Congresso Técnico Científico da Engenharia e da Agronomia CONTECC’ 2015 Centro de Eventos do Ceará - Fortaleza - CE 15 a 18 de setembro de 2015 ÁCIDO SALICÍLICO COMO ATENUADOR DE ESTRESSE HÍDRICO EM FEIJÃOCAUPI RAYSSA RIBEIRO DA COSTA1*, WELLERSON LEITE DE ANDRADE 2, DUVAL CHAGAS DA SILVA3. ALBERTO SOARES DE MELO 4, JANIVAN FERNANDES SUASSUNA5 1 Mestranda em Ciências Agrárias, UEPB, Campina Grande-PB. Fone: (83) 99654-2880, [email protected] 2 Graduando em Biologia, UEPB, Campina Grande-PB. Fone: (83) 3344-5301, [email protected] 3 Graduando em Biologia, UEPG, Campina Grande-PB. Fone: (83) 3344-5301, [email protected] 4 Dr. em Recursos Naturais, UEPB, Campina Grande-PB. Fone: 3344-5301, [email protected] 5 Dr. em Engenharia Agrícola, UEPB, Campina Grande-PB. Fone: 3344-5301, [email protected] Apresentado no Congresso Técnico Científico da Engenharia e da Agronomia – CONTECC’ 2015 15 a 18 de setembro de 2015 - Fortaleza-CE, Brasil RESUMO: O feijão-caupi é cultivado em trópicos semiáridos e sub-trópico e geralmente sob condições de deficiência hídrica. O estresse hídrico na planta pode ser mitigado através da aplicação de eliciadores endógenos como o ácido salicílico (AS). Dessa forma, objetivou-se com este trabalho avaliar variáveis de crescimento (altura da planta, número de folhas, número de nós, diâmetro do caule e área foliar) nas fases vegetativas V1 – 23 dias após emergência (DAE), V2 – 32 DAE e V3 40 DAE em genótipos de feijão-caupi submetidos à aplicação foliar de ácido salicílico em condições de estresse hídrico. Foram avaliados altura da planta, número de folhas, número de nós e diâmetro do caule. O AS não apresentou influência no número de nós, número de folhas e diâmetro de caule de plantas de feijão-caupi sob déficit hídrico. O uso do AS diminuiu consideravelmente a altura de plantas de feijoeiro promovendo resposta linear com taxa de redução de -0,804 para Pingo de Ouro 1-2 e -0,538 para BRS Paraguaçú, no estádio V2. Quanto à área foliar, houve interação significativa entre as doses de AS, estresse hídrico e variedades. Constatou resposta quadrática à esses fatores no estádio V1. O AS promoveu incremento favorável na área foliar sob a dose de, aproximadamente, 0,1 mM em plantas submetidas ao estresse hídrico, contribuindo assim, como atenuador do déficit hídrico nos parâmetros de crescimento das variedades estudadas. PALAVRAS-CHAVE: Fitormônio; Vigna unguiculata; estresse abiótico SALICYLIC ACID ATTENUATING WATER STRESS IN COWPEA ABSTRACT: The cowpea is grown in semi-arid tropics and sub-tropics and usually under water stress conditions. The water stress on the plant can be mitigated by applying endogenous elicitors such as salicylic acid (SA). Thus, the aim of this study was to evaluate growth variables (plant height, leaf number, number of nodes, stem diameter and leaf area) in the vegetative stages (V1 - 23 days after emergence (DAE), V2 - 32 DAE and V3 40 DAE) on cowpea genotypes subjected to foliar application of salicylic acid in water stress conditions. Were evaluated for plant height, leaf number, number of nodes and stem diameter. AS it had no effect on the number of nodes, number of leaves and stem diameter of cowpea plant under water deficit. The use of AS decreased considerably the height of bean plants promoting linear response with -0.804 reduction rate for Pingo de Ouro 1-2 and -0.538 for BRS Paraguaçú, the V2 stage. As for the leaf area, there was a significant interaction between doses of AS, water stress and varieties. Found quadratic response to these factors in V1 stage. AS promoted favorable increase in leaf area under the dose of approximately 0.1 mM in plants subjected to water stress, thus contributing as attenuator of drought on growth parameters in studied varieties. KEYWORDS: plant hormone; Vigna unguiculata; abiotic stress INTRODUÇÃO O feijão-caupi (Vigna unguiculata) é cultivado predominantemente sob climas quentes em trópicos semiáridos e sub-trópicos, sendo uma importante leguminosa utilizada na alimentação humana, pelo qual apresenta um alto valor nutritivo com vários minerais e vitaminas e mais de 25% de proteína nas sementes e folhas jovens que são consumidos por seres humanos e gados, respectivamente (Agbicodo et al., 2009). O feijão-caupi sofre reduções no crescimento e na produtividade quando cultivado sob deficiência hídrica (Muchero et al., 2009). Dessa forma, existe uma necessidade crescente de identificar e desenvolver cultivares tolerantes à seca e de alta produtividade adaptadas as diferentes condições agroclimáticas (Valdez et al., 2012). De acordo com McCue et