ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de...

61
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical CRESCIMENTO DE PLANTAS DE MILHO E TEOR DE NUTRIENTES SOB DOSES DE NÍQUEL COM E SEM CALAGEM GILMAR NUNES TORRES C U I A B Á MT 2013

Transcript of ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de...

Page 1: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

1

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO

FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA

Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical

CRESCIMENTO DE PLANTAS DE MILHO E TEOR DE

NUTRIENTES SOB DOSES DE NÍQUEL COM E SEM

CALAGEM

GILMAR NUNES TORRES

C U I A B Á – MT

2013

Page 2: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

2

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO

FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA

Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical

CRESCIMENTO DE PLANTAS DE MILHO E TEOR DE

NUTRIENTES SOB DOSES DE NÍQUEL COM E SEM

CALAGEM

GILMAR NUNES TORRES

Engenheiro Agrônomo

Orientadora: Profª. Dra. SÂNIA LÚCIA CAMARGOS

Co-orientadora: Profª. Dra. Walcylene Lacerda

Matos Pereira Scaramuzza

Dissertação apresentada à Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária da Universidade Federal de Mato Grosso, para obtenção do título de Mestre em Agricultura Tropical.

C U I A B Á – MT

2013

Page 3: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

3

Ficha catalográfica

Page 4: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

4

Page 5: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

5

AGRADECIMENTOS

A Deus, por tudo que tenho em minha vida e pela oportunidade que

me foi concedida para realizar este estudo.

A minha família, pelo apoio nos momentos difíceis.

A professora Dra. Sânia Lúcia Camargos, por abrir as portas para

minha entrada na UFMT, pela amizade e orientação no presente estudo.

A professora Dra. Walcylene Lacerda Matos Pereira Scaramuzza,

pela amizade e co-orientação.

Ao Programa de Pós-Graduação em Agricultura Tropical

(PPAT/UFMT/FAMEV), por colocar a disposição pesquisadores, funcionários

e infra-estrutura que possibilitaram a realização do curso.

Ao corpo docente do PPAT, pelos ensinamentos.

Aos funcionários do PPAT, pelo auxílio e amizade durante a

realização do mestrado.

A Coordenadoria de Aperfeiçoamento de Pessoal de Ensino Superior

(CAPES) pela concessão da bolsa de estudo.

A todos os amigos e pessoas que de alguma forma colaboraram com

a execução deste trabalho.

Page 6: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

1

CRESCIMENTO DE PLANTAS DE MILHO E TEOR DE NUTRIENTES SOB

DOSES DE NÍQUEL COM E SEM CALAGEM

RESUMO

O milho é um dos cereais mais cultivados em todo o mundo, fornecendo

produtos largamente utilizados para alimentação humana, animal e matérias-

primas para a indústria, é de grande importância seu estudo a fim de manter

sua qualidade nutricional principalmente se tratando de elementos como o

níquel que são requeridos em pequenas quantidades. Assim, o objetivo

deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento de plantas de milho submetidas

a doses crescentes de níquel com e sem calagem. O experimento foi

realizado em casa de vegetação na Faculdade de Agronomia e Medicina

Veterinária (FAMEV) da Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), em

Cuiabá/MT. O delineamento foi o de blocos casualizados, em um arranjo

fatorial 2 x 5 com quatro repetições sendo com e sem calagem e cinco doses

de níquel, totalizando 40 parcelas. A calagem e a aplicação de níquel

afetaram todas as medidas de crescimento das plantas, com um efeito

negativo pelo aumento das doses de níquel sobre o desenvolvimento das

plantas na ausência da calagem. Com a calagem e na dose de níquel de 2,5

mg dm-3 de solo, observou-se um aumento da produção de massa seca das

plantas em aproximadamente 8,32%. Observou-se que tanto a calagem

quanto a aplicação de doses de níquel alteraram os teores de nutrientes nas

plantas de milho. Independente da parte da planta avaliada houve aumento

nos teores de níquel com o aumento das doses aplicadas no solo, e um

menor teor para os tratamentos que receberam calagem. Com a calagem

houve maior crescimento das plantas e não se observou toxidez por níquel

até a dose máxima estudada e houve um aumento na produção de massa

seca na menor dose aplicada.

