ÍNDICE DE CLOROFILA DURANTE O DESENVOLVIMENTO DA MAMONEIRA
SOB ADUBAÇÃO NITROGENADA E SILICATADA
Silvia Capuani2, João Paulo Gonsiorkiewicz Rigon1; José Félix de Brito Neto3;
Napoleão José Esberard de Macedo Beltrão4 e Dalva Almeida5
1. Eng. Agr. Mestrando em Agricultura, Faculdade Ciências Agronômicas
UNESP, Botucatu. ([email protected])
2. Eng. Agr. Mestranda em Agricultura, Faculdade Ciências Agronômicas
UNESP, Botucatu.
3. Eng. Agr. Msc. Pesquisador CNPA, Embrapa Algodão, PB
4. Eng. Agr. Dr. Pesquisador CNPA, Embrapa Algodão, PB
5. Eng. Agr. Mestranda Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande –
PB. Brasil.
Data de recebimento: 07/10/2011 - Data de aprovação: 14/11/2011
RESUMO
Diversos estudos têm demonstrado que o teor de clorofila pode ser utilizado como
variável para avaliação do estado nutricional do nitrogênio nas plantas, pois
correlaciona-se com a eficiência fotossintética. Objetivou-se com este trabalho,
analisar o índice relativo de clorofila durante o crescimento e desenvolvimento da
cultura da mamona, por meio das doses de adubação nitrogenada de 0; 50; 100 e
150 Kg.ha-¹, e a adubação silicatada sob a forma de escória de siderúrgica (0; 1; 2;
3 t.ha-¹). No final do ciclo, foi determinado o conteúdo foliar dos pigmentos
fotossintetizantes. O trabalho foi conduzido em casa de vegetação no Centro
Nacional de Pesquisa de Algodão, no município de Campina Grande no ano de
2010. Apesar de não constatada interferência da utilização do silício sobre as
variáveis estudadas, observou-se aumento nos índices de clorofila com as
crescentes doses de nitrogênio, assim como aos pigmentos fotossintetizantes.
PALAVRAS-CHAVE: clorofila, Ricinus communis, nitrogênio
CHLOROPHYLL INDEX DURING THE DEVELOPMENT OF CASTOR OIL IN
NITROGEN AND SILICATES
ABSTRACT
Several studies have shown that chlorophyll can be used as a variable to assess the
nutritional status of nitrogen in plants, it correlates with the photosynthetic
efficiency. The objective of this work, analyzing the relative chlorophyll content
throughout the growth and development of the culture of castor oil, by doses of
nitrogen fertilization of 0, 50, 100 and 150 kg ha-¹, and Silicon fertilization under
the form of steel slag (0, 1, 2, 3 t.ha-¹). At the end of the cycle, we determined the
leaf content of photosynthetic pigments. The work was conducted in a greenhouse
at the National Research Center of Cotton, in Campina Grande in 2010. Despite the
lack of interference of the use of silicon on the variables studied, we observed an
increase in chlorophyll index values with increasing doses of nitrogen, as well as the
photosynthetic pigments.
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KEYWORDS: chlorophyll, Ricinus communis, nitrogen
INTRODUÇÃO
Dentre as diversas culturas potenciais para a produção de biodiesel, a mamona
se destaca por ser cultivada em todo o Brasil. Além disso, apresenta alta rusticidade
por carecer de poucos insumos quando comparada as demais culturas oleaginosas.
Outra característica relevante da espécie é a versatilidade industrial do óleo,
conferindo demanda promissora no mercado mundial (VAZ et al., 2008).
Nas culturas, a concentração de nitrogênio tem relação direta com a eficiência
fotossintética. Isto se deve ao fato das clorofilas absorverem quantas de luz e serem
responsáveis pela conversão desta energia luminosa à química, sendo mediada por
fotorreceptores específicos (LARCHER, 2000). O processo ocorre devido ao
metabolismo dos cloroplastos decorrerem da incorporação deste elemento nas
folhas pela dependência de enzimas, constituídas basicamente de proteínas,
havendo assim, uma interdependência com o nitrogênio (SMEAL & ZHANG, 1994;
LARCHER, 2000). Além disso, este elemento, modifica a resistência estomática na
difusão do CO2, alterando a taxa fotossintética das plantas (COSTA, et al., 1988).
Os pigmentos clorofilianos nos cloroplastos são constantemente destruídos e
sintetizados, dependendo das condições ambientais e da própria planta. Neste caso,
um dos fatores determinantes do conteúdo além da luminosidade, é a nutrição
mineral, pois além de integrarem a estrutura molecular das planas, atua diretamente
na própria síntese dos pigmentos fotossintéticos (TAIZ & ZEIGER, 2004).