al. (2000), o estresse na planta pode ser mitigado através da aplicação de eliciadores endógenos ou exógenos, aos quais a partir de ataque de plantas ou patógenos, medeiam reações de defesa. Dentre os principais eliciadores destacam-se os ácidos orgânicos (salicílico, ascórbico e cítrico). O ácido salicílico está presente na maioria das plantas (Shi et al., 2005) e possui diversas funções, principalmente na inibição de germinação e do crescimento, desde a interferência na absorção de solutos pela raiz, na redução da transpiração e queda das folhas (Ashraf et al., 2010). O ácido salicílico exerce um importante papel na regulação de um número de processos fisiológicos na planta (Shi et al., 2005), sendo que o acúmulo de AS é um importante componente nos sinais de tradução das vias principais para a resistência sistêmica adquirida. (Song et al., 2004). Nesse contexto, este trabalho objetivou-se avaliar variáveis de crescimento (altura da planta, número de folhas, número de nós, diâmetro do caule e área foliar) na fase vegetativa em genótipos de feijão-caupi submetidos à aplicação foliar de ácido salicílico em condições de estresse hídrico. MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi conduzido em vasos, em área experimental da Universidade Estadual da Paraíba (UEPB-Campus I) em Campina Grande-PB (07° 12' 42,99’’ S, 35° 54' 36,27’’ W) durante o período de abril de 2015 a junho de 2015. Avaliaram-se as cultivares de feijão-caupi BRS Paraguaçu e Pingo de ouro-1-2 adquiridas no banco de germoplasma da Embrapa Meio-Norte. O semeio foi realizado manualmente no dia 15 de abril de 2015. A adubação de fundação consistiu na aplicação de fosfato monoamônico (MAP) (48% P2O5). Aos 20 dias após a semeadura, aplicou-se adubo foliar com micronutrientes necessários para a cultura e aos 30 dias após o semeio novamente foi aplicado o fosfato monoamônico (MAP) (48% P2O5) em cobertura. Realizaram-se tratos culturais de modo a manter a cultura livre de plantas invasoras, doenças e pragas. A irrigação foi efetuada manualmente e controlada utilizando-se tensiômetros instalados em vários pontos da área experimental para que fossem avaliadas duas lâminas de irrigação, ao qual uma condizia à capacidade de campo e outra a uma condição de estresse. Avaliaram-se a aplicação de cinco diferentes concentrações de ácido salicílico: zero; 0,1; 0,5; 1,0; 2,0 mM aplicadas 15 dias após a semeadura em intervalos de três dias, durante nove dias. A combinação dos níveis dos três fatores (2 GEN x 2 EH x 5 AS) resultou em 20 tratamentos, arranjados no delineamento experimental inteiramente casualizado, com três repetições e parcela experimental composta de 3 vasos. Foram realizadas avaliações de crescimento (altura da planta, número de folhas, número de nós e diâmetro do caule) após a aplicação do AS durante três estádios vegetativos V1= 23 dias após a emergência (DAE); V2: 32 DAE, e V3: 40 DAE. Os dados obtidos foram avaliados por analise de variância (teste F até 5% de probabilidade), foram procedidas análises de regressão polinomial para as concentrações de AS e para os fatores qualitativos, genótipos e estresse, foi aplicado o teste de comparação de médias (Tukey, p < 0,05) utilizando-se do software SAEG 9.1. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os genótipos e a aplicação do AS, isolados ou combinados com o estresse hídrico, promoveram efeitos significativos sobre as variáveis de crescimento avaliadas, exceto para o número de folhas, número de nós e diâmetro do caule, os quais não se detectaram significância para nenhum dos tratamentos e nenhum estádio de crescimento. O uso do AS diminuiu consideravelmente a altura de plantas de feijoeiro promovendo resposta linear com taxa de redução de -0,804 para Pingo de Ouro 1-2 e -0,538 para BRS Paraguaçú, no estádio V2 (32 DAE) (Figura 1). Figura 1. Altura de plantas de feijoeiro cultivar Pingo de Ouro 1-2 e BRS Paraguaçú, em resposta à aplicação de ácido salicílico, no estádio V2 (32 DAE). Campina Grande, 2015 Sadeghipour e Aghaei (2012), avaliando a viabilidade do uso do AS como promotor do crescimento e mitigador da tolerância ao estresse hídrico em plantas de feijão (Phaseolus vulgaris L.), encontraram resultados diferentes, no qual, constataram que o AS contribuiu para a melhoria do crescimento da planta em altura De acordo com a literatura, uma das possíveis explicações para tal inibição do crescimento é, que o uso de doses elevadas de AS pode provocar ação inversa na fisiologia e metabolismo da planta, como inibir a produção de fotoassimilados nas folhas e assim reduzir o crescimento das plantas. Estes