utilização de nitrogenio e níquel durante o crescimento do algodão

UTILIZAÇÃO DE NITROGENIO E NÍQUEL DURANTE O CRESCIMENTO DO
ALGODÃO
João Paulo Gonsiorkiewicz Rigon 1; José Félix de Brito Neto2; Silvia Capuani1;
Napoleão Esberard de Macedo Beltrão3 e Fabíola Vanessa de França Silva5
1. Eng. Agr. Mestrando em Agricultura, Faculdade Ciências Agronômicas UNESP,
Botucatu ([email protected])
2. Eng. Agr. Msc. Pesquisador CNPA, Embrapa Algodão, PB
3. Eng. Agr. Dr. Pesquisador CNPA, Embrapa Algodão, PB
4. Bióloga, Mestre em Agronomia UFPB (Agricultura Tropical)
Data de recebimento: 07/10/2011 - Data de aprovação: 14/11/2011
RESUMO
A hidrólise da uréia para dióxido de carbono e amônia é realizada pela enzima
Urease, e muitos estudos são realizados visando conter sua atividade, tornando
potencializado o aproveitamento no Nitrogênio. Objetivou-se com este trabalho,
avaliar a utilização do nutriente Níquel que é componente da enzima, como na sua
ausência, com a possível interação com diferentes doses de Nitrogênio. O trabalho
foi conduzido em casa de vegetação no Centro Nacional de Pesquisa de Algodão,
no município de Campina Grande. As variáveis altura de plantas, diâmetro do caule,
número de flores e folhas foram analisadas aos 20, 40, 60, 80 e 100 dias após a
emergência, e os pigmentos fotossintéticos no final do ciclo. Não foi observada
interação entre nitrogênio e níquel no algodão, mesmo que o micronutriente tenha
ocasionado maior altura, enquanto que o nitrogênio proporcionou maior número de
flores. A presença do níquel proporcionou aumento dos teores dos pigmentos
fotossintetizantes, conforme doses crescentes de nitrogênio.
PALAVRAS-CHAVE: Nitrogênio, níquel, crescimento, pigmentos;
UTILIZATION OF NICKEL AND NITROGEN DURING THE GROWTH OF THE
COTTON
ABSTRACT
The hydrolysis of urea to ammonia and carbon dioxide is performed by the enzyme
urease, and many studies have been done to contain the activity, making the use
enhanced in nitrogen. The objective of this study was to evaluate the use of the
nutrient that Nickel is a component of the enzyme, and in their absence, with the
possible interaction with different doses of nitrogen. The study was conducted in a
greenhouse at the National Center for Cotton Research, in Campina Grande. The
variables plant height, number of flowers and leaves were analyzed at 20, 40, 60, 80
and 100 days after emergence, and photosynthetic pigments in the end of the cycle.
There was no interaction between nitrogen and nickel in cotton, even if the
micronutrient has led to a greater height, while nitrogen provided the greatest number
of flowers. The presence of nickel provided increased levels of photosynthetic
pigments, as increasing doses of nitrogen.
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KEYWORDS: nitrogen, nickel, growth, pigments.
INTRODUÇÃO
A cultura do algodão requer altas quantidades de Nitrogênio, além disso, este
nutriente compreende grande dinamismo, envolvendo processos como a
imobilização, desnitrificação, lixiviação e volatilização. Dentre os processos, estudos
focados na redução da volatilização da amônia, tendem a melhorar a eficiência, pois
ainda ocorre baixa recuperação do N pelas culturas, agravada quando a fonte
utilizada seja a uréia e quando aplicada sobre a palha (VITTI et al., 2005).
A liberação da amônia ocorre pela hidrólise da enzima urease, decompondo-a
em amônia e gás carbônico. O Níquel, último elemento considerado essencial às
plantas, faz parte da enzima urease, denotando toda sua importância ao meio
agrícola. Esta participação desperta interesse de elucidar sua relação com o
metabolismo do Nitrogênio. URETA et al., (2005), relatam que os baixos teores de
Níquel nos solos agrícolas podem limitar a atividade da hidrogenase de Rhizobium
leguminosarum, assim como interferência na colonização de fungos micorrizicos e
arbusculares. Além disso, a deficiência de Ni, ao impedir a ação da urease, e
também provocar o acúmulo de uréia nos tecidos foliares, causando necroses
(JORGEN et al., 1996).