A eficiência fotossintética pode ser estimada através da concentração de
pigmentos clorofilianos presente nas folhas, podendo predizer a real necessidade de
adubação nitrogenada, auxiliando na tomada de decisão.
Na determinação clássica dos pigmentos clorofilianos, são necessários grande
aporte de reagentes, além da destruição das amostras, impossibilitando estudos
ontogênético (SALLA et al., 2007). Entretanto, também é possível a quantificação do
índice de clorofila por meio de equipamentos portáteis, os quais possibilitam estudos
sem a destruição dos tecidos foliares. A quantificação do índice de clorofila é
calculada pelo conteúdo de luz transmitida pela folha, por meio de dois ou três
comprimentos de ondas e diferentes absorbâncias, dependendo do equipamento a
ser utilizado, fornecendo leitura única proporcional às clorofilas a, b e carotenóides
(MINOLTA, 1989; FALKER, 2008). Neste sentido, objetivou-se com este trabalho,
avaliar os índices de clorofila durante o crescimento e desenvolvimento da cultura da
mamona, além da quantificação dos pigmentos clorofilianos no final do ciclo,
submetida a diferentes doses de nitrogênio e silício.
METODOLOGIA
O trabalho foi conduzido no Centro Nacional de Pesquisa do Algodão (CNPAEmbrapa), no município de Campina Grande – PB, entre os meses de setembro e
dezembro de 2010, em casa de vegetação. O delineamento experimental utilizado
foi blocos casualisados com quatro repetições, em arranjo fatorial 4 x 4, sendo
representado pelas doses de adubação nitrogenada (0; 50; 100 e 150 Kg.ha-¹),
realizada aos 20 DAE e da adubação silicatada em fundação, sob fonte de escória
de siderúrgica [(12 % Si) 0; 1; 2 e 3 t.ha-¹)], comportando 64 unidades
experimentais, por meio de vasos com capacidade de 25 litros. Foi utilizada a
cultivar de mamona BRS Energia, de ciclo de até 120 dias. Foram realizadas
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determinações semanais dos índices de clorofila, a partir do 30º ao 65º dia após a
emergência da mamona, utilizando clorofilômetro portátil CloroFILOG 1030®.
Em laboratório, no final do ciclo da cultura, foram realizadas as determinações
dos pigmentos fotossintetizantes, por meio da retirada de seis discos foliares por
planta, com área de 113 mm², em triplicata, nas folhas do terço superior. Os discos
foram colocados em tubos de ensaio com 5 ml do reagente Dimetilsulfóxido, para
posteriormente serem determinados por espectrometria, por meio dos comprimentos
de onda de 663 nm, 645 nm e 480 nm. Para a quantificação dos pigmentos clorofila
a, b, total e carotenóides, utilizou-se os modelos matemáticos propostos por
WELLBURN (1994). Os dados foram submetidos a análise de variância e análise de
regressão polinomial, utilizando o software estatístico Genes (CRUZ, 2006).
RESULTADOS E DISCUSSÕES
A utilização do clorofilômetro possibilitou a mensuração ontogenético dos
índices de clorofila, demonstrando sua evolução semanalmente nas doses de
nitrogênio e silício utilizadas.
Os dados dos quadrados médios para cada avaliação são demonstrados na
tabela 1. Observa-se, que na primeira determinação, não foi constatada qualquer
significância entre os índices de clorofila, tanto sob as doses de nitrogênio, bem
como na adubação com silício. Diferentemente, a partir da segunda avaliação na
cultura da mamona, foi observado significância para o índice de clorofila. Este
resultado procedeu até a última avaliação, realizada no 65º dia após a emergência,
sendo as influencias ocasionadas pelas doses de adubação nitrogenada, enquanto
que a adubação silicatada, bem como na interação, não foi observado qualquer
efeito em relação ao índice de clorofila.
TABELA 1. Quadrados médios dos índices de clorofila conforme as
adubação nitrogenada e silicatada na cultura da mamoneira.
Grande, 2010).