mesmos eventos podem ser mediados pela interação do AS com outros reguladores de crescimento (Almeida e Vieira, 2010). Quanto à área foliar, houve interação significativa entre as doses de AS, estresse hídrico e variedades. Constatou resposta quadrática à esses fatores no estádio V1. A área foliar, nas plantas submetidas a estresse hídrico (CE), apresentou ponto máximo (y=143,23 cm³) na dose de 0,9 de AS nas plantas da variedade Pingo de Ouro 1-2 e na dose de 0,88 de AS nas plantas da variedade BRS Paraguaçú (y=198,43 cm³). Nas plantas sem estresse hídrico (SE), a área foliar apresentou ponto máximo (y=221,08 cm³) na dose de 0,66 de AS na variedade Pingo de Ouro 1-2 e na dose de 0,97 de AS nas plantas da variedade BRS Paraguaçú (y=263,53 cm³) (Figura2). Figura 2. Área foliar de feijoeiro cultivar Pingo de Ouro 1-2 e BRS Paraguaçú, em resposta à aplicação de ácido salicílico, no estádio V2 (32 DAE). Campina Grande, 2015 O AS aumenta a assimilação de carbono, síntese de metabólitos e capacidade fotossintética da planta, além da manutenção do potencial hídrico dos tecidos, resultando em sua expansão, visualizado pelo aumento da área foliar (Farooq et al., 2010). Porém, doses elevadas de AS podem provocar ação inversa na resposta do hormônio, o que, neste caso, pode reduzir severamente a área foliar, e em alguns casos, promover o aparecimento de folhas anormais (Aftab et al., 2011). O que, de fato, pode explicar a queda brusca da área foliar, quando das doses foram superiores a 1mM no presente experimento. CONCLUSÕES O AS promoveu incrementos favoráveis na área foliar de plantas de feijão-caupi submetidas ao estresse hídrico, o que contribuiu como atenuador do déficit hídrico nos parâmetros de crescimento das variedades estudadas. As doses utilizadas de AS inibiram o crescimento de plantas do feijão-caupi em ambas as variedades estudadas. Além disso, não influenciou no número de nós, número de folhas e diâmetro de caule de plantas de feijão-caupi submetidas, ou não, ao déficit hídrico. REFERÊNCIAS Aftab, T.; Khan, M. M. A.; Silva, J. A. T.; Idrees, M.; Naeem, M. M. role of salicylic acid in promoting salt stress tolerance and enhanced artemisinin production in Artemisia annua L. Journal of Plant Growth Regulation, v. 30, n. 4, p. 425-435, 2011. Agbicodo, E.M.; Fatokun, C.A.; Muranaka, S.; Visser, R.G.F.; Linden, C.G. Breeding drought tolerant cowpea: Constraints, accomplishments, and future prospects. Euphytica, v.167, p.353–370, 2009. Almeida, A. Q.; Vieira, E. L. Gibberellin action on growth, development and production of tobacco. Scientia Agraria Paranaensis, v. 9, n. 1, p. 45-57, 2010. Ashraf, M.; Akram, N. A.; Arteca, R. N.; Foolad, M. R.The physiological, biochemical and molecular roles of brassinosteroids and salicylic acid in plant processes and salt tolerance. Critical Reviews in Plant Sciences, v. 29, n. 3, p. 162-190, 2010. Farooq, M.; Wahid, A.; Lee, D. J.; Cheema, S. A.; Aziz, T. Drought stress: comparative time course action of the foliar applied glycinebetaine, salicylic acid, nitrous oxide, brassinosteroids and spermine in improving drought resistance of rice. Journal of Agronomy and Crop Science, v. 196, n. 5, p. 336-345, 2010. McCue, P.; Zheng, Z.; Pinkham, J.; Shetty, K.A model for enhanced pea seedling vigour following low pH and salicylic acid treatments. Processes Biochemistry, v.35, n. 6, p. 603-613, 2000. Muchero, W.; Ehlers, J.D.; Close, T.J.; Roberts, P.A. Mapping QTL for drought stress-induced premature senescence and maturity in cowpea. Theoretical and Applied Genetics, v.118, p.849–863, 2009. Sadeghipour, O.; Aghaei, P. Impact of exogenous salicylic acid application on some traits of common bean (Phaseolus vulgaris L.) under water stress conditions. International Journal of Agriculture and Crop Sciences, v. 4, n. 11, p. 685-690, 2012. Shi, Q.; Bao, Z.; Zhu, Z.; Ying, Q.; Qian, Q. Effects of different treatments of salicylic acid on heat tolerance, chlorophyll fluorescence, and antioxidant enzyme activity in seedlings of Cucumis sativa L. Russian Journal of Plant Physiology, v. 52, n. 2 , p. 793-800, 2005. Song, J.T.; Lu, H.; McDowell, J.M.; Greenberg, J.T. A key role for ALD1 in activation of local and systemic defenses in Arabidopsis. Plant Journal, v.40, p.200–212, 2004. Valdez, V., Berger, J.D.; Warkentin, T.; Asseng, S.; Ratnakumar, P.; Rao, K.P.C.; Gaur, P.M.; Munier-Jolain, N.; Larmure, A.; Voisin,A.S.; Sharma, H.; Pande, S.; Sharma,M.; Krishnamurthy, L.; Zaman-Allah, M. Adaptation of grain legumes to climatic change: A review. Agronomy for Sustainable Development, v.32, p.31–44, 2012.