. The 1st experiment was conducted at the Unesp teaching, research and extension farm, located in Selviria-MS, Cerrado region, in 2017/18 (December-May). The experimental design was a randomized blocks, with 16 treatments in factorial 4x2x2, with three replications, totaling 48 plots. The treatments were: 3 rates of N (40; 80 and 150 kg ha-1 ) and the control (0 N); 2 sources of N (urea and ammonium nitrate) and two cultivation systems (rainfed and irrigated). Irrigations were carried out by conventional fixed sprinkler. The rates and sources were applied 45 days after emergence (DAE), by covering fertilization and at 145 DAE the experiment with the harvesting of bolls was concluded. The 2nd experiment was carried out in a greenhouse (GH), on campus II of Unesp, in Ilha Solteira-SP, with a maximum temperature of 30°C and controlled humidity, in 2018/19 (November-March). The experimental design was completely randomized, using the same rates and sources of the 1st experiment, equivalent to the study in pots, and two water conditions: field capacity (FC) and 1/3 of (FC), totaling 48 vessels. The FC is the maximum amount of water that can be retained in the soil. The experiment was conducted until 95 DAE. Based on the results, it was found that in the Cerrado, irrigated cultivation and N doses provided the plants with greater height growth, increased SPAD index, photosynthetic rate and the levels of N, nitrate and sucrose in the leaves. Seed cotton yield (kg ha-1 ) increased with irrigation. The upland plants developed more root growth, there was a predominance of stomatal control over photosynthesis, and did not accumulate pheophytin and the amino acid proline, indicating that water stress was moderate. The leaf anatomy showed that the treatments modified the abaxial and adaxial epidermis, as well as the density of the stomata. The enzymes superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) increased their activities in rainfed plants, indicating that the water deficit did not promote oxidative damage. In the CV plants, the (CC) and N rates, stimulated the growth in height of the plants. The stem diameter, number of reproductive structures, the photosynthetic apparatus, the levels of total free amino acids and proline, as well as the activity of antioxidant enzymes werenot influenced by water conditions, suggesting that the water deficit (1/3 of WC) did not trigger plant stress. The rates of N increased the number of reproductive structures and the content of N in the leaves, with greater incorporation of leaf N by ammonium nitrate. The other leaf macronutrients interacted differently to the treatments. The activity of the (SOD) and peroxidase (POD) enzymes increased with the rates of N, indicating that the rates provided the formation of (ROS), however these enzymes were activated to detoxify the cotton cells against these free radicals, preventing oxidative damage.
Descrição
Idioma
Português
