The proportions of ammonium and nitrate on the growth of plants of (Lippia alba (Mill) N. E. Br.). grown under light environments
http://dx.doi.org/10.19084/RCA17240
Proporções de amônio e nitrato no crescimento de plantas de Lippia alba (Mill) N. E. Br. cultivadas sob ambientes de luz
1Universidade Estadual de Feira de Santana. Feira de Santana-Ba, Avenida Transnordestina, s/n - Novo Horizonte. CEP 44036-900 - Feira de Santana – Ba/Brasil
O objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento de Lippia alba cultivada em proporções de amônio (NH4+) e nitrato (NO3-) e ambientes de luz. As plantas foram submetidas a cinco proporções de NH4+:NO3- através de soluções nutritivas, e quatro ambientes de luz. As mudas de L. alba foram transplantadas para vasos de plásticos contendo 6 dm³ do substrato, composto por uma mistura de areia lavada + vermiculita na proporção 2:1. Aos 120 dias após a aplicação dos tratamentos foram avaliados os parâmetros: índice de clorofila 'a', 'b', total, relação a/b, fitomassa seca de folhas, caule, raízes, da planta, da parte aérea, volume de raízes, área foliar, razão de área foliar, área foliar específica e razão de massa foliar. As malhas influenciaram significativamente os índices de clorofila. Houve interação significativa entre as proporções de amônio e nitrato com os ambientes de luz para o volume de raízes. As plantas crescidas em solução nutritiva com 100% do N-NO3- assim como sob malha aluminet apresentaram valores de área foliar superiores demais.
Palavras-chave: Malhas coloridas; planta medicinal e nitrogênio.
The objective of this work was to evaluate the growth of Lippia alba under different proportions of ammonium (NH4+) and nitrate (NO3-) and light environments. The plants were subjected to five ratios of NH4+:NO3 – in nutritive solutions, and four light environments. The cuttings of L. alba were transplanted to plastic pots containing 6 dm3 of a substrate containing a mixture of washed sand + vermiculite in a 2:1 ratio. At 120 days after application of the treatments, the following parameters were evaluated: the index of chlorophyll 'a', 'b', total, ratio a/b, dry weight of leaves, stem, roots, plant, aerial part, volume of roots, leaf area, ratio of leaf area, leaf area and specific mass ratio of leaf. The meshes have significantly influenced the indices of chlorophyll. There was significant interaction between proportions of ammonium and nitrate with the environments of light for the volume of roots. The plants grown in nutritive solution with 100% of N-NO3 - as well as under the mesh aluminet had values of leaf area higher than the others.
Lippia alba (Mill) N. E. Brown, também conhecida em diversas regiões do Brasil por erva cidreira, erva cidreira brasileira, erva cidreira do campo, alecrim, alecrim do mato, alecrim do campo, etc., apresenta algumas características qualitativas predominantes, como o caule marrom e as folhas de coloração verde-escuro, a nervura da folha e a coloração das sépalas verde, e as pétalas de coloração lilás claro. Essa espécie tem apresentado grande importância na indústria farmacológica e de perfumaria, isto devido suas propriedades fitoterápicas e pelos componentes apresentados em seus óleos essenciais (Tavares et al., 2011; Luz et al., 2014).
O crescimento vegetal não depende apenas do potencial genético da espécie, mas também de diversos fatores que atuam em conjunto, sejam eles: umidade, relevo, luminosidade, irrigação, fatores climáticos, fertilidade do solo entre outros, podendo comprometer o desempenho da planta severamente (Calixto 2000; Meira et al., 2012; Silva et al., 2015).
Além de cultivos em ambientes naturais, malhas fotoconversoras surgem no mercado com o intuito de combinar a proteção física com a qualidade de luz espectral, essas malhas são produzidas com aditivos especiais que convertem singulares filtros de luz, com isso a luminosidade que chega ao ambiente de cultivo é diferenciada, pois ocorre a conversão da luminosidade direta em difusa estimulando a fotossintese. A malha vermelha possui uma maior transmitância em comprimentos de onda acima de 590 nm (vermelho) e um pico menor em torno de 400 nm (violeta), reduzindo ondas azuis, verdes e amarelas. A malha Aluminet atua no controle térmico, não permitindo grandes variações de temperatura dentro do ambiente de cultivo (Polysack, 2012).