Adubação
GL 30 DAE 37 DAE 44 DAE 51 DAE
58 DAE
Nitrogênio (N) 3
28,69
75,58** 78,04** 91,017** 266,68**
Silício (Si)
3
4,79
12,89
5,23
1,82
23,48
N X Si
8
20,38
26,6
27,71
21,02
13,95
MEDIA
66,42
64,55
65,97
64,64
58,62
CV (%)
7,32
8,47
7,31
5,81
8,96
*Significativo a 5% de probabilidade de erro.
doses de
(Campina
65 DAE
186,16**
49,41
31,3
58,7
10,11
Na figura 1, são observados os valores para os índices de clorofila, conforme
os períodos das avaliações e as doses de nitrogênio na mamoneira. Pode-se
observar que logo na segunda avaliação (aos 37 dias após a emergência), foi
constatada distinção nos valores entre as adubações. Conforme as doses eram
crescentes, houvera maior índice de clorofila. Percebeu-se distinção entre as
dosagens, principalmente na ausência do nitrogênio em relação às demais. Além
disso, nota-se decréscimo dos valores, independente da dosagem de nitrogênio,
mesmo sendo mais significativa a ausência do nutriente. GUIMARÃES et al., (1999),
trabalhando com tomate, cultivado em dois solos e doses de N, também observaram
aumento linear do Índice Relativo de Clorofila com o aumento das doses de
Nitrogênio, assim como FURLANI JÚNIOR (1996) em feijão, GODOY et al. (2008)
em cafeeiro.
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Índice Relativo de Clorofila (IRC)
70
68
66
64
62
60
58
56
54
52
50
30
37
44
51
58
Dias Após a Emergência
65
0 Kg.ha-¹ de N
50 Kg.ha-¹ de N
100 Kg.ha-¹ de N
150 Kg.ha-¹ de N
FIGURA 1. Índice Relativo de Clorofila conforme
doses da adubação nitrogenada na cultura da
Mamona (Campina Grande 2010).
No tocante aos pigmentos fotossintetizantes, descritos na tabela 2, a análise de
regressão polinomial referente as doses de nitrogênio, são observados os valores
significativos em grau linear dos quadrados médios.
TABELA 2. Análise de Regressão polinomial dos pigmentos fotossintetizantes na
cultura da mamona, conforme adubação nitrogenada e silicatada.
Fator
GL
Clorofila a
Clorofila b
Carotenoides Clorofila Total
Regressão
3
49564.61
1405.11
15903.78
67606.68
Grau
1
116551.04*
3411.20*
39398.43*
159846.49*
Grau
2
5870.2
262.47
840.18
8614.86
Grau
3
26272.59
541.66
7472.73
34358.69
Desvio
60
8430.06
493.23
3250.64
12264.54
*Significativo a 5% pelo teste t.
Conforme os dados dos pigmentos fotossintéticos, na figura 2, observam-se as
dosagens da adubação nitrogenada, tanto para o conteúdo da clorofila a como em
b. Averigua-se que independente do pigmento analisado, ambos apresentaram
maiores valores, conforme o acréscimo das doses de nitrogênio.
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60
240
56
220
52
200
48
180
44
160
Clorofila b (µmol.m-²)
Clorofila a (µmol.m-²)
260
40
0
50
100
150
Doses de Nitrogênio (Kg.ha-¹)
Clorofila a (µmol.m-²)
y = 178,89 + 0,48x R² = 0,92
Clorofila b (µmol.m-²)
y = 45,36 + 0,07x R² = 0,80
FIGURA 2. Teores de Clorofila a e clorofila b ( mol.m-²),
conforme dose de nitrogênio na mamoneira.
Quanto aos valores referentes aos carotenóides (Figura 3), da mesma forma
que os demais pigmentos fotossintéticos, obteve-se os maiores teores conforme o
acréscimo da utilização do Nitrogênio. Conforme TAIZ & ZEIGER (2004), os
carotenóides, desempenham um papel fundamental na proteção dos fotossistemas,
pois dissipam o excesso energético impedindo a foto-oxidação das clorofilas. Para
clorofila total, foi observado o mesmo comportamento.
200
180
280
160
260
240
140
Clorofila Total (µmol.m-²)
Carotenóides (µmol.m-²)
300
220
120
200
0
50
100
150
Doses de Nitrogenio (Kg.ha-¹)
Carotenóides (µmol.m-²)
y = 132,54 + 0,27x R² = 0,93
Clorofila Total (µmol.m-²
y = 224,83 + 0,55x R² = 0,92
FIGURA 3. Teores de Carotenóides e Clorofila Total
(µmol.m-²), conforme dose de nitrogênio na mamoneira.
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CONCLUSÃO
Houve aumento nos índices de clorofila com as crescentes doses de nitrogênio,
assim como aos pigmentos fotossintetizantes.
Não foi constatada influência da utilização do silício sobre as variáveis
estudadas.
REFERÊNCIAS
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