Silício atenua os efeitos tóxicos do alumínio em plantas jovens de cana-de-açúcar cultivadas em hidroponia - Sousa Junior, Gilmar da Silveira [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2017)
Aiming to evaluate if Silicon (Si) ameliorates Aluminum (Al) toxicity in young sugarcane plants, at this work were assessed physiological parameters of biomass accumulation, lipid peroxidation through evaluation of hydrogen peroxide (H2O2) and malondialdehyde (MDA), contents of the non-enzymatic compounds proline (Pro) and glycine betaine (GB), and chlorophyll pigments (chl a and b). Furthermore, to determine if there was Si attenuated deleterious effects caused by Al, an anatomical study of roots was carried out. The experimental design was a 2x4x4 layout, with two sugarcane cultivars (CTC9002 and CTC9003), four Al sulfate concentrations (0.0; 10.0; 15.0; and 20.0 mg L-1) and two potassium silicate concentrations, absence (0.0 mg L-1) and presence (2.0 mmol L-1). There were three replicates in triplicate for each evaluation, except for growth. For obtaining young plants, micro seed pieces were sown and grown in sterilized sand for 30 days. After this period, the plants were acclimated in nutrient solution for 30 days. Then, the plants were submitted to the Al treatments, and grown in hydroponics for 15 days. Only then Si treatments were applied, with plants growing under Al toxicity and in the presence or absence of Si for additional 20 days. All the biological evaluations were performed 35 days after the plants were exposed to Al and Si treatments. Comparing the results obtained from young plants under Al toxicity and without Si, it was verified that Si supply improved growth, what can be attributed to a decrease in lipid peroxidation verified through lower H2O2 and MDA rates, to higher accumulation of proline and lower decrease in chlorophyll a and b contents, besides the mitigation of deleterious effects caused by Al in roots. Unlike Pro results, GB contents were reduced by Si in plants under Al stress, not having antioxidant activity through Si addition. It is concluded that Si presence ameliorated Al stress in both sugarcane cultivars, with higher protection to cv. CTC9003, which demonstrated lower sensitivity to toxicity when compared to cv. CTC9002.

Visando constatar se o silício (Si) atenua a toxidez do alumínio (Al) em plantas jovens de cana-de-açúcar, neste trabalho foram estudados em plantas jovens de cana-de-açúcar, os parâmetros fisiológicos de acúmulo de biomassa, peroxidação lipídica com a avaliação do peróxido de hidrogênio (H2O2) e ácido malondialdeído (MDA), teores de compostos não-enzimáticos antioxidantes, prolina (Pro) e glicina betaína (GB), pigmentos clorofilianos (chl a e b) e anatômia das raízes. O delineamento experimental foi em esquema fatorial 2x4x2, com duas cultivares (CTC9002 e CTC9003), quatro concentrações de sulfato de Al (0,0; 10,0; 15,0 e 20,0 mg L-1) e duas concentrações de silicato de potássio, ausência (0,0 mg L-1) e presença (2,0 mmol L-1). Foram realizadas três repetições em triplicata em todas as avaliações, exceto para crescimento, onde foram realizadas apenas as repetições. Para a obtenção de plantas jovens, os minitoletes de ambas cultivares foram cultivados em areia esterilizada por 30 dias. Após este período, as plantas foram aclimatadas por 10 dias em solução nutritiva. A seguir, procedeu-se aos tratamentos de Al nas plantas jovens, as quais foram cultivadas hidroponicamente por 15 dias. Os tratamentos com Si foram realizados ao término deste período, permanecendo as plantas sob toxidez de Al e tratadas na ausência ou presença de Si por mais 20 dias. Todas as avaliações biológicas foram realizadas aos 35 dias dos tratamentos de Al e Si. Comparando-se os resultados obtidos nas plantas jovens de cana-de-açúcar sob toxidez de Al e com ausência de Si, verificou-se que em plantas com suplementação de Si houve significativa melhora do crescimento, que pode ser atribuída pela redução da peroxidação lipídica devido à diminuição de H2O2 e MDA, pelo maior acúmulo de prolina e pela menor redução nos teores de clorofilas a e b, além da redução dos efeitos deletérios causados pelo Al nas raízes. Ao contrário dos resultados de Pro, os teores de GB foram reduzidos pelo Si nas plantas sob toxidez de Al, não tendo atividade antioxidante pela adição de Si. Conclui-se que, de modo geral, a presença de Si causou atenuação do estresse por Al em ambas as cultivares de cana-de-açúcar, com maior mitigação dos efeitos do Al na cv. CTC9003 que apresentou menor sensibilidade à toxidez comparada com a cv. CTC9002.
Silicon attenuates the toxic effects aluminun on young sugarcane plant grown in hydroponics
Keywords: Saccharum spp.; Estresse ácido; Osmólitos compatíveis; Estresse oxidativo; Pigmentos; Anatomia radicular