Palavras-chave: Micronutrientes, toxidez, calcário, elementos tóxicos.

Page 7: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

2

GROWTH OF PLANTS OF CORN AND NUTRIENT CONCENTRATION

UNDER DOSES OF NICKEL WITH AND WITHOUT LIMING

ABSTRACT

Corn is one of the most cultivated cereals in the world, providing products

widely used for food, feed and raw materials for industry, is of great

importance their study in order to maintain their nutritional quality especially

when dealing with such elements as nickel, which is required in small

amounts. This study aimed to evaluate the development of corn plants in

increasing doses of nickel with and without liming. The experiment was

conducted in a greenhouse at the Faculty of Agronomy and Veterinary

Medicine (FAMEV) Federal University of Mato Grosso (UFMT) in Cuiabá /

MT during the period March-May 2012. The soil used in the experiment was

an Oxisol was a clay texture. The experimental design was randomized

blocks in a 5 x 2 factorial arrangement with four replications, totaling 40

parcels, with and without lime and five doses of nickel. The liming and

applying nickel interfere in the growth of maize plants, showing a negative

effect of increasing doses of nickel on plant development when the Liming is

not performed. With liming and in the dose of 2,5 mg nickel dm-3 soil,

observed an increase in dry matter production of maize plants approximately

8.32%. It was observed that both the application as liming doses of nickel

altered nutrient content in maize plants. Regardless of the part of the plant

evaluated was increased levels of nickel with increasing doses in the soil,

and a lower content for treatments that were limed. With liming was greater

plant growth and no toxicity was observed for nickel until the maximum dose

studied, there was an increase in dry matter production at the lowest dose

applied.

Key words – Micronutrients, toxicity, limestone, toxic elements.

Page 8: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

3

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÂO ................................................................................................. 8

2 REVISÃO DE LITERATURA .......................................................................... 10

2.1 MILHO ........................................................................................................ 10

2.2 CALAGEM .................................................................................................. 11

2.3 NÍQUEL....................................................................................................... 13

3 MATERIAL E MÉTODOS .............................................................................. 17

3.1 DELINEAMENTO EXPERIMENTAL E TRATAMENTOS ............................ 17

3.2 PREPARO DOS TRATAMENTOS .............................................................. 17

3.3 IMPLANTAÇÃO DO EXPERIMENTO ......................................................... 18

3.4 MEDIDAS DE CRESCIMENTO .................................................................. 18

3.5 MATERIAL VEGETAL ................................................................................ 19

3.6 VARIÁVEIS ANALISADAS.......................................................................... 19

3.7 ANALISES DO MATERIAL VEGETAL ........................................................ 19

3.8 ANÁLISES ESTATÍSTICAS ........................................................................ 20

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ..................................................................... 21

4.1 MEDIDAS DE CRESCIMENTO .................................................................. 21

4.2 MACRONUTRIENTES ................................................................................ 29

4.2.1 NITROGÊNIO .......................................................................................... 29

4.2.2 FÓSFORO ............................................................................................... 31

4.2.3 POTÁSSIO ............................................................................................... 33

4.2.4 CÁLCIO.................................................................................................... 36

4.2.5 MAGNÉSIO .............................................................................................. 38

4.3 MICRONUTRIENTES ................................................................................. 40

4.3.1 MANGANÊS ............................................................................................ 40

4.3.2 ZINCO ...................................................................................................... 41

4.3.3 COBRE .................................................................................................... 43

4.3.4 FERRO .................................................................................................... 45

4.3.5 NÍQUEL.................................................................................................... 47

4.3.5.1 NÍQUEL NAS FOLHAS ......................................................................... 48

4.3.5.2 NÍQUEL NO CAULE ............................................................................. 50

Page 9: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

4

4.3.5.3 NÍQUEL NA RAIZ ................................................................................. 50

5. CONCLUSÃO ............................................................................................... 53

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................. 54

Page 10: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

8

1 INTRODUÇÂO

O milho é um dos cereais mais cultivados em todo o mundo,

fornecendo produtos largamente utilizados para alimentação humana, animal

e matérias-primas para a indústria (Fancelli e Dourado Neto, 2000). Sendo

um dos cereais mais consumidos no mundo é de grande importância seu

estudo principalmente a fim de manter sua qualidade nutricional.

