Alterações morfofisiológicas em Crotalaria spp. em resposta ao alumínio

Abstract

Os solos brasileiros são predominantemente ricos em alumínio, que se torna móvel em pH < 5, afetando plantas sensíveis; no entanto, algumas espécies desenvolveram mecanismos de tolerância ao alumínio. O objetivo deste estudo foi comparar as respostas fisiológicas das espécies do gênero Crotalaria (Fabaceae), cultivadas em substrato contendo Al3+, que têm a capacidade de se associar com bactérias fixadoras de nitrogênio. O solo utilizado foi Latossolo; o delineamento experimental foi em blocos ao acaso em esquema fatorial (2x3): fator solo (teor disponível de alumínio tóxico; correção com calcário dolomítico - MgCO3) e fator espécie (C. juncea; C. spectabilis; C. ochroleuca), cultivadas por 43, 53 e 53 dias, respectivamente, com cinco repetições, totalizando 30 amostras experimentais. Massa e comprimento, pigmentos, trocas gasosas e alterações das nas análises de ureídeos (ácidos alantóico e alantoína) foram avaliados. C. juncea teve maior concentração de aminoácidos nas folhas, carbono interno e condutância estomática em solo com Al3+, assim como maior produção de ureídeos, ácido alantoínico, ácido alantóico, proteínas e aminoácidos nos nódulos, com 78% do acúmulo de Al3+ ocorrendo nas raízes. O comprimento da parte aérea e o número de nódulos foi maior em C. ochroleuca cultivada em solo corrigido; por outro lado, em solo com Al³⁺, ocorreu aumento de 91% no teor de clorofila a e 93% no teor de carotenóides. A produção de ureídeos aumentou 93% nas folhas C. spectabilis em solo com Al3+. C. juncea acumulou o metal no sistema radicular, o que resultou em alterações teciduais nessa região, como mudanças nos elementos de vaso e no xilema primário. Entretanto, a parte aérea manteve integridade. Diante do que foi avaliado, as três espécies tiveram tolerância ao alumínio presente no solo.

Brazilian soils are predominantly rich in aluminum, which becomes mobile at pH < 5, affecting sensitive plants; however, some species have developed mechanisms to tolerate aluminum. The aim of this study was to compare the physiological responses of species from the genus Crotalaria (Fabaceae), grown in substrate containing Al³⁺, which have the ability to associate with nitrogen-fixing bacteria. The soil used was a Latosol; the experimental design was a randomized block in a factorial scheme (2x3): soil factor (available toxic aluminum content; correction with dolomitic limestone - MgCO₃) and species factor (C. juncea; C. spectabilis; C. ochroleuca), cultivated for 43, 53, and 53 days, respectively, with five repetitions, totaling 30 experimental samples. Mass and length, pigments, gas exchange, and changes in ureides analyses (allantoic and allantoinic acids) were evaluated. C. juncea had higher concentrations of amino acids in the leaves, internal carbon, and stomatal conductance in soil with Al³⁺, as well as higher production of ureides, allantoinic acid, allantoic acid, proteins, and amino acids in the nodules, with 78% of the Al³⁺ accumulation occurring in the roots. Shoot length and nodule number were greater in C. ochroleuca grown in corrected soil; on the other hand, in soil with Al³⁺, there was a 91% increase in chlorophyll a content and a 93% increase in carotenoid content. Ureide production increased by 93% in the leaves of C. spectabilis in soil with Al³⁺. C. juncea accumulated the metal in the root system, which resulted in tissue alterations in this region, such as changes in vessel elements and primary xylem. However, the shoot maintained its integrity. Based on the assessments, all three species showed tolerance to aluminum present in the soil.