Estudos recentes demonstram que o cultivo sob 50% de sombreamento com o uso de malhas fotoconversoras pode proporcionar várias modificações relacionadas à produção de fitomassa e formação de estruturas produtoras de metabólitos secundários (Martins et al., 2009; Oliveira et al., 2009; Lima et al., 2013; Souza et al., 2014). Além da luminosidade o estado nutricional é importante no desenvolvimento vegetal, pois quando em defict ou toxidez iônica, verifica-se redução no acúmulo de fitomassa. Nessas condições, o equilíbrio nutricional interno da planta através da adubação é essencial para as espécies medicinais.
Dentre os elementos quimicos essenciais o nitrogênio (N) apresenta-se como o nutriente requerido em maior quantidade pelas plantas, pois atua diretamente influenciando o crescimento vegetal, e está relacionado ao metabolismo, se fazendo presente na composição das mais importantes biomoléculas, tais como ATP, NADH, NADPH, clorofila, proteínas, coenzimas e enzimas, além de participar da síntese de vitaminas e hormônios (Bredemeier & Mundstock, 2000). É considerado como o nutriente mais crítico para a produtividade agrícola (Borges et al., 2007). Apesar das diferentes formas que este pode ser absorvido, há uma preferência pelo N-amoniacal e Nítrico, sendo essas as formas mais abundantes na solução do solo e pela qual o N pode ser absorvido e metabolizado pelos vegetais (Taiz & Zeiger, 2010).
Trabalhos científicos realizados com o amendoinzeiro e o girassol (Ribeiro et al., 2012; Alves et al., 2013), apresentaram dados que evidenciou-se efeito negativo sobre o crescimento vegetal, quando o nitrogênio só era fornecido na forma amoniacal, isso se atribui à necessidade de utilização dos carboidratos produzidos o que não é desejável para as culturas (Britto & Kronzucker, 2002).
Diante do exposto o objetivo deste trabalho foi avaliar a crescimento de L. alba cultivada sob ambientes de luz e diferentes proporções de amônio e nitrato.
O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 5 X 4, sendo cinco proporções de amônio e nitrato (100:0; 75:25; 50:50; 25:75 e 0:100) (Quadro 1) e quatro ambientes de luz, obtidos com o uso das malhas coloridas ChromatiNET vermelha, preta e aluminizada (Polysack Plastic Industries®) e o tratamento a pleno sol utilizado como testemunha. Cada tratamento conteve cinco repetições sendo uma planta por vaso, totalizando 100 unidades experimentais.
Os tratamentos foram estabelecidos tendo como base a concentração de nitrogênio (N) utilizada pela solução de Hoagland & Arnon (1950). A solução nutritiva foi composta por macro e micronutrientes na concentração em mg L-1: N = 210, P = 31, K = 234, Ca = 200, Mg = 48 e S = 64, com pH = 5,6 (±1). A distribuição dos tratamentos foi iniciada oito dias após o transplante e aclimatação das mudas.
Percorridos 120 dias após a implantação do experimento em campo foram avaliados os parâmetros de crescimento. Com a utilização de uma proveta graduada contendo um volume conhecido de água foi determinado o volume da raízes, essas foram imersas e pela diferença na coluna d'água, obteve-se o volume de raízes (cm³). O número de folhas em cada tratamento foi obtido através da contagem direta.
Além disso, foram avaliados os índices de clorofila a, b, total (a + b) e relação a/b, através do medidor eletrônico (ICF – Índice de Clorofila Folker). Esse aparelho possui área foliar de medição de 50,3 mm², e atua emitindo nas folhas 3 faixas de frequência, permitindo uma análise detalhada. A medição foi feita em folhas intactas de Lippia entre as 08:00 e 10:00h da manhã.
Determinação da fitomassa
Os componentes folhas, caules e raízes das plantas de L. alba foram coletados e acondicionados individualmente em sacos de papel, colocadas em estufa, com circulação forçada de ar, 45 ºC ± 2 ºC, até atingir peso constante. Foram analisadas as variáveis fitomassa seca da folha (MSF), fitomassa seca do caule (MSC), e fitomassa seca da raiz (MSR), utilizando-se de uma balança analítica com precisão de três casas. A partir deste, foram calculados massa seca de parte aérea (MSPA) e massa seca da planta (MSP).