Pouca atenção tem se dado ao níquel, pois, é o elemento mais

recente incluído como essencial ao desenvolvimento das plantas, e como os

demais micronutrientes participa de processos metabólicos nas plantas.

Segundo Gerendas et al. (1999); Hansch e Mendel (2009) participa da

atividade uréase, transformando ureia em amônia dentro da planta; tem

participação na síntese de fitoalexinas, que melhora a resistência das

plantas às doenças (Walker et al., 1985).

Alguns autores defendem o uso do níquel apenas nos cultivos em que

a fonte de nitrogênio é ureia, mas para muitos autores como Eskew et al.

(1984); Brown et al. (1987), esse nutriente é necessário para aumentar a

produtividade dos cultivos independentes do tipo de fertilizante nitrogenado

utilizado.

O teor normal de níquel na matéria seca de plantas varia de 0,1 a 5

mg kg-1, dependendo da espécie, parte da planta, estágio de maturidade na

época de amostragem, teor no solo, pH do solo entre outros fatores (Mitchell,

1945).

A acidificação do solo aumenta a absorção e teor de níquel nas raízes

das plantas (Zarkovic e Blagojevic, 2009). Em solos com altos teores de

níquel, a calagem pode reduzir significativamente a absorção e acúmulo

deste elemento pelas plantas reduzindo assim o seu efeito tóxico.

Embora incluído como micronutriente, existe a preocupação da

toxidez desse elemento para as plantas, pois inúmeras praticas agrícolas

acarretam em um aumento da concentração desse elemento no solo e,

segundo Berton et al. (2006) estima-se que em todo o mundo, anualmente

são adicionados aos solos 106 mil a 544 mil toneladas de níquel, com

Page 11: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

9

origem nas atividades metalúrgicas, na combustão de combustíveis fósseis e

na adição de lodo de esgoto e de compostos industriais.

Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento de plantas

de milho e o teor de nutrientes sob doses crescentes de níquel em solo com

calagem e em solo sem calagem.

Page 12: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

10

2 REVISÃO DE LITERATURA

2.1 MILHO

O milho (Zea mayz L.) é considerado originário de uma região tropical

americana (México). Dentro da classificação botânica, o milho é uma

gramínea da família Poaceae, tribo Maydeae, gênero Zea e espécie Zea

mays L. É taxonomicamente identificado como Zea mays L. spp mays, para

distinguir do seu parente silvestre mais próximo, o teosinto, ambos com 2n =

2x = 20 cromossomos (Paterniani e Campos, 1999). É uma planta herbácea,

monóica, isto é, possui os dois sexos na mesma planta em inflorescências

diferentes, é uma planta anual, ou seja, completa o ciclo em quatro a cinco

meses (Pons e Bresolin, 1981).

As qualidades adaptativas da cultura foram resultantes do trabalho

desenvolvido pelos indígenas americanos. Entretanto a domesticação do

milho primitivo tornou-se extremamente dependente do homem (Fornasieri

Filho, 1992). O milho é a planta cultivada que atingiu o mais elevado estágio

de domesticação, uma vez que não sobrevive sem a interferência do homem

(Paterniani e Campos, 1999).

A cultura está entre as graníferas de alta importância na produção

agrícola do Brasil, tendo uma significativa área cultivada e possui destinação

tanto para consumo humano como animal. Representa um dos principais

cereais mais cultivados em todo o mundo, fornecendo produtos largamente

utilizados, para alimentação humana, animal e matérias-primas para a

indústria, principalmente em função da quantidade e da natureza das

reservas acumuladas nos grãos (Assis, 2004). Devido a sua multiplicidade

de aplicações na alimentação humana ou animal, tem um importante papel

social e econômico, sendo matéria-prima impulsionadora de diversificados

complexos agroindustriais (Huang e Wei, 2004).

Page 13: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

11

O milho está entre os três cereais mais cultivados no Brasil, segundo

a IBGE (2013) o arroz, o milho e a soja são os três principais produtos deste

grupo, que somados representam 91,6% da estimativa da produção e

respondem por 85,1% da área colhida no ano de 2012.

