Manganese accumulation and its relation to "eucalyptus shoot blight in the Vale do Rio Doce"

Abstract

Eucalyptus Shoot Blight in the Vale do Rio Doce (ESBVRD) is an anomaly that leads to reduced growth and, in more extreme cases, to death of eucalyptus plants. Initially diagnosed in plantations in the region of the Vale do Rio Doce, in the State of Minas Gerais, Brazil, this problem has also been found in plantations in other regions of the country and even in other countries. Although the symptoms of this anomaly are well-known, its causes are not yet understood. The aim of this study was to evaluate the cause-effect relationship between accumulation of manganese (Mn) in eucalyptus clones and ESBVRD. Characterization of the environment in areas of greater occurrence of this problem in regard to soil, climate and fluctuation of the water table was undertaken in eucalyptus plantations of the Celulose Nipo-brasileira S.A. (Cenibra) company in the region of the Vale do Rio Doce. Plant tissues were sampled in two situations. In the first situation, diagnosis occurred in the initial phase of the anomaly in clones with differentiated tolerance to the problem; in the second situation, diagnosis was made in a single clone, considered to be sensitive, in two time periods - in the phase with the strong presence of symptoms and in the recovery phase, in areas of occurrence and in areas of escape from the problem. The most ESBVRD-sensitive clone showed much higher (4.8 times higher) leaf Mn contents than more tolerant clones. In plants with the anomaly, Mn leaf contents were greater than 3,070 mg kg^-1, much greater than the quantity found in those without the anomaly (734 mg kg^-1). In the period in which the symptoms began to wane, there was a sharp decline in leaf Mn contents, from 2,194 to 847 mg kg^-1. Manganese content in the above ground part and plant litter (44.4 g ha^-1) in the area of occurrence of the anomaly was three times greater than that found in these same components (14.1 g ha^-1) in the area of absence of the symptom. Based on the evidence found, such as the existence of environmental conditions favorable to high Mn availability to the plants in the areas of greatest incidence of ESBVRD, greater uptake of Mn in sensitive clones and in plants with symptoms, and a synchronism between the intensity of symptoms of ESBVRD and leaf Mn contents, it may be inferred that temporary excess of Mn in eucalyptus plants is closely related to ESBVRD.

A Seca de Ponteiros do Eucalipto do Vale do Rio Doce (SPEVRD) é uma anomalia que leva à redução do crescimento e, em casos mais extremos, à morte dessa cultura. Inicialmente diagnosticada em plantios localizados na região do Vale do Rio Doce, no Estado de Minas Gerais, Brasil, esse problema também tem sido encontrado em plantios localizados em outras regiões do País e, até mesmo, em outros países. Apesar de os sintomas dessa anomalia serem bem conhecidos, ainda não existe a compreensão das causas desses. O objetivo deste trabalho foi avaliar a relação causa-efeito entre o acúmulo de manganês (Mn) em clones de eucalipto e a SPEVRD. A caracterização do ambiente em áreas de maior ocorrência do problema quanto a solo, clima e flutuação do lençol freático foi realizada em plantios de eucalipto da Empresa Celulose Nipo-brasileira S.A. - Cenibra, na região do Vale do Rio Doce. Foram amostrados tecidos de plantas em duas situações. Na primeira, a diagnose aconteceu na fase inicial da anomalia em clones de tolerância diferenciada do problema; e, na segunda, a diagnose foi realizada em um único clone, considerado sensível, em duas épocas, na fase com a presença de sintomas fortes e na de recuperação, em áreas de ocorrência e de escape do problema. O clone mais sensível à SPEVRD apresentou teores de Mn nas folhas bem mais elevados (4,8 vezes maior) do que clones mais tolerantes. Em plantas com a anomalia, os teores foliares de Mn foram superiores a 3.070 mg kg^-1, bem maiores do que o valor encontrado naquelas sem anomalia (734 mg kg^-1). No período em que os sintomas começam a desaparecer, há queda acentuada nos teores foliares de Mn, passando de 2.194 para 847 mg kg^-1. O conteúdo de Mn na parte aérea e serapilheira (44,4 g ha^-1) na área de ocorrência da anomalia foi três vezes maior ao encontrado nesses mesmos componentes (14,1 g ha^-1), na área de ausência do sintoma. A partir das evidências encontradas como a existência de condições ambientais que favorecem elevada disponibilidade de Mn para as plantas nas áreas de maior incidência da SPEVRD, a maior absorção de Mn em clones sensíveis e em plantas com sintomas, e um sincronismo entre a intensidade dos sintomas da SPEVRD e os teores foliares de Mn, pode-se inferir que o excesso temporário de Mn nas plantas de eucalipto está intimamente relacionado à SPEVRD.