Determinação dos índices fisiológicos
A área foliar (AF) foi determinada com a utilização de um perfurador de área conhecida (de metal), através de punções, tomam-se amostras de discos foliares, relacionando a massa seca da área conhecida do disco com a massa seca da folha, sendo expressos em cm². A partir dos valores de área foliar (AF) expressos em cm², fitomassa seca de folhas (MSF) e fitomassa seca total (MSP), ambos expressos em g, foi realizadas as análise de crescimento a partir de fórmulas matemáticas descritas por Peixoto (2011) onde foi determinados à razão de área foliar (RAF) que é determinada através da AF/MSP, parâmetro esse que tende a declinação enquanto a planta cresce, devido ao autosombreamento.
A área foliar específica (AFE) parâmetro calculado através da AF/ MSF, variável de grande relevância, pois a superfície é o componente morfológico e a fitomassa é o componente anatômico, está relação entre a composição interna formada e pelo número e/ou tamanho de células do mesófilo foliar representa a área foliar. Para determinar a razão de massa foliar (RMF) calculada por MSF/MSP, representa a massa seca retida nas folhas, é a fração que não foi exportada. Sendo todos esses expressos em cm2 g-1.
Os resultados encontrados para os índices de clorofila a, b e total (Quadro 2), revelaram o efeito significativo das plantas crescidas sob as malhas vermelha, aluminet e preta, em relação àquelas cultivadas a pleno sol. Plantas crescidas sob as malhas coloridas não diferiram entre si.
O índice de clorofila "a" foi cerca de 7% maior nas plantas crescidas sob a malha vermelha e aluminet em comparação aquelas ao pleno sol. Esse tipo de clorofila está presente em organismos que realizam fotossíntese oxigênica, é o pigmento utilizado para realizar a fotoquímica, enquanto os demais pigmentos auxiliam na absorção da luminosidade e na transferência dessa energia para os centros de reação, dentre esses pigmentos também chamados de acessórios temos a clorofila b. Analisando os valores do índice de clorofila "b", verificou-se aumento de 27% e 25% das plantas sob malha vermelha e aluminet respectivamente, em relação ao ambiente não sombreado, provavelmente o sombreamento induziu as plantas à síntese de clorofilas. A relação Cla/Clb demonstrou efeito contrario, ou seja, as plantas cultivadas à pleno sol apresentaram valores significativamente superior as demais, isto está atrelado ao baixo valor encontrado entre os índices de Cla e Clb nesse ambiente de luz.
A fitomassa seca das folhas, caules, raízes e parte aérea da L. alba quando submetidas as proporções de amônio e nitrato (Quadro 3), verificou-se efeito significativo em todas variáveis, quando foi fornecido o nitrogênio nas soluções nutritivas com 50% ou mais de nitrato, ou seja quando as plantas que continham em maior proporções íons de amônio o acumulo de massa seca foi reduzido. Quanto aos valores de MSP, constatou-se uma redução de 30% entre o tratamento com 100% de amônio como fonte de nitrogênio em comparação aquele que continha o nitrato como única fonte na solução.
O N na forma amoniacal em maiores percentuais, possivelmente afetou a translocação dos fotoassimilados da parte aérea para as raízes, isso porque o processo de assimilação do íon amônio requer a presença de esqueletos de carbono e energia, a fim de evitar seu acúmulo em níveis tóxicos (Lewis et al., 1989).
Os parâmetros referentes ao rendimento de fitomassa seca de folhas das plantas de L. alba crescidas sob malhas vermelha e aluminet foram superiores em 90% e 104% respectivamente em relação aquelas cultivadas a pleno sol. Considerando que as folhas são o principal material comercializado pelas plantas medicinais, esses resultados indicam que o uso dessas malhas coloridas podem ser indicadas para esses fins.
Fazendo a mesma comparação para a MSC, verificou-se um ganho nas plantas crescidas sob malhas vermelha de 69% e na aluminet 80%. Em relação a MSR, constatou-se que nos resultados observados não houve diferenças entre as malhas coloridas, porém, esses valores foram superiores aqueles das plantas cultivadas a pleno sol. Esses resultados demonstram que houve efeito exclusivo do sombreamento das malhas e não da qualidade de luz, o que influencia diretamente no volume de raízes dessas planta. Esse incremento nas raízes das plantas, provavelmente esta relacionado à biossíntese de citocininas, o que promoveu uma maior citocinese, ou seja elevação da divisão celular.
Para a MSPA os valores apresentados entre as plantas cultivadas sob as malhas vermelha e aluminet em relação ao pleno sol, foram superiores em 71 e 83% respectivamente. Fazendo uma comparação para a variável MSP, destaca-se que as plantas de Lippia quando cultivadas sob a malha aluminet apresentaram um incremento de 70% em relação as plantas cultivadas a pleno sol, evidenciando a importância da utilização desse ambiente de cultivo para o parâmetro estudado.
