avaliação da absorção e acúmulo de silício em eucalyptus grandis e

AVALIAÇÃO DA ABSORÇÃO E ACÚMULO DE SILÍCIO EM
EUCALYPTUS GRANDIS E E. UROPHYLLA
Maria Rita Soares (1)
Universidade Federal de Uberlândia, Campus Umuarama, Bloco 2E 01; 38405-302 Uberlândia, MG, Brasil; email:
[email protected]
Lísias Coelho (2)
email: [email protected]
Maria Clara Soares (3)
email: [email protected]
Ivaniele Nahas Duarte (4)
email: [email protected]
1- Acadêmica do curso de Agronomia; 2- Orientador; 3- Acadêmica do curso de Agronomia;
4- Acadêmica do curso de Agronomia
RESUMO: Para se ter uma alta produtividade na cultura do eucalipto são necessárias mudas de
boa qualidade, tanto genética quanto nutricional. O silício é um micronutriente benéfico, sendo que
o principal órgão de acumulação deste é nas folhas. O experimento foi conduzido em Casa de
Vegetação do Instituto de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Uberlândia, com o
objetivo em avaliar a absorção de silício em Eucalyptus, e seu efeito sobre o crescimento e a
produção de matéria seca. Foram semeadas as espécies Eucalyptus grandis e E. urophylla
primeiramente em espuma fenólica em recipiente com sulfato de cálcio e adaptadas em solução de
Hoagland. O segundo teste de germinação foi realizado em vermiculita e em papel de filtro, as
sementes foram desinfetadas em solução de hipoclorito na concentração de 1:10 e, posteriormente,
lavadas com água deionizada, utilizando gerboxes e colocadas no germinador, com temperatura
entre 24°C e 29°C. Com o crescimento em altura atingindo a tampa do gerbox. As plântulas foram
adaptadas em solução de Hoagland na concentração de 25%. Após esta primeira adaptação, foram
passadas para a Casa de Vegetação para adaptar nas condições de temperatura e umidade do
local. A oxigenação foi feita com ar comprimido. A solução foi trocada semanalmente. O resultado
obtido neste experimento, foi que tanto os testes de germinação em espuma fenólica em Casa de
Vegetação e em gerboxes no germinador dentro de laboratório, é válido. Porém, percebeu-se uma
melhor adaptação das plântulas de eucalipto quando semeadas em espuma fenólica.
Palavras-chave: produção de mudas, silício, absorção, espécies florestais.
1. INTRODUÇÃO
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O eucalipto é proveniente da Austrália, ocorrendo em uma gama de condições ambientais
que vão desde áreas pantanosas, até muito secas, solos de baixada, de alta fertilidade, até solos
arenosos muito pobres (Paula, 2002). Após as primeiras introduções da espécie no Brasil, mudas
foram selecionadas e desenvolvidas geneticamente para adaptação às condições climáticas de
diversas regiões brasileiras, inclusive o estado de Minas Gerais. Os estudos realizados para a
adaptação de espécies de eucaliptos na região de Minas Gerais têm o intuito de atender o interesse
de empresas ligadas ao reflorestamento e também aos silvicultores.
Na década de 1970, para atingir este propósito, realizou-se o zoneamento de Minas Gerais,
baseando-se principalmente, nas condições de clima, solo, altitude, relevo e vegetação (Golfari,
1975). Apesar de pertencerem ao mesmo gênero, cada espécie de eucalipto se adapta melhor em
cada região, observando a maior ou menor aptidão e rendimento para diferentes aplicações como
celulose, chapas, aglomerados, serraria, postes, dormentes e carvão.
Há menos de um século, a cobertura do Estado de Minas Gerais era muito diferente da atual.
O setor Sudeste, onde agora predominam campos de pastagens e outras culturas, estava
anteriormente revestido de uma floresta densa e contínua. No século 20, a procura de madeira de lei
e a produção de carvão vegetal amplamente utilizado nas indústrias siderúrgicas, localizadas em
Minas Gerais ou outros Estados limítrofes, ampliaram consideravelmente a superfície desmatada, a
ponto de reduzir, nos últimos anos, a área florestal primitiva a menos de 5% da superfície de
ocorrência específica (Golfari, 1975). Entretanto, a grande região do cerrado, que cobre mais de
50% da área estadual, com sua vegetação peculiar e solos improdutivos, representava um desafio a
todo tipo de atividade agrícola, pecuária e florestal e aguardava a necessidade de sua integração.