O aumento do teor de NH3 tende a estimular o florescimento, sendo assim,
MALAVOLTA et al., (2006) verificaram que dentre os micronutrientes, o níquel
ocorreu em maior quantidade nas flores de laranjeira, denotando a possibilidade de
aumento do número de flores, pegamento e produção. A partir do artigo de BROWN
et al. (1987), o Ni passou a ser tido como um elemento essencial, e na publicação de
MARSCHNER (1995), fora incluído como micronutrientes de plantas, assim como
reportado por TAIZ & ZEIGER (2004). Sendo assim, a economia de N pelas plantas
é altamente dependente da hidrólise da uréia, a qual é prejudicada em condições de
deficiência de Níquel, ocasionando redução no metabolismo do N e acúmulo de
uréia (BAI, et al., 2006).
Especificamente na cultura do algodão, os efeitos do nitrogênio em dose
adequada, proporcionam a regularização do ciclo da planta, e assim, estimulando o
crescimento e florescimento, aumentando significativamente a resistência da fibra
(STAUT & KURIHARA, 2001). O Nitrogênio é o nutriente com maior relação ao
incremento produtivo, devido a alta absorção e necessidade da planta,
funcionalidade bioquímica e fisiológica, além da baixa disponibilidade dos solos
brasileiros (BELTRÃO 1999). Desta forma, objetivou-se com este trabalho, avaliar a
possível interação entre o nitrogênio e adubação com Níquel durante o crescimento
e nos pigmentos clorofilianos do algodão.
METODOLOGIA
O trabalho foi realizado no Centro Nacional de Pesquisa de Algodão – CNPA,
em Campina Grande – PB, objetivando avaliar os efeitos da aplicação de doses de
nitrogênio, com presença e ausência do micronutriente níquel. O experimento foi
conduzido em 2010, em casa de vegetação, tendo como unidades experimentais a
utilização de vasos volume de 20 litros, com utilização de solo do tipo Luvissolo
Crômico, tendo as seguintes características químicas: Ca+2; Mg+2; Na+; K+; e S com
145; 63,5; 1,1; 24,8 e 214,7 mmolc/dm³, respectivamente, pH da água: 6,8, P: 16
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mg.dm³, MO: 2,09 %; Al+³: 0,5 mmolc/dm³ e C: 11,9 g.Kg-¹. Os dados de umidade e
temperatura média diária encontram-se dispostos na Figura 1.
100
Umidade relativa do ar diária (%)
Temperatura média diária (°C)
30
28
80
24
60
22
40
20
Temperatura (°C)
Umidade (%)
26
18
20
16
0
FIGURA 1. Climograma de umidade e temperatura média
interna da casa de vegetação durante a condução do
experimento.
Os caracteres ao longo do crescimento e desenvolvimento da cultura
avaliados foram: altura de planta, diâmetro do colo, numero de folhas e flores
procedida aos 20; 40; 60; 80 e 100 dias após a emergência. Enquanto que as
análises dos pigmentos fotossintéticos, foram realizados na última avaliação em
laboratório. Para tanto, foram retirados três discos foliares por planta em triplicata,
com área de 113 mm², os quais foram alocados em tubos de ensaio com 5ml de
Dimetilsulfóxido, para posteriormente serem determinados por espectrômetro. Os
teores dos pigmentos clorofila a, b, total e carotenóides, foram quantificados por
meio dos comprimentos de onda de 663 nm, 645 nm e 480 nm, sendo baseados nos
modelos matemáticos propostos por WELLBURN (1994).
O delineamento experimental utilizado foi blocos ao acaso, em arranjo fatorial
de 4 x 2, com quatro repetições, sendo representado o primeiro fator pelas doses de
nitrogênio (0; 50; 75 e 100 Kg.ha-¹), e o outro fator a presença e ausência da
utilização do níquel na dose de 0,3 Kg.ha-¹. Os valores foram submetidos a análise
de variância com parcelas subdivididas no tempo. Utilizou-se o programa
computacional Statistical Analysis System (SAS 1999).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados referentes a análise de variância das parcelas subdidividas no
tempo, são apresentados na Tabela 1. Observa-se que tanto na primeira, como na
segunda avaliação, realizadas aos 20 e 40 dias após a emergência da cultura,
respectivamente, não houveram significâncias para os dados biométricos do
algodão. Isso pode ser explicado pela aplicação do nitrogênio proceder próximo ao
período da primeira avaliação (20 dias), e assim pouco tempo para que o nutriente
tenha assimilação e consecutivo efeito no algodão.