Segundo o IBGE (2013) é esperado uma produção recorde de 74,2

milhões de toneladas (36,1 milhões de toneladas de milho 1ª safra em uma

área estimada em 7.483.428 hectares) e 38,1 milhões de toneladas de milho

2ª safra (em uma área estimada em 7.930.152 hectares). A perspectiva para

2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3%

daquela contra 48,7% desta, tal como em 2012, primeiro ano da história em

que a 2ª safra superou a 1ª.

Dentro do cenário nacional de produção de grão o Mato Grosso vem

se destacando, pois segundo a IBGE (2013) o Mato Grosso lidera como

maior produtor de grãos, com uma participação de 25,0%, seguido pelo

Paraná (19,1%) e Rio Grande do Sul (11,8%), que somados representam

55,9% do total nacional, com grande destaque na produção de milho com

39,5% de participação na produção nacional, aumentou a produção em

103,1%, o que corresponde a mais de 7,6 milhões de toneladas produzidas

a mais que em 2011.

O principal destino da safra são as indústrias de rações para animais,

tendo parte da produção destinada à indústria alimentícia, o grão é

transformado em óleo, farinha, amido, margarina, xarope de glicose e flocos

para cereais matinais (MAPA, 2013).

2.2 CALAGEM

A acidificação do solo é um processo natural, pois inúmeros

processos contribuem para o aumento da concentração de íons hidrogênio

(H+) no sistema solo. Dentre eles destacam-se a água da chuva, a erosão do

solo, a respiração microbiana, a decomposição dos resíduos orgânicos, a

hidrólise do alumínio, a absorção de metais alcalinos pelas plantas

Page 14: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

12

cultivadas, a adição de adubos acidificantes do solo e a lixiviação de bases

(Volkweiss, 1989).

Os tecidos orgânicos possuem hidrogênio em sua composição e a

decomposição de resíduos orgânicos pelos microrganismos liberam para a

solução do solo íons hidrogênio (principalmente no processo de nitrificação),

além de ácidos carbônicos de cadeia curta (como ácido cítrico, fítico,

maleico, etc.) e de cadeia longa (como ácidos húmicos e ácidos fúlvicos), os

quais também têm alta concentração de hidrogênios (Meurer, 2000).

Um processo que pode ser citado por atuar diretamente na

acidificação do solo com a participação de microrganismos (bactérias do

gênero Nitrosomons e Nitrobacter) é a nitrificação, que pode ser definida

como uma oxidação biológica em que o amônio, tanto o proveniente da

mineralização da matéria orgânica do solo, quanto o de fertilizantes amídicos

ou amoniacais, é convertido a nitrato por microrganismos do solo (Tisdale et

al., 1985).

O processo de nitrificação além de nitrato libera no solo íons de

hidrogênio, que contribuem significativamente para a acidificação dos solos

agrícolas, especialmente aqueles adubados com fertilizantes nitrogenados

amoniacais (Cantarella, 2007).

A presença de acidez nos solos diminui a disponibilidade de

nutrientes essenciais às plantas, principalmente nitrogênio, fósforo, cálcio,

magnésio, enxofre e molibdênio (Volkweiss, 1989) e uma das formas de

correção da acidez do solo é através da calagem.

A calagem atua diretamente nas reações que ocorrem no solo,

proporcionando a combinação de uma série de efeitos favoráveis ao

desenvolvimento das plantas, dentre os quais se destaca: elevação do pH;

fornecimento de cálcio e magnésio; diminuição dos teores tóxicos do

alumínio, manganês e ferro; diminuição da “fixação” de fósforo; aumento na

disponibilidade de matéria orgânica; aumenta a eficiência dos fertilizantes, a

atividade microbiana e a liberação de nutrientes, tais como nitrogênio,

fósforo, enxofre e boro, pela maior decomposição da matéria orgânica;

melhora as propriedades físicas do solo, proporcionando melhor aeração,

Page 15: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

13

circulação de água, favorecendo o desenvolvimento das raízes das plantas;

aumenta a produtividade das culturas como resultado de um ou mais dos

efeitos anteriormente citados (Malavolta, 1981; Raij, 1991; Ernani, 2008).