Atualmente, esta região produz grande parte do carvão vegetal utilizado pelas indústrias
siderúrgicas.
Não somente em Minas Gerais, mas como em todo Brasil, a eucaliptocultura é intensiva e
baseada principalmente em florestas clonais formadas com materiais-elite e de elevada
produtividade média, chegando a atingir valores da ordem de 45-60 m³/ha/ano (Mora; Garcia,
2000). Estimativas mais conservadoras indicam que o incremento médio anual está em torno de 35
m³/ha, podendo variar de 30-60 m³/ha/ano, dependendo da região, do material genético e dos tratos
culturais. A expansão dos plantios nos últimos anos tem suprido a crescente demanda de matériaprima para a produção de celulose e papel, carvão vegetal, óleos essenciais, madeira sólida para
serraria, postes de eletricidade, mourões de cerca e para construção civil, entre outras. Mais
recentemente o setor privado tem despertado o interesse para o plantio de florestas de eucalipto para
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fixação de carbono, visando reduzir a concentração de CO2 na atmosfera (Alfenas; Mafia, 2003). Os
investimentos dos setores público, e, principalmente, privado no país vêm contribuindo
significativamente para o desenvolvimento dos programas de melhoramento genético e da
clonagem em escala comercial.
Algumas espécies foram selecionadas para as condições de clima e de solo das diversas
regiões do país. Híbridos de alta produtividade foram obtidos após anos de pesquisa e hoje os
plantios são feitos normalmente pelo processo de clonagem (Araújo, 2001). A expansão dos
plantios de eucalipto nos últimos anos tem suprido a crescente demanda de biomassa lenhosa com
propriedades tecnológicas para diversas funções já mencionadas.
O aumento crescente de áreas reflorestadas, principalmente a partir da implementação
iniciada em meados da década de 60, como conseqüência da lei dos incentivos fiscais ao
reflorestamento, tornou imperioso o aumento do número de mudas produzidas e, também, a
necessidade de essas mudas serem de boa qualidade, e apresentarem um menor custo de produção
(Barros, 1990).
Das espécies mais cultivadas no Brasil, tem-se Eucalyptus grandis e Eucalyptus urophylla.
A espécie Eucalyptus grandis, é a principal fonte de matéria prima para celulose e papel do estado
de São Paulo, sendo adequada em áreas de clima moderado e com pouca seca estacional,
características estas principalmente no sul do estado de Minas Gerais. Além disso, pode ser usada
para chapas, aglomerados, serraria e postes. Trata-se de espécie muito próxima de Eucalyptus
saligna, nos seus aspectos botânicos, ecológicos e silviculturais. Começou a ser usada no Brasil há
mais de vinte anos. Sua área natural na Austrália estende-se em forma descontínua, com clima
temperado até em regiões com clima subtropical. Os povoamentos, que estão no nível do mar na
região sul, vão subindo gradualmente até chegar a 1200 m de altitude, no Norte. As precipitações
médias anuais variam entre 1000mm e 1800mm. Localizam-se próximas em vertentes úmidas ou
depressões e vales, ou nas margens de pequenos cursos de água. Nunca são encontrados em
encostas secas, onde são substituídas por outras espécies. Os solos são geralmente férteis, profundos
e bem drenados. Pelo ambiente em que se desenvolve, dá se a impressão de ser pouco resistente a
períodos de seca.
A espécie Eucalyptus urophylla é uma espécie de grande futuro para produção de celulose
em diversas regiões de Minas Gerais, especialmente pela sua rusticidade. Outra perspectiva
importante é sua utilização como matriz para produção de híbridos com outras espécies de rápido
crescimento. Esta espécie, nativa da Ilha de Timor, ocorre em colinas e montanhas entre 500 m e
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1800 m de altitude. Os melhores povoamentos desta ocorrem em altitudes entre 800 m e 1400 m.
