Trocas gasosas, fluorescência da clorofila e crescimento de alfafa em resposta ao alumínio, ao pH e à relação cálcio:magnésio

Abstract

Este trabalho teve como objetivo o estudo dos efeitos do alumínio, do pH e da relação Ca:Mg sobre o crescimento, as trocas gasosas e a fluorescência da clorofila em alfafa no estádio de desenvolvimento R6 (um nó com uma flor aberta). No primeiro experimento, utilizou-se o fatorial completo 4 x 2 x 2, sendo quatro relações Ca:Mg (100:0, 75:25, 50:50 e 25:75), duas -1 concentrações de Al (0 e 50 μmol L^-1) e duas fontes de nitrogênio (simbiótico ou mineral) na solução nutritiva a pH 4,5. No segundo, utilizou-se um fatorial completo 4 x 2, sendo quatro relações Ca:Mg e dois valores de pH (5,0 e 6,0). Nos dois experimentos, as raízes das plantas foram inoculadas com a mistura das estirpes de Sinorhizobium meliloti, BR 7408 e BR 7409, sendo o Ca e o Mg adicionados na forma de sulfato. As plantas cultivadas com N simbiótico, na presença ou ausência do alumínio, apresentaram baixo desenvolvimento e ausência de nodulação, seguida de morte. Tal fato foi atribuído à atividade do íon hidrogênio. Os efeitos específicos das relações em mitigar a toxicidade da acidez e do alumínio foram comprovados pelo aumento na massa seca, na nodulação, na taxa fotossintética, na condutância estomática e na intensidade de coloração verde das plantas correspondentes ao tratamento com relação 75:25. A deficiência de magnésio nas plantas, na relação 100:0, induziu a limitações no crescimento, na taxa fotossintética por unidade de área foliar, na condutância estomática e na captura e transferência de energia pelo complexo antena. Os resultados evidenciaram que, quando prevalece a condição de acidez, há maior demanda de cálcio em relação à de magnésio para mitigar os efeitos tóxicos da acidez e do alumínio.

The objective of this work was to study the effects of aluminum, pH and Ca:Mg ratios on the growth, mineral composition, gas exchange, and chlorophyll fluorescence of alfalfa at the R6 developmental stage (plants presenting a knot with an open flower). In the first experiment, a complete 4 x 2 x 2 factorial design with four Ca:Mg ratios (100:0; 75:25; 50:50; 25:75), two aluminum concentrations (0 and 50 μmol L^-1), and two nitrogen sources (symbiotic and mineral), in a nutrient solution with the pH adjusted to 4.5, was used. In a second experiment, a complete 4 x 2 factorial design was adopted with the four Ca:Mg ratios above and two pH values (5.0 and 6.0). In the two experiments, the plant roots were inoculated with a mixture of strains of Sinorhizobium meliloti, BR 7408 and BR 7409, while Ca and Mg were supplied as sulfate. The plants cultivated with symbiotic N, either in the presence or absence of aluminum, presented reduced development, did not formed nodules, and eventually died. This was attributed to the activity of hydrogen ions. The specific effects of Ca:Mg ratios in alleviating pH and aluminum toxicities were xiconfirmed by the significant increase in dry matter production, nodulation, photosynthetic rates per unit of leaf area, stomatal conductance e intensity of the green coloration of leaves of plants grown at the 75:25 Ca:Mg ratio. Magnesium deficiency in the plants grown in the nutrient solution with a Ca:Mg ratio of 100:0 reduced plant growth, photosynthetic rates per unit of leaf area, stomatal conductance, and the capture and transfer of energy. These results demonstrate that, under acidity conditions, there is a greater demand for Ca to mitigate the toxic effects of acidity and aluminum.