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TABELA 1. Quadrados médios para os caracteres biométricos do
algodão conforme épocas de avaliações.
aos 20 Dias
FATOR
GL
ALTURA DCAULE N FOLHA N FLOR
Nitrogênio
3
9,34 ns
0.17 ns
0,75 ns
(N)
Níquel
(Ni)
1
13.13ns
0,01 ns
1,12 ns
ns
ns
ns
(N) x (Ni)
3
17.65
0,13
0,54
Média
16,57
3,31
3,25
CV (%)
19,94
14,38
24,32
aos 40 Dias
FATOR
GL
ALTURA DCAULE N FOLHA N FLOR
Nitrogênio
3
29.36 ns 0,47 ns
7.87 ns
0,79 ns
(N)
Níquel (Ni)
1
89.44 ns 0,07 ns
8.0 ns
3,12 ns
(N) x (Ni)
3
31 ns
0,03 ns
6.91 ns
1,45 ns
Média
35,26
5,85
10,31
1,56
CV (%)
18,53
10,67
22,26
61,27
aos 60 Dias
FATOR
GL
ALTURA DCAULE N FOLHA N FLOR
Nitrogênio
3
25,63 ns
0,41ns
1,11 ns
0,78 ns
(N)
Níquel
(Ni)
1
328.32* 0,08 ns
22,78 *
11,28 ns
ns
ns
ns
0,69
1,53
3,36 ns
(N) x (Ni)
3
16.86
Média
51,2
6,93
12,46
6,28
CV (%)
14,83
8,37
15,8
31,63
aos 80 Dias
FATOR
GL
ALTURA DCAULE N FOLHA N FLOR
Nitrogênio
3
32,20 ns 0,99 ns
0,91 ns
12,79*
ns
ns
(N)
Níquel
(Ni)
1
406,12* 2,43
0,50
10,12 ns
(N) x (Ni)
3
10,87 ns 2,03 ns
15,58 ns
0,79 ns
Média
54,81
8,72
18,25
7,93
CV (%)
11,55
13,42
18,44
20,73
Aos 100 Dias
FATOR
GL
ALTURA DCAULE N FOLHA N FLOR
Nitrogênio
3
54,03 ns 1,06 ns
9,41 ns
22,11*
ns
ns
(N)
Níquel (Ni)
1
427,78* 0,47
21,12
0,28 ns
(N) x (Ni)
3
9,361 ns
2,5
1,54 ns
3,6 ns
Média
56,59
8,54
12,12
5,65
CV (%)
11,82
10,94
20,02
32,62
ns
: não significativo e * significativo a 5% de probabilidade de erro.
Nota: ALTURA (cm); DCAULE: diâmetro do caule (mm); N FOLHA:
número de folhas e N FLOR: número de flores.
No tocante a terceira avaliação (60 DAE), diferentemente as anteriores,
ocorrera significância na utilização do micronutriente Níquel, nos atributos altura de
planta e número de folhas, sendo que para esta primeira variável, ocorrera nas
demais avaliações com significância na utilização do micronutriente. Porém, o
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mesmo não procedeu nas determinações de 80 e 100 dias, para a variável número
de folhas, não havendo diferenciação entre os tratamentos.
Em relação aos pigmentos fotossintetizantes, o resumo da análise da variância
é demonstrado na tabela 2. Observa-se que houve distinção para todos os
pigmentos fotossintetizantes, conforme as doses de adubação nitrogenada, assim
como para a adubação com Níquel, com exceção da clorofila a, apesar de não
observada interação entre as adubações para os pigmentos.
TABELA 2. Quadrados médios dos pigmentos fotossintetizantes em
folhas de algodão submetido a diferentes doses de
nitrogênio, com presença e ausência de níquel para
clorofila a (CLOR A), clorofila b (CLOR B), carotenóides
(CAROT) e clorofila total (CLORT).
Quadrados Médios
FATOR
GL
CLOR A
CLOR B CAROT
CLORT
Nitrogênio (N)
Níquel (Ni)
3
60977.05*
1
(N) x (Ni)
Média
3
33796.65
ns
19282.92
ns
2428.65* 17826.33*
84404.60*
3515.74* 12412.22*
59113.34*
563.70
357,91
ns
74,37
6431.11
212,85
ns
25620.39 ns
432,29
CV (%)
26,34
34,29
24,76
26,63
: não significativo e * significativo a 5% de probabilidade de erro.
