Tolerância de genótipos de café ao alumínio em solução nutritiva e em solo

Abstract

Foram conduzidos quatro experimentos em laboratório e em casa de vegetação para estudar a tolerância de genótipos de café ao alumínio. No primeiro experimento, vinte e seis genótipos de café foram avaliados pelo método do papel- solução. As sementes foram colocadas para germinar na ausência e na presença de Al, na concentração de 45 mg L -1 , e após quarenta e dois dias foi avaliado o comprimento da raiz principal. Os genótipos foram agrupados em quatro classes de tolerância em função do percentual de redução no comprimento da raiz principal. No segundo experimento, vinte e cinco genótipos de café foram estudados quanto à tolerância medida pela inibição no crescimento da parte aérea e das raízes e utilizando-se a técnica da hematoxilina. As plantas foram cultivadas em solução nutritiva na ausência e na presença de Al, na concentração de 8 mg L -1 durante 80 dias. Os resultados expressos em percentagem de inibição no comprimento da raiz principal causada pelo Al e no crescimento da parte aérea e das raízes, foram analisados pela técnica multivariada. Os genótipos foram separados nas classes tolerante, intermediária e sensível. Apenas três genótipos foram considerados tolerantes ao Al e seis sensíveis, enquanto que a maioria deles pertence à classe intermediária. O teste de coloração com hematoxilina não foi adequado para selecionar genótipos tolerantes ao Al. Foi conduzido um terceiro experimento com o objetivo de avaliar a relação entre alteração do pH da rizosfera e tolerância ao Al, de cinco genótipos, na presença e na ausência de calagem. Utilizou-se a técnica do agar-indicador no qual uma fina camada de agar contendo indicador é derramada sobre a superfície do solo. Quando o solo foi corrigido, observou-se o desenvolvimento da coloração amarela próximo às raízes, indicando abaixamento do pH. Observou-se variação de 0,2 e 0,3 unidades de pH entre solo e rizosfera. Entretanto, na presença de Al não houve diferença entre pH do solo e da rizosfera, indicando que alteração no pH da rizosfera não parece ser o mecanismo de possível tolerância ao Al em cafeeiros. O quarto experimento teve como objetivo avaliar o crescimento da parte aérea e das raízes e a composição mineral de três cultivares de café, cultivados em coluna de solo, formada por três anéis, com diferentes saturações por Al na camada superficial e elevada acidez subsuperficial. A acidez foi neutralizada com doses de carbonatos de cálcio e de magnésio para reduzir a saturação por Al de 70 para 45, 29, 0 e 0%. Após oito meses de cultivo, foram avaliados produção de biomassa seca da parte aérea e das raízes, comprimento e superfície das raízes em cada anel. Nos tecidos foram determinadas as concentrações de Al, P, K Ca, Mg, Fe, Mn, Cu e Zn. Tanto o cultivar sensível (Catuaí Vermelho – UFV 2147) quanto os tolerantes (Catuaí Amarelo – UFV 2149 e Icatu – IAC 4045) emitiram raízes em camadas de solo com alta saturação por Al. Entretanto, a elevada saturação por Al reduziu o comprimento e a superfície das raízes do cultivar Catuaí Vermelho. A calagem reduziu a concentração de Cu e de Zn na planta; desta forma, a produção de biomassa seca da parte aérea e das raízes das cultivares Catuaí Vermelho e Icatu foi maior sem a correção da acidez do solo.

Four experiments were carried out in laboratory and in greenhouse with the purpose of evaluating coffee genotypes to aluminum tolerance. In the first experiment, twenty six coffee genotypes were evaluated by the solution-paper method. Seeds were germinated in the presence and absence of 45 mg L -1 of Al, and after forty two days the main root length was evaluated. The genotypes were classified into four tolerance groups as function of the percentage of main root length reduction. In the second experiment, twenty five coffee genotypes were evaluated in relation to Al tolerance measuring root and shoot growth inhibition and by hematoxylyn staining test. Plants were cultivated in nutrient solution in the presence and absence of Al, with 8 mg L -1 concentration, during eighty days. The results were expressed in percentage of reduction of main root length caused by Al and root and shoot dry biomass production was analyzed by the multivariate technique.The genotypes were classified in tolerant, intermediate and susceptible to Al. Only three genotypes were classified as Al tolerant, and six were susceptible, while most of the genotypes were scored in the intermediate class. The hematoxylin staining test was not suitable for assessment of Al tolerance. The third experiment was carried out to evaluate the relationship between rhizosphere-pH and aluminum tolerance of five coffee genotypes, grown with or without soil liming. To make use of agar technique in which a solid agar layer with pH indicator was placed on the surface of soil and roots. When the soil was limed, were observed the development of yellow color near roots indicating a pH decrease. Were observed soil and rhizosphere-pH changes, varying between 0,2 and 0,3 units of pH. On the other hand, in the presence of Al was not observed differences among soil and rhizosphere-pH, indicating that root-induced pH changes seems not to be the Al tolerance mechanism in coffee plants. The fourth experiment was carried out with the purpose of evaluate the shoot and root growth and nutrient uptake of three coffee cultivars, in relation to different aluminum saturation in the surface layer and high subsurface acidity in soil columns. The soil acidity was neutralized using CaCO 3 and MgCO 3 doses to reduce Al saturation from 70 to 45, 29, 0 e 0%. The coffee plants were grown for eight months and after that the shoot and root dry biomass production, root length and surface in each PVC cylinders were evaluated. The Al, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu and Zn concentrations were evaluated in plant tissue. Both Al- sensitive (Catuaí Vermelho – UFV 2147) and tolerant cultivars (Catuaí Amarelo – UFV 2149 e Icatu – IAC 4045) grew root into soil layer with high Al saturation, but reducing root length and surface of Catuaí Vermelho cultivar. The liming caused redution in Cu and Zn concentrations of plant. Therefore, shoot and root dry biomass of Catuaí Vermelho and Icatu cultivars was greater without liming.