A calagem é considerada como uma das práticas que mais contribui

para o aumento da eficiência dos adubos e, consequentemente, da

produtividade e da rentabilidade agropecuária. O calcário é um insumo

relativamente barato, abundante no País, essencial para o aumento da

produtividade, de tecnologia de produção simples e, sobretudo, poucas

práticas agrícolas dão retornos tão elevados à curto prazo (Guilherme, 1990;

Lopes, 1992).

2.3 NÍQUEL

O níquel é o 24° elemento em ordem de abundância na crosta

terrestre. A bioacumulação de compostos de níquel, para muitas plantas e

animais, requer condições ambientais favoráveis (por exemplo, chuva ácida)

que promovam a formação do Ni+2 e a complexação/formação de complexos

com ligantes orgânicos (ácidos húmicos) (Merian, 1991).

O níquel é um elemento que pode aumentar o crescimento e o

desenvolvimento das plantas (Marschner, 1995), tanto que Brown et al.

(1987a) propuseram considerá-lo como essencial. Dentre os aspectos

positivos do níquel para a planta destacam-se a participação na estrutura e

no funcionamento da enzima urease (Brown et al., 1987b); a influência no

complexo enzimático hidrogenase, que aumenta a eficiência da fixação de

nitrogênio por leguminosas (Klucas et al., 1983) e a participação na síntese

de fitoalexinas, que melhora a resistência das plantas às doenças (Walker et

al., 1985).

Estudando o efeito do níquel em cevada, Brown et al. (1987)

concluíram que ele satisfaz os requerimentos para ser classificado como

micronutriente de plantas superiores.

Page 16: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

14

Considerando-se que o níquel tem função direta na germinação de

sementes, que na sua falta esta é comprometida e que ele não pode ser

substituído por outro elemento, fez-se necessário o reconhecimento de sua

essencialidade. A partir do artigo de Brown et al. (1987), o níquel passou a

ser tido como um elemento essencial, e conforme Marschner (1995), ele foi

incluído na lista dos micronutrientes.

O teor normal de níquel na matéria seca de plantas varia de 0,1 a 5

mg kg-1, dependendo da espécie, parte da planta, estágio de maturidade na

época de amostragem, teor no solo, acidez do solo entre outros fatores

(Mitchell, 1945). No entanto, quando em níveis elevados provoca diversos

distúrbios nas plantas.

O níquel pode apresentar seu potencial poluente diretamente nos

organismos do solo, pela disponibilidade às plantas em níveis fitotóxicos,

além da possibilidade de transferência para a cadeia alimentar através das

plantas (Chang et al., 1987).

A planta pode se tornar um meio transmissor de metais para a cadeia

alimentar de animais e humanos. Com relação à entrada dos metais

pesados na cadeia alimentar, Cardoso e Chasin (2001) afirmam que as

plantas podem funcionar tanto como um mecanismo de transferência de

contaminantes do solo para níveis mais altos da cadeia trófica, quanto como

uma importante barreira nessa transferência, restringindo a absorção da

maioria dos elementos do solo. Para alguns metais, tais como: cobre, zinco,

níquel, boro e manganês, a planta não consegue estabelecer qualquer

proteção quanto às suas entradas na cadeia alimentar.

Entre os fatores que determinam a distribuição de níquel entre a fase

sólida e a solúvel do solo destaca-se o pH, sendo a disponibilidade de níquel

inversamente relacionada com esse índice (Uren, 1992). Anton (1990),

trabalhando com dois solos, Latossolo Roxo distrófico e Terra Roxa

Estruturada, verificou um efeito positivo da calagem sobre o teor de níquel

extraível com extrator DTPA, ou seja, uma redução no teor desse elemento,

e uma redução do o efeito tóxico de altas doses do elemento sobre o

feijoeiro.

Page 17: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

15

Em geral, a toxidez de níquel se expressa quando a sua concentração

na matéria seca das plantas for maior que 50 mg kg-1, com exceção das

espécies acumuladoras e hiperacumuladoras (Adriano, 1986).

Accioly e Siqueira (2000) relatam duas espécies hiperacumuladoras

de níquel: Alyssum bertoloni com teores de níquel de 13.400 mg kg-1 e

Dichapetalum gelonioides com teores de níquel de 33.000 mg kg-1.

Além da toxidez que o níquel pode causar nas plantas em altos teores

no solo existe a interferência na absorção de outros nutrientes. Palacios et al.