Nota: Clor a: clorofila a (µmol.m-²); Clor b: clorofila b (µmol.m-²); Carot:
Carotenoides (µmol.m-²) e ClorT: Clorofila total (µmol.m-²).
ns
Os dados e regressões para as variáveis altura, número de folhas e flores são
averiguados na figura 2. Observa-se que houve maior altura de planta na presença
do Níquel na adubação, apesar de não significativo para flores e folhas. NEVES et
al., (2007), observaram que a utilização de Níquel estimula o crescimento em mudas
de umbuzeiro, assim como para LIMA et al., (2006) quanto ao atributo altura do
algodão sob diferentes doses de nitrogênio.
70
60
16
50
12
40
8
30
4
20
0
10
20
40
60
80
100
Altura (cm)
Número de folhas e flores
20
Folhas com adubação de níquel
y = -7,7+0,6x-0,004x² R²=0,96
Folhas ausência adubação de níquel
y = -8,4+0,6x-0,004x² R²=0,92
Flores com adubação de níquel
y = -19,7+0,7x-0,004x² R²=0,99
Flores ausência adubação de níquel
y = -17,9+0,6x-0,004x² R²=0,99
Altura com adubação de níquel
y = -11,41+1,6x-0,008x² R²=0,99
Altura ausência adubação de níquel
y = -8,71+1,3x-0,007x² R²=0,99
DM S = 8,15
Épocas de avaliações
FIGURA 2. Análise de crescimento do algodão conforme as épocas de avaliações
quanto aos caracteres altura, número de folhas e flores.
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Em relação a adubação nitrogenada, somente no número de flores houve
significância conforme as doses, apesar dos valores oscilarem somente nas maiores
doses (Figura 3). Estes resultados concordam com BRITO (2005), em estudo no
algodão, o autor averiguou que com o incremento das doses de nitrogênio, houve
maior número de flores. O autor sugere ainda que uma adequação nos níveis de
nitrogênio pode promover o aparecimento mais precoce das flores e
conseqüentemente antecipar a colheita.
8
Yˆ = 4,79 + 0,02x
R ² = 0,77
Número de flores
7
6
5
4
0
50
75
100
Doses de Nitrogênio (Kg.ha-¹)
FIGURA 3. Número de flores do algodão conforme
doses de Nitrogênio
600
600
500
500
400
400
(µmol.m²)
(µmol.m²)
Em relação aos pigmentos fotossintetizantes (Figura 4), observa-se que a
adubação nitrogenada proporcionou valores crescentes para cada pigmento,
principalmente para clorofila a e total. Entretanto, ao analisar a adubação
nitrogenada em presença do níquel, demonstra-se que os valores foram inferiores à
ausência do micronutriente.
300
300
200
200
100
100
0
0
0
50
75
100
Doses de Nitrogênio (Kg.ha-¹) (A)
Clorofila a
Clorofila b
Carotenóide
Clorofila total
0
50
75
100
Doses de Nitrogênio (Kg.ha-¹) (B)
Clorofila a
Clorofila b
Carotenóides
Clorofila total
FIGURA 4. Teores dos pigmentos fotossintetizantes na cultura do algodão conforme
doses de Nitrogênio e presença (A) de adubação com Níquel e ausência
(B).
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Isto pode ter ocorrido pela possível deficiência de Niquel impedir a ação da
enzima urease, afetando o metabolismo de ureídeos, aminoácidos e de ácidos
orgânico, acarretando no acúmulo de uréia na folha, que tendencia a altos índices
de clorofila, como já fora relatado por BAI et al. (2006). Desta forma a ausência do
níquel, em presença de altas doses de nitrogênio pode obstruir a determinação de
clorofila.
GERENDÁS & SATTELMACHER (1997), verificaram que plantas
deficientes em níquel acumulam uréia nas folhas, assim como BOUSSAMA (1999).
PAVAN & BIGHAN (1982) observaram que em altas doses de Ni, provocaram o
decréscimo dos teores de clorofila em cafeeiro.
CONCLUSÃO
Não foi observada interação entre nitrogênio e níquel no algodão, mesmo que
o micronutriente tenha ocasionado maior altura, enquanto que o nitrogênio
proporcionou maior número de flores. A presença do níquel proporcionou aumento
dos teores dos pigmentos fotossintetizantes, conforme doses crescentes de
nitrogênio.
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