Alterações fisiológicas e bioquímicas em plântulas de soja em resposta à impedância mecânica do substrato e ao vigor de sementes

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Capobiango, Nayara Pereira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Soja - Semente; Solos - Compactação; Emergência de plântula; Plântulas - Crescimento; Etileno; Ativação enzimática; Produção e Beneficiamento de Sementes
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/28843

A impedância mecânica é considerada uma preocupação importante da agricultura moderna. O estabelecimento das plantas no campo depende de boa emergência e crescimento das plântulas, além de sementes vigorosas. Todavia, carece de mais pesquisas visando elucidar os efeitos do impedimento físico do solo sobre o crescimento de plântulas de soja, bem como a interferência do vigor das sementes na tolerância à compactação. Além disto, é necessário o desenvolvimento de metodologias mais confiáveis para o estudo da impedância mecânica e das alterações nas plantas provocadas por este estresse. Dessa forma, os objetivos desse trabalho foram: i) desenvolver metodologia para o estudo da impedância mecânica na emergência e crescimento inicial de plântulas de soja; ii) avaliar as alterações fisiológicas e bioquímicas em plântulas em função do aumento da impedância mecânica do substrato; iii) avaliar o efeito do vigor das sementes na tolerância das plântulas ao aumento da impedância mecânica do substrato. Foi desenvolvido um sistema que pode ser utilizado para a avaliação das respostas de sementes e plântulas ao impedimento físico durante a germinação, emergência e crescimento de plântulas. Para validar o sistema foram utilizadas sementes de quatro cultivares de soja, que foram submetidas à emergência sob diferentes níveis de impedância mecânica do substrato (0,15, 0,60 e 0,87 MPa). As plântulas foram avaliadas quanto às características morfológicas. Para avaliar os efeitos do aumento da impedância mecânica do substrato na emergência e no crescimento inicial de plântulas de soja oriundas de sementes com diferentes níveis de vigor, bem como de características bioquímicas (produção de etileno, concentração de proteína e atividades de enzimas do sistema antioxidante) das plântulas, foram utilizadas sementes de duas cultivares sendo dois lotes de cada uma, com dois níveis de vigor (alto e baixo). As sementes foram submetidas durante a germinação e emergência das plântulas à diferentes níveis de resistência à penetração (0,15, 0,60 e 0,87 MPa) utilizando o sistema desenvolvido. Foi avaliado diariamente o número de plântulas emergidas. Após sete dias, as plântulas foram coletadas e submetidas à avaliação de parâmetros de crescimento (comprimento, diâmetro radicular e massa seca), além das avaliações bioquímicas. Os dados foram utilizados para caracterizar os efeitos da impedância mecânica nas características morfológicas, fisiológicas e bioquímicas das plântulas. A metodologia é promissora para fins de pesquisa em melhoramento de plantas visando verificar a variabilidade genotípica e selecionar genótipos mais tolerantes à compactação do solo. No entanto, necessita de mais pesquisas que possam relacionar os resultados obtidos neste trabalho com a produtividade da cultura em campo. O aumento da resistência à penetração não reduz a porcentagem final de emergência das plântulas de soja, mas reduz a velocidade e uniformidade de emergência. Foi observado redução da matéria seca, do comprimento total, da área superficial total e do volume total das raízes, além de maior espessamento radicular com o aumento da resistência à penetração. As respostas ao aumento da impedância mecânica na emergência e crescimento das plântulas, para a cultivar 1 e cultivar 2, foram independentes do vigor das sementes. A biossíntese do etileno não foi afetada pela impedância mecânica e vigor de sementes nas plântulas de soja aos sete dias após a emergência. O aumento da resistência à penetração não altera o conteúdo de proteína do sistema radicular e da parte aérea das plântulas da cultivar 1 e cultivar 2, mas proporcionou aumento da atividade da catalase (CAT) na raiz, aumento e redução da peroxidase do ascorbato (APX) e superóxido dismutase (SOD), respectivamente, na parte área da cultivar 1. Já a cultivar 2 apresentou maior atividade da SOD na raiz, sem alterações na atividade das demais enzimas. O lote de alto vigor da cultivar 1 tem maior expressão da enzima CAT na raiz e SOD na parte aérea das plântulas sob elevada impedância mecânica.