Parâmetros bioquímicos, fisiológicos e produtividade de sorgo granífero irrigado com água salina

Autores

  • Miguel Julio Machado Guimarães Universidade Federal Rural de Pernambuco
  • Welson Lima Simões Embrapa Semiárido
  • Juliane Rafaele Alves Barros Universidade Estadual de Feira de Santana
  • Keila da Costa Alberto Universidade de Pernambuco
  • Lilia Gomes Willadino Universidade Federal Rural de Pernambuco

DOI:

https://doi.org/10.24221/jeap.7.3.2022.4692.159-168

Palavras-chave:

Estresse oxidativo, Sorghum bicolor, salinidade

Resumo

O cultivo do sorgo em ambientes salinos provoca alterações importantes nos processos fisiológicos que são diretamente relacionados com a produtividade das plantas. O estudo objetivou avaliar o efeito da irrigação, com água salina, na produtividade, na atividade enzimática e nas trocas gasosas em variedades de sorgo granífero. Três variedades de sorgo foram submetidas a frações de lixiviação com água salina com condutividade elétrica de 4,19 dS m-1, em esquema de parcelas subdivididas. Foram avaliadas as variáveis distribuição de sais no solo, taxa de fotossíntese e transpiração, temperatura foliar, condutância estomática, atividade das enzimas catalase, ascorbato peroxidase e superóxido dismutase, e produtividade de biomassa da parte aérea. A aplicação de frações de lixiviação com água salina proporciona melhor distribuição dos sais no perfil do solo. Plantas de sorgo submetidas a irrigação com água salina apresentam redução nas trocas gasosas e no estado hídrico das células. A defesa antioxidativa foi ativada em plantas de sorgo cultivadas em ambientes salinos para evitar o acúmulo de espécies reativas de oxigênio, sendo que o sincronismo entre as enzimas refletiu em uma resposta positiva na produtividade das variedades 1011-IPA e Ponta Negra, com aumentos de 126% e 54%, respectivamente, na produtividade de grãos com a aplicação de lâminas de lixiviação. A utilização de água salina com condutividade elétrica média de 4,19 dS m-1 é uma alternativa viável para o cultivo irrigado das variedades 1011-IPA e Ponta Negra em Argissolo Vermelho Amarelo.

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Biografia do Autor

Miguel Julio Machado Guimarães, Universidade Federal Rural de Pernambuco

Engenheiro Agrônomo formado pela Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Mestre em Engenharia Agrícola pela Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE). Atualmente é estudante de Doutoramento da UFRPE no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, atuando na linha de pesquisa Manejo Integrado de Água e Solo. Tendo como principais temas de estudo o Manejo da Irrigação e a Salinidade na Agricultura, desenvolve trabalhos em sistemas irrigados em fruteiras, hortaliças e forrageiras; e ainda o efeito dos sais na produção agrícola e o efeito deste estresse abiótico na fisiologia das plantas. Em paralelo, desenvolve trabalhos relacionando a irrigação com as características morfológicas das culturas, tendo como foco de estudo as culturas da bananeira, mandioca, beterraba, sorgo e citros.

Referências

Abdelaziz, M. N.; Xuan, T. D.; Mekawy, A. M. M.; Wang, H.; Khanh, T. D. 2018. Relationship of salinity tolerance to Na+ exclusion, proline accumulation, and antioxidant enzyme activity in rice seedlings. Agriculture, 8, 166, 1-12.

Alves, H.; Jardim, A., Araújo Júnior, G.; Souza, C.; Leite, R.; Silva, G.; Souza, L.; Silva, T. 2022. Uma abordagem sobre práticas agrícolas resilientes para maximização sustentável dos sistemas de produção no Semiárido brasileiro. Rev. Bras. Geo. Fís., 15, 1, 373-392.

Barbosa, M. R.; Silva, M. M. A.; Willadino, L.; Ulisses, C.; Camara, T. R. 2014. Geração e desintoxicação enzimática de espécies reativas de oxigênio em plantas. Cienc. Rur., 44, 3, 453-460.