(1998) verificaram que o níquel alterou o teor de fósforo, principalmente em

raízes e folhas, concluindo que o níquel restringiu a absorção de fósforo

pelas raízes. A presença de níquel na solução aumentou a absorção de

potássio (Paiva et al., 2003). Uma vez que o níquel é absorvido na forma

Ni+2, sua absorção em altas concentrações, diminuíram significativamente a

absorção de outros cátions bivalentes, tais Mg+2, Fe+2, Mn+2, Cu+2 e Zn+2,

sendo que o Mn+2 sofre a maior restrição (Palacios et al., 1998). Em Lolium

perenne, a absorção e o conteúdo de manganês e zinco diminuíram em

todas as doses de níquel, mostrando que estes elementos são antagônicos,

enquanto a absorção de ferro aumentou com as menores doses e diminuiu

com as maiores doses de níquel (Khalid e Tinsley, 1980).

A exposição humana ao níquel ocorre principalmente por inalação e

ingestão e é particularmente elevada entre os trabalhadores da metalurgia

de níquel (IARC, 1990 apud Kasprzak et al., 2003).

A exposição humana a ambientes potencialmente contaminadores por

níquel, tais como mineração, refino, produção de ligas, galvanoplastia e

soldagem, tem potencial de produzir uma variedade de efeitos patológicos.

Entre estes efeitos patológicos estão as alergias da pele, fibrose do pulmão,

e câncer no aparelho respiratório. Os mecanismos exatos carcinogênicos

induzidos pelo níquel ainda não são conhecidos e têm sido objeto de

numerosos e estudos epidemiológicos experimentais. (Kasprzak et al.,

2003).

No Brasil as reservas de níquel aprovadas pelo DNPM encontram-

se nos estados de Goiás (74,0%), Pará (16,7%), Minas Gerais (5,1%) e

Page 18: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

16

Piauí (4,2%). O recente desenvolvimento de projetos de pesquisa mineral

em novos alvos, como também em depósitos minerais conhecidos, não só

esses estados, mas também o Mato Grosso, segundo o DNPM, é

responsável pelo aumento das reservas brasileiras de níquel e sua elevação

para 8a posição no ranking mundial (BRASIL, 2010), com indicativas de

reservas de níquel em Comodoro (39.117.000 t) e Vila Bela da Santíssima

Trindade (9.053.000 t).

Page 19: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

17

3 MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi realizado em casa de vegetação na Faculdade de

Agronomia e Medicina Veterinária (FAMEV) da Universidade Federal de

Mato Grosso (UFMT), em Cuiabá-MT no período de março a maio de 2012.

3.1 DELINEAMENTO EXPERIMENTAL E TRATAMENTOS

O delineamento foi o de blocos casualizados, em um arranjo fatorial 2

x 5 com quatro repetições (com e sem calagem e cinco doses de níquel),

totalizando 40 parcelas. As doses de níquel utilizadas foram: 0; 2,5; 5,0; 7,5;

10,0 mg kg-1 de solo. Cada parcela foi representada por um vaso com

volume de 8 dm³ de um Latossolo Vermelho Amarelo de textura argilosa

(EMBRAPA, 1999).

3.2 PREPARO DOS TRATAMENTOS

A análise química do solo foi realizada por ocasião do experimento

para a camada de 0-20 cm (quadro 1).

Quadro 1. Caracterização química do solo utilizado no experimento.

pH P K S Ca+Mg Ca Mg Al H M.O.

Água CaCl2 mg dm-3 cmolc dm-3 g dm-3

5,6 4,8 7,1 95,0 21,7 2,3 1,7 0,6 0,0 4,0 41,0

Ni Fe Zn Cu Mn B Areia Silte Argila

mg dm-3 g kg-1

2,8 170 2,1 1,5 9,1 0,45 228 262 510

Page 20: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

18

A calagem foi realizada utilizando-se um calcário filler com 30% de

CaO e 20% de MgO e PRNT de 100%. A quantidade foi recomendada pelo

método de saturação de bases, utilizando-se V2=60% (Souza e Lobato,

2004). O solo com calcário ficou incubado por um período de 50 dias com

irrigações periódicas.