Na interação (Quadro 4) entre as proporções de amônio e nitrato estudadas e os ambientes de luz, verificou-se que as proporções 100:0 e 75:25 de amônio e nitrato, interagiram significativamente com o volume de raízes nas plantas sob as malhas vermelha e aluminet. O mesmo se observa nas plantas submetidas às interações contendo 50:50 de NH4+:NO3- e crescidas sob malha preta, assim como as proporções 25:75 e 0:100 com todos os ambientes de luz, com exceção da malha vermelha com a última proporção.
A variável volume de raízes, tem importância destacada em relação ao manejo da cultura, pois quanto maior for volume da raiz, em condições normais, maior será a absorção de água e sais minerais pelas plantas, o que vai ser importantíssimo no seu crescimento e desenvolvimento. O maior volume de raízes das plantas observado foi identificado na interação entre a proporção de amônio e nitrato 50% e a malha preta, sendo cerca de 194% superior ao menor volume encontrado, que foi nas plantas a pleno sol na proporção com 100% de amônio.
Houve efeito significativo para as proporções amônio e nitrato e para os ambientes de luz, conforme demonstrado no Quadro 5. A AF foi influenciada pelas soluções nutritivas que continham 25:75 e 0:100 de amônio e nitrato. Assim como nas variáveis de fitomassa, quando o NH4+ apresentava-se em grandes concentrações na solução houve uma significativa redução nos valores obtidos.
Em relação aos ambientes de luz, só foi observada incremento significativo de AF nas plantas cultivadas sob malha aluminet. Esse parâmetro é de suma importância visto que plantas com significativos valores de AF podem aumentar a sua eficiência fotossintética devido a maior área de absorção da luminosidade. A RAF apresentou significância nas soluções quando continha apenas uma forma de N, ou seja, amônio ou nitrato. Esse parametro de crescimento apresenta declinio enquanto a planta cresce, em função do autosombreamento, tendendo a redução da AF fotossinteticamente ativa.
Todas as proporções influenciaram na AFE com exceção das plantas que com solução de 50% amônio e nitrato. Para a RMF que representa a massa da matéria seca acumulada na planta, as proporções não diferiram entre si com exceção da solução com 100% de amônio, que se mostrou superior as demais. Nesses três últimos parâmetros foi observado que as plantas crescidas sob as malhas vermelha e aluminet foram significativamente superior aos demais ambientes e que não diferiram entre si.
Em efeito comparativo, os resultados apresentados para AF, percebe-se que as plantas crescidas sob solução nutritiva contendo a forma nítrica como única fonte de N, os valores foram 27% superior em relação aos encontrados nas soluções que continham somente amônio como forma de N. Estudo utilizando essas mesmas proporções de N em girassol, Alves et al. (2013), verificaram desempenho similar, sendo cerca de 64,27% o valor obtido quando era fornecido o N-NO3-. Ainda nesse parâmetro foi verificado que plantas de L. alba crescidas sob a malha aluminet apresentaram valores 61% superiores aos encontrados no cultivo a pleno sol. Esses dados corroboram com os encontrados por Souza et al. (2013), que avaliando a área foliar de Mentha piperita sob ambientes de luz, verificou que as plantas crescidas sob malhas coloridas apresentavam valores muito superiores aos do cultivo a pleno sol, isso porque as plantas quando submetidas a ambientes sombreados tendem a expandir a AF e consequentemente aumentar a área de receptividade luminosa.
De acordo com Taiz & Zeiger (2010), as plantas quando submetidas a níveis reduzidos de irradiância, como estratégia adaptativa elas expandem suas folhas para poder aumentar a captação da energia luminosa e com isso promover uma maior eficiência fotossintética, que consequentemente, maior fixação de carbono.
As malhas preta, vermelha e aluminet influenciam significativamente os índices de clorofila.
As plantas de L. alba crescidas sob 100% de N-NH4+ e sob os ambientes de luz a pleno sol e malha preta, apresenta limitações no rendimento de massa seca.
O volume de raízes das plantas de L. alba é influenciado pela interação ambientes de luz e as proporções de amônio e nitrato.
Plantas de L. alba crescidas com solução contendo 100% de N-NO3- apresentam maior área foliar em relação as demais. Assim como para aquelas cultivadas sob malha aluminet.
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