Atividade de fosfatases em forrageiras e frações de fósforo no solo como indicadoras da degradação de pastagens

Abstract

A baixa disponibilidade de P é um dos principais limitantes da produtividade nos solos tropicais. No Brasil, uma grande proporção das pastagens está degradada, embora as gramíneas forrageiras tropicais sejam adaptadas às condições de baixa fertilidade. As formas orgânicas de P constituem um grande reservatório deste nutriente nos solos; assim, espera-se que o Po contribua para manter a disponibilidade de P no solo, necessária à manutenção da produtividade das gramíneas forrageiras. Sob condições de deficiência em P, a remobilização deste nutriente na planta é outro fator que pode contribuir para a produtividade das forrageiras e, conseqüentemente, para a sustentabilidade dos pastos. Assim, alterações nos teores das formas orgânicas de P no solo e na sua remobilização na planta poderão sinalizar o início do processo de degradação dos pastos. Um dos objetivos deste trabalho foi relacionar os teores de P de diferentes frações inorgânicas (Pi) e orgânicas (Po) com a produtividade dos pastos. Outro objetivo foi avaliar a atividade da fosfatase ácida (APase) e da ribonuclease (RNase) em forrageiras crescidas sob diferentes disponibilidades de P e mantidas sob diferentes intensidades de corte. Para atender ao primeiro objetivo foram coletadas amostras de solo de seis pastos de Brachiaria brizantha cv. Marandú com diferentes idades e produtividades, cultivados em um Latossolo Vermelho-Amarelo arenoso, em Brasilândia de Minas, região noroeste de Minas Gerais. Determinaram-se os teores de Pi e Po das frações mais lábeis, extraídas por resina e NaHCO 3 , Pi e Po extraídos com NaOH e Pi extraído com H 2 SO 4 , sendo estas ultimas frações, consideradas pouco lábeis. Também foram coletadas amostras de folha, coleto e raiz da forrageira para determinar a atividade da APase e RNase. Para avaliar relação entre a atividade das enzimas e a remobilização de P, plantas de B. decumbens e de Panicum maximum cv. Tanzânia foram cultivadas em casa de vegetação, em amostras de um Latossolo Vermelho- Amarelo argiloso, que receberam as doses de 100, 200 e 500 mg dm -3 de P, e mantidas sem corte e sob duas alturas de corte específicas para cada forrageira. As atividades da APase e RNase foram determinadas em amostras de folha, base do caule (coleto) e raiz coletadas até 45 dias após o início dos cortes. A maior produtividade dos pastos foi associada a maiores teores de Pi e Po extraídos pela resina de troca aniônica e pelo NaHCO 3, 0,5 mol L -1 , que se caracterizam por serem mais lábeis. Assim, os teores destas frações podem ser indicadores sensíveis para diagnosticar o processo de degradação dos pastos. Os teores foliares de P relacionaram positivamente com os teores de Pi e Po das frações extraídas pela resina e pelo NaHCO 3 , e foram significativamente maiores na forrageira dos pastos mais produtivos. A atividade da APase e da RNase não se relacionou com os teores foliares de P e com os teores desse elemento no solo, nas frações mais lábeis (P-resina e P- NaHCO 3 ), mas houve maior atividade dessas enzimas nos pastos mais produtivos. Não houve diferença significativa entre a produção de biomassa da Brachiaria e do Panicum, mas a adição de P propiciou maior produção e maior teor deste nutriente na parte aérea destas forrageiras. As plantas com menor altura de corte apresentaram menor produção e maiores teores de P na parte aérea. Ocorreu efeito significativo das doses de P sobre a atividade da APase e da RNase nas duas forrageiras. As plantas cultivadas com a menor dose de P apresentaram as maiores atividades dessas enzimas e maior eficiência de utilização de P (EUP). Independentemente da altura de corte, a Brachiaria apresentou maior teor de P e maior eficiência de aquisição deste nutriente, fato suportado pela maior atividade da APase nas raízes dessa forrageira. A atividade de ambas as fosfatases decresceu com a idade das plantas. No tratamento com a menor altura de corte, independentemente da dose de P, tanto a Brachiaria quanto o Panicum apresentaram menor EUP. Isso ocorreu associado à maior atividade das enzimas APase e RNase, indicando que outros mecanismos relacionados à adaptação das plantas a baixas disponibilidades de P podem estar envolvidos.

The low P availability is one of the main constraints to crop productivity in tropical soils. In Brazil, a great proportion of pastures is degraded, even though the tropical grasses are adapted to the low fertility conditions. The organic P forms constitute a large reservoir of this nutrient on soils; thus, it is expected that Po contributes to maintain the availability of P in the soil, which is necessary to the maintenance of the forrage grasses productivity. Under deficient P conditions, the remobilization of this nutrient in the plant is another factor that can contribute for the forrages productivity and, consequently, for the pastures sustainability. Thus, alterations in concentration of Poforms in the soil and their remobilization in the plant may indicate the beginning of pastures degradation process. One of the objectives of this work was to relate the P concentration of different inorganic (Pi) and organic (Po) fractions with the pasture productivity. Another objective was to evaluate acid phosphatase (APase) and ribonuclease (RNase) activities in forrages grown under different P availabilities and kept under different cut intensities. In order to accomplish the first objective soil samples from six pastures of Brachiaria brizantha cv. Marandú with different ages and productivities cultivated in a loamy-sand Red Latosol, were collected in Brasilândia de Minas, northwestern Minas Gerais state. In these soil samples it was quantified the concentrations of Pi and Po of the more labile fractions, extracted with resin and NaHCO 3 , and the less labile Pi and Po fractions were extracted with NaOH, and Pi extracted with H 2 SO 4 . Also, leaf, crown and roots samples were collected to determine the APase and RNase activity. To evaluate the relation between the enzymes activity and P remobilization, B. decumbens and Panicum maximum cv. Tanzânia plants were cultivated in a greenhouse, in pots filled with a clayey Yellow Red Latosol. The soil was fertilized with 100, 200 and 500 mg dm -3 of P, and plants were kept without cut ting, or under two specific cut heights for each. The APase and RNase activities were ixdetermined in samples of leaf, base crown and root collected up to 45 days after beginning the cutting treatments. The higthest pastures productivity was associated to the biggest Pi and Po concentrations extracted with the anion exchange-resin and NaHCO 3 , 0,5 mol L -1 , which are more labile. Thus, the concentration of these fractions can be more sensitive to early diagnosis the pasture degradation process. The leaf P concentration related positively with Pi and Po concentrations of the fractions extracted with resin and the NaHCO 3 , and were significantly higher in plants from the most productive pasture. The APase and the RNase activity did not relate with leaf P concentration and the concentration of this element in soil labile fractions (resin-P and NaHCO 3 -P), but greater activity of these enzymes was observed in the most productive pasture. There was no significant difference between the biomass production of the Brachiaria and the Panicum, but the P addition led to greater production and greater concentration of this nutrient in shoots of these. The plants wiht shorter cut height presented smaller production and greater P concentration in shoots. A significant effect of P rates occurred on the APase and the RNase activity in the two forrages. The plants cultivated with the smaller P rate presented the highest activity of these enzymes and greater P use efficiency (PUE). Independently of the cut height, the Brachiaria presented greater P concentration and greater acquisition efficiency of this nutrient, apparently due to the high root APase activity in this forrage. The activity of both phosphatases decreased with the age of the plants. In the treatment with smaller cut height, independently of the P rate, not only the Brachiaria, but also the Panicum presented smaller PUE. This occurred associated to the highest APase and RNase activities, indicating that other mechanisms may be contribute to the adaptation of these species to low P availability. .