Eucalyptus urophylla, está sendo estudada e conhecida no Brasil, e o valor desta espécie foi
reconhecido recentemente, em algumas regiões tropicais brasileiras, por haver demonstrado até
agora, resistência ao cancro, que ataca principalmente Eucalyptus grandis. Em Minas Gerais, os
plantios de E. urophylla se concentram principalmente nas áreas não adequadas para produção de
Eucalyptus grandis.
Essa demanda pelo maior número de mudas produzidas exige que as mesmas sejam de
qualidade, isentas de doenças e pragas iniciais. Para isso é importante o estudo dos efeitos dos
nutrientes, bem como sua absorção e atuação na planta, principalmente no que se trata de ocorrência
de doenças.
Marschner (1995) considera que os efeitos da nutrição mineral sobre o crescimento e
produtividade, com ênfase para a função dos nutrientes no metabolismo das plantas, e
secundariamente, sobre a resistência de plantas ao ataque de pragas e doenças.
As deficiências e excessos nutricionais alteram as estruturas anatômicas como também as
propriedades bioquímicas, diminuindo assim a resistência das plantas ao ataque de fungos
patogênicos. As principais mudanças anatômicas e bioquímicas que aumentam a severidade e a
incidência de doenças são: paredes celulares e cutículas mais finas; acúmulo de compostos solúveis
como açúcares simples e aminoácidos; menor suberização, silicificação e lignificação dos tecidos;
menor síntese e acúmulo de compostos fenólicos e maior abertura ou maior tempo de abertura dos
estômatos (Silveira; Higashi, 2003).
Dentre alguns nutrientes que influenciam na qualidade e desenvolvimento de eucaliptos e
outras espécies de plantas, está o silício. O silício é o segundo elemento mais abundante, em peso na
crosta terrestre, e ocorre na natureza, principalmente na forma de silicatos e no quartzo (SiO2mineral inerte das areias) (Epstein, 1999). Nem todas as plantas acumulam Si, que constitui de 0,1%
a 10% da matéria seca das mesmas (Jones; Handreck, 1967). Além disso, o silício é considerado um
micronutriente benéfico no desenvolvimento delas.
O Si proporciona melhoria no estado nutricional das plantas, sendo observada uma redução
na toxidez de Fe, Mn, Al e Na, uma redução na taxa de transpiração, além de controlar doenças na
planta (Lima Filho et al., 1999). Este último benefício do silício está relacionado tanto com a
resistência física à penetração do patógeno, devido à deposição de sílica nas células da camada
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epidérmica quanto à proteção química devido a função do silício em ativar mais rapidamente os
mecanismos de defesa, dentre eles a síntese de compostos fenólicos (Miyake; Takahashi, 2001).
Epstein (2001) citou alguns exemplos de ações benéficas que o Si é capaz de promover na
planta, em casos cientificamente comprovados, tais como: resistência ao ataque de organismos
patogênicos; melhor estruturação da arquitetura das plantas; resistência à herbivoria de insetos
fitófagos; redução da fitotoxidez das plantas causadas por metais pesados; maior tolerância das
plantas em ambiente salino; redução dos efeitos de estresse hídrico; proteção contra efeitos de
temperaturas extremas; promoção da formação de nódulos simbióticos em leguminosas; efeitos em
atividades enzimáticas e, em geral, composição mineral das plantas. Dessa forma, o uso de silício
na eucaliptocultura pode ter efeito benéfico na redução de doenças.
No entanto, muito pouco é conhecido sobre o efeito do silício no eucalipto. Portanto, este
trabalho analisou a capacidade de Eucalyptus grandis e E urophylla de absorver, translocar e
acumular o silício em suas paredes e partes, bem como os efeitos deste micronutriente nas
características das mudas produzidas.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado em Casa de Vegetação no Campus Umuarama da Universidade
Federal de Uberlândia em Uberlândia – MG, no período de agosto de 2007 a julho de 2008.
No primeiro teste de germinação, as espécies de eucalipto, E. grandis e E. urophylla foram
semeadas em espuma fenólica em recipiente com sulfato de cálcio e posteriormente foram
adaptadas em solução nutritiva de Hoagland.