Barros, J. R. A.; Guimarães, M. J. M.; Silva, R. M.; Rêgo, M. T. C.; Melo, N. F.; Chaves, A. R. M., Angelotti, F. 2021. Selection of cowpea cultivars for high temperature tolerance: physiological, biochemical and yield aspects. Physiol. Mol. Biol Plants, 27, 29–38.

Carvalho, J. F. de; Tsimpho, C. J.; Silva, E. F. de F.; Medeiros, P. R. F. de; Santos, M. H. V. dos; Santos, A. N. dos. 2012. Produção e biometria do milho verde irrigado com água salina sob frações de lixiviação. Rev. Bras. Eng. Agríc. Ambiental. 16, 368-374.

Corwin, D. L.; Rhoades, J. D.; Simunek, J. 2007. Leaching requirement for soil salinity control: Steady-state versus transient models. Agricultural Water Management, 90, 165-180.

Costa, P. H. A.; Azevedo Neto, A. D.; Bezerra, M. A.; Prisco, J. T.; Gomes filho, E. 2005. Sistema enzimático antioxidante de dois genótipos de sorgo diferindo na tolerância à salinidade. Braz. J. Plant Physiol., 17, 4, 353-362.

EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Sistema Brasileiro de Classificação de solos. 2.ed. Rio de Janeiro, 2006. 306p.

Freitas, E. D.; Lacerda, C. F.; Amorim, A. V.; Ferreira, J. F. S.; Costa, C. A. G.; Silva, A. O.; Gheyi, H. R. 2022. Leaching fraction impacts water use efficiency and nutrient losses in maize crop under salt stress. Rev. Bras. Eng. Agríc. Ambiental, 26, 11, 797-806.

Giannopolitis, C. N.; Ries, S. K. 1977. Superoxide Dismutases: I. Occurrence in Higher Plants. Plant Physiol., 59, 2, 309-314.

Gill, S. S.; Tujeta, N. 2010. Reactive oxygen species and antioxidant machinery in abiotic stress tolerance in crop plants. Plant Physiol. Biochem., 48, 12, 909-930.

Guimarães, M. J. M.; Simões, W. L.; Tabosa, J. N.; Santos, J. E.; Willadino, L. 2016. Cultivation of forage sorghum varieties irrigated with saline effluent from fish-farming under semiarid conditions. Rev. Bras. Eng. Agr. e Ambien., 20, 5, 461-465.

Guimarães, M. J. M.; Simões, W. L.; Camara, T. J. R.; Silva, C. U. C.; Willadino, L. G. 2018. Antioxidant defenses of irrigated forage sorghum with saline aquaculture effluent. Rev. Caatinga., 31, 1, 135-142.

Guimarães, M. J. M.; Simões, W. L.; Oliveira, A. R.; Araújo, G. G. L.; Silva, E. F. F.; Willadino, L. G. 2019. Biometrics and grain yield of sorghum varieties irrigated with salt water. Rev. Bras. Eng. Agr. e Ambien., 23, 4, 285-290.

Guimarães, M. J. M.; Simões, W. L.; Tabosa, J. N.; Camara, T. R.; Willadino, L. G. 2020. Gas exchange and enzymatic metabolism in grain sorghum varieties irrigated with saline water. Rev. Bras. de Milho e Sorgo, 19, e1188.

Guimarães, M. J. M.; Simões, W. L.; Salviano, A. M.; Oliveira, A. R.; Silva, J. S.; Barros, J. R. A.; Willadino, L. 2022. Management for grain sorghum cultivation under saline water irrigation. Rev. Bras. Eng. Agríc. Ambiental, 26, 11, p.755-762.

Havir, E. A.; McHale, N. A. 1987. Biochemical and developmental characterization of multiple forms of catalase in tobacco leaves. Plant Physiol., 84, 2, 450-455.

Igartua, E.; Gracia, M. P.; Lasa, J. M. 1995. Field responses of grain sorghum to a salinity gradient. Field Crops Res., 42, 15-25.

Lacerda, C. F.; Morais, H. M. M.; Prisco, J. T.; Gomes Filho, E.; Bezerra, M. A. 2006. Interação entre salinidade e fósforo em plantas de sorgo forrageiro. Ver. Ciênc. Agron., 37, 3, 258-263.