3.3 IMPLANTAÇÃO DO EXPERIMENTO

Foram semeadas três sementes de milho híbrido da Sementes

Agroceres cultivar AG 7088RR2 por vaso e realizado o desbaste após o

estabelecimento das plântulas deixando uma planta por vaso.

Foram aplicados no solo 50 mg dm-3 de P2O5; 100 mg dm-3 de

nitrogênio; 20 mg dm-3 de potássio; e 25 mL por vaso de solução de

micronutrientes contendo 1000 mg L-1 de cobre, 1000 mg L-1 de zinco, 1000

mg L-1 de boro.

A adubação foi realizada um dia anterior a semeadura diluindo-se os

fertilizantes em água destilada e o adubo fosfatado foi triturado e passado

em peneira de 60 mesh.

As doses de níquel foram aplicadas através de solução com água

destilada, correspondendo a 0, 2,5, 5, 7,5 e 10 mg dm-3 de níquel com

sulfato de níquel p.a.

3.4 MEDIDAS DE CRESCIMENTO

Avaliou-se altura de plantas com uma trena graduada; diâmetro do

caule com um paquímetro digital e área foliar medindo-se o comprimento (C)

e a largura (L) de todas as folhas. A área foliar de cada folha (A) foi obtida

através da expressão: A = C x L x 0,75 (Pereira, 1987), as quais foram

somadas para obtenção da área foliar por planta.

Page 21: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

19

3.5 MATERIAL VEGETAL

A coleta do material vegetal foi feita aos 50 dias após emergência,

antes da formação de grãos. Foi retirado o excesso de solo do material

vegetal com água destilada e separada a parte aérea da raiz.

Após pesagem (raiz e parte aérea separadamente), o material foi

colocado em sacos de papel identificados e mantidos em estufa de ar

circulado a uma temperatura média de 65 °C, até atingirem massa

constante. Posteriormente as amostras foram pesadas e o material foi moído

em moinho tipo Willey e guardado em sacos plásticos.

3.6 VARIÁVEIS ANALISADAS

As variáveis analisadas foram altura, diâmetro do caule, área foliar,

massa fresca da parte aérea, massa seca do sistema radicular, da parte

aérea e total, teor de macronutrientes e micronutrientes nas raízes, folhas e

caule.

3.7 ANALISES DO MATERIAL VEGETAL

Foi utilizada a digestão nitroperclórica para fósforo, potássio, cálcio,

magnésio, cobre, ferro, manganês, zinco e níquel e digestão sulfúrica micro

Kjeldal para nitrogênio. O nitrogênio foi determinado utilizando-se destilação

e titulação, o fósforo através da espectrofotometria, o potássio através da

Fotometria de Chama, cálcio e magnésio por quelatometria do EDTA e

cobre, ferro, manganês, zinco e níquel por espectrofotometria de absorção

atômica (EMBRAPA, 1999).

Page 22: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

20

3.8 ANÁLISES ESTATÍSTICAS

Os resultados foram analisados estatisticamente através da análise

de variância (p<0,05) e quando constatado significância para a variável

quantitativa foram aplicados teste de regressão (curva de estimação de

regressão, (p<0,05)) pelo software SPSS Statistics 17.

Page 23: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

21

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 MEDIDAS DE CRESCIMENTO

Encontraram-se diferenças significativas entre os tratamentos

analisados, assim como a interação entre os mesmos (Tabela 1).

O menor desenvolvimento das plantas de milho nos tratamentos que

não receberam calagem provavelmente deve-se ao maior efeito tóxico do

níquel e de demais elementos que se encontravam naturalmente em altos

teores no solo como o Fe+2: 170 mg dm-3 de solo, o que corresponderia a

340 kg ha-1 deste elemento na forma disponível. Isto é esperado porque a

disponibilidade destes elementos é maior em valores de pH mais baixos

(Weng et al., 2004).

Um fator importante a se considerar é a maior disponibilidade de Ca e

Mg proporcionado as plantas de milho pela calagem, tendo em vista que os

tratamentos sem calagem não receberam uma fonte complementar destes

elementos, apenas uma quantidade de Ca, presente na fonte de fósforo

aplicada (superfosfato simples), que foram iguais em todos os tratamentos.

Segundo Lopes e