O segundo teste de germinação foi realizado semeando em vermiculita esterilizada, em
gerboxes, ou em papel de filtro. As sementes foram desinfestadas em solução de hipoclorito na
concentração de 1:10, sendo diluído em água deionizada. As sementes ficaram submersas durante
um minuto, posteriormente foram lavadas com água deionizada e colocadas a 1 cm de profundidade
na vermiculita, ou sobre o papel de filtro.
Os gerboxes foram colocados no germinador do Laboratório de Sementes da Universidade
Federal de Uberlândia, nas seguintes condições de temperatura: mínima 24°C e máxima 29°C. Para
as plântulas desenvolverem com seu sistema radicular, cada gerbox foi umedecido com solução de
nitrato de cálcio semanalmente.
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Quando as plântulas atingiram a tampa do gerbox, as mesmas foram transplantadas para
recipientes maiores e adaptadas em solução nutritiva de Hoagland na concentração de 25%.
Após esta pré-adaptação, foram levadas até a casa de vegetação para adaptação às condições
de temperatura e umidade do local de crescimento. Para obter a oxigenação dessas mudas foi
utilizado um compressor de ar para a aeração da solução nutritiva. A troca da solução procedeu-se
sempre semanalmente.
O procedimento de análise e determinação de silício no tecido vegetal seria realizado tanto
para raízes, caule e folhas segundo Korndörfer et al. (2004) no Laboratório de Adubos e
Fertilizantes da Universidade Federal de Uberlândia.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Observando as condições encontradas em todo o processo de semeadura até o
desenvolvimento de plântulas de eucalipto, percebeu-se uma grande dificuldade em adaptá-las.
Dentre os principais problemas encontrados, o que influenciou para o insucesso do projeto, foi o
surgimento de fungos que impediu no bom desenvolvimento das plântulas. Devido à sua falta de
rusticidade não suportaram as condições climáticas quando transplantadas para Casa de Vegetação e
colocadas em solução nutritiva.
Entretanto, pôde se comparar a germinação em espuma fenólica com a dos gerboxes em
germinador. Percebe-se um melhor desenvolvimento das plântulas quando semeadas em espuma
fenólica e levadas para adaptação direta em Casa de Vegetação. Apesar da germinação ser menor na
espuma fenólica, esta atividade foi realizada na própria casa de vegetação. Provavelmente, este fator
foi determinante para a melhor adaptação das plântulas.
Em contraste, as sementes que foram colocadas em gerboxes, tanto em vermiculita quanto
em papel de filtro, apresentaram mais problemas e menor sucesso. O aparecimento de fungos,
apesar da desinfestação superficial das sementes, interferiu no desenvolvimento das plântulas.
Provavelmente, esta grande quantidade de fungos está associada à alta umidade nos gerboxes. Além
disto, a mudança das plântulas do laboratório, com pequena amplitude térmica e de umidade e baixa
luminosidade, para a casa de vegetação, tenha sido drástica para as plântulas.
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Como não foi possível produzir mudas das duas espécies de eucalipto nas condições
avaliadas, a determinação do efeito do silício no desenvolvimento das mesmas não pôde ser
realizada.
4. CONCLUSÕES
O resultado que foi obtido neste experimento, foi que tanto os testes de germinação em
espuma fenólica em Casa de Vegetação com os feitos em gerboxes em germinador dentro de
laboratório, são válidos e ainda necessitam de estudos para se ter uma boa produção de mudas.
Porém, com o que foi observado, percebeu-se uma melhor adaptação das plântulas de eucalipto
quando semeadas em espuma fenólica.
AGRADECIMENTOS
Inicialmente agradeço ao CNPq que forneceu o auxílio financeiro para a realização deste
projeto. Ao professor Lísias por toda confiança dada. E a todos os amigos e colegas que me
ajudaram na realização deste projeto.
REFERÊNCIAS
Alfenas, A.C.; Zauza, E.A.V.; Mafia, R.G.; Assis, T.F. Clonagem e doenças do eucalipto. Viçosa:
UFV, 2004. 442p.
Araújo,
2001.
A.
Clonagem
www.ufv.br/brdbg/bioano01/div17.htm
de
Eucalyptus
sp.