Lima, E. A.; Saraiva, L. F. M.; Oliveira, M. S. C.; Mendes, L. L. C.; Carneiro, M. T. A.; Andrade, R. D. L.; Paula, F. M. 2021. Atividade das enzimas sod, cat e apx e metabolismo dos lipídeos de membranas em dois cultivares de feijão-de-corda (Vigna unguiculata L. Walp) em condições de estresse salino. Braz. Jour. Devel., 7, 5, 48471-48488.

Lopes, I.; Guimarães, M. J. M.; Melo, J. M. M.; Ramos, C. M. C. 2017. Balanço hídrico em função de regimes pluviométricos na região de Petrolina-PE. Irrig., 22, 3, 443-457.

Mittler, R. 2006. Abiotic stress, the field environmental and stress combination. Trends Plant Sci., 11, 1, 15-19.

Morais, M. B.; Azevedo, R. A.; Camara, T. R.; Ulisses, C.; Albuquerque, C. C.; Willadino, L. 2020. Antioxidative metabolism in sugarcane (Poaceae) varieties subjected to water and saline stress. Rev. Bras. Eng. Agríc. Ambiental, 24, 11, 776-782.

Nakano, Y.; Asada, K. 1981. Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbate specific peroxidase in spinach chloroplast. Plant Cell Physiol., 22, 5, 867-880.

Raziq, A.; Wang, Y.; Mohi Ud Din, A.; Sun, J.; Shu, S.; Guo, S. A. 2022. Comprehensive Evaluation of Salt Tolerance in Tomato (Var. Ailsa Craig): Responses of Physiological and Transcriptional Changes in RBOH’s and ABA Biosynthesis and Signalling Genes. Int. J. Mol. Sci., 23, 1603.

Richards, L. A. 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. Washington: U. S. Government Printing, Office, D. C. Department of Agriculture. USDA Handbook 60. 160p.

Silva, F. L. B.; Lacerda, C. F.; Neves, A. L. R.; Sousa, G. G.; Sousa, C. H. C.; Ferreira, F. J. 2013. Irrigação com águas salinas e uso de biofertilizante bovino nas trocas gasosas e produtividade de feijão-de-corda. Irrig., 18, 2, 304-317.

Simões, W. L.; Yuri, J. E.; Guimarães, M. J. M.; Santos, J. E.; Araújo, E. F. J. 2016. Beet cultivation with saline effluent from fish farming. Rev Bras. Eng. Agríc. e Amb., 20, 1, 62-66.

Simões, W. L.; Oliveira, A. R.; Silva, J. S.; Torres Junior, V. G.; Silva, W. O.; Morais, L. K. 2021. Characterization and gas exchange in accessions of Saccharum complex under salinity in the Sub-middle São Francisco, Brazil. Rev. Bras. Eng. Agríc. Ambiental, 25, 3, 163-167.

Soares, L. A. A.; Furtado, G. F.; Andrade, E. M. G.; Sousa, J. R. M.; Guerra, H. O. C.; Nascimento, R. 2013. Troca de CO2 do feijão-caupi irrigado com água salina e fertilização nitrogenada. ACSA-Agrop. Cient. no Semi-Árido, 9, 3, 30-37.

Tabatabaei, S. A.; Anagholi, A. 2012. Effects of salinity on some characteristics of forage sorghum genotypes at germination stage. Inter. J. Agric. Crop Sci., 4, 14, 979-983.

Taiz, L.; Moller, E. Z. I. M.; Murphy, A. 2017. Fisiologia e desenvolvimento vegetal. 6 ed., Porto Alegre: Artmed. 888p.

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Publicado

2022-09-14

Como Citar

Guimarães, M. J. M., Simões, W. L., Barros, J. R. A., Alberto, K. da C., & Willadino, L. G. (2022). Parâmetros bioquímicos, fisiológicos e produtividade de sorgo granífero irrigado com água salina. Journal of Environmental Analysis and Progress, 7(3), 159–168. https://doi.org/10.24221/jeap.7.3.2022.4692.159-168

Edição

v. 7 n. 3 (2022): Journal of Environmental Analysis and Progress

Seção

Articles - Artigos

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