Disponível
em:
Barros, N. F.; Novais, R. F. Relações solo-eucalipto. Viçosa, 190.330 p., 1990
Epstein, E. Silicon. Annual Review of Plant Molecular Biology, v.50, p.641-664, 1999.
Golfari, L. Zoneamento ecológico do estado de Minas Gerais para reflorestamento. Rio de
Janeiro: PNUD/FAO/IBDF. 1975. 65 p. (Série Técnica 3).
Hoagland, D. R.; Arnon, D. I. The water culture method for growing plants without soil.
England: California Agricultural Experiment Station, 1950. 31 p.
Jones, L. H. P.; Handreck, K. A. Silica in soils, plants and animals. Advances in Agronomy, n. 19,
p. 107-149. 1967.
7
Korndorfer, G.H.; Pereira, H.S.; Nolla, A. Análise de silício: solo, planta e fertilizante. Uberlândia:
UFU. 2004. 34p. (GPSi-ICIAG-UFU. Boletim técnico; n.° 02, 1° edição).
Lima Filho, O.F.; Lima, M.T.G; Tsai, M. Silício pode aumentar a resistência de plantas a
doenças. Boletim informativo do Grupo de Estudos “Luiz de Queiroz”, n.87, p.8-12, 1999. (Encarte
técnico).
Ma, J.F.; Miya, Y.; Takahashi, E. Silicon as a benefitial element for crop plants. In: Silicon in
Agriculture (Datnoff, L.E.; Snyder, G.H.; Korndorfer, G.H.) (ed.). Elsevier Science. Amsterdam,
Netherlands. 403p. p. 17 – 39, 2001.
Marschner, H. Mineral nutrition of higher plants. 2ª ed. Londres: Academics Press, 1995. 889 p.
Mora, A.L.; Garcia, C.H. A cultura do eucalipto no Brasil. São Paulo, SBS, 2000. 112p.
Paula, R.N. Ferramentas utilizadas no melhoramento genético do Eucalyptus sp. 2002.
Disponível em: http://www.ufv.br/dbg/trab2002/MELHOR/MHR019.htm
Silveira, R. L. V. A.; Higashi, E. N. Aspectos nutricionais envolvidos na ocorrência de doenças
com ênfase para o eucalipto: circular técnica. IPEF, n. 200, p. 01-13, dezembro-2003.
SILICON ABSORPTION AND ACCUMULATION IN EUCALYPTUS
GRANDIS AND E. UROPHYLLA SEEDLINGS
Maria Rita Soares (1)
Universidade Federal de Uberlândia, Campus Umuarama, Bloco 2E 01; 38405-302 Uberlândia, MG, Brazil; email:
[email protected]
Lísias Coelho (2)
email: [email protected]
Maria Clara Soares (3)
email: [email protected]
Ivaniele Nahas Duarte (4)
email: [email protected]
2- Undergraduate student in Agronomy; 2- Supervisor; 3- Undergraduate student in
Agronomy; 4- Undergraduate student in Agronomy
Abstract: High yields in eucalyptus demand good quality seedlings, both genetically and
nutritionally. Silicon is a beneficial micronutrient, and its major accumulating plant organ are the
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leaves. The experiment was done at the greenhouse of the Instituto de Ciências Agrárias da
Universidade Federal de Uberlândia, to determine silicon absorption in Eucalyptus, and its effect
on plant growth and dry matter production. Eucalyptus grandis and E. urophylla were sown in
phenolic foam watered with calcium sulphate and adapted in Hoagland’ solution after germination.
The second germination test was done in gerboxes containing either vermiculite or germination
paper. The seeds were desinfested in sodium hypochloride solution at 1:10 and, subsequently,
rinsed in deionized water, and placed in the germboxes in a germinator at 24°C to 29°C. When the
seedling reached the germbox cap, the seedlings were adapted to Hoagland’s solution at 25%.
After the initial adaptation, the seedlings were transferred to the greenhouse. The roots of the
seedlings were aerated with compressed air and the nutrient solution was changed weekly. The
results obtained in this experiment indicated that germination in the phenolic foam and in
germboxes were good; however, better eucalyptus seedlings adaptation to the greenhouse
conditions was observed on the seedling produced in the phenolic foam.
Keywords: seedling production, silicon, absorption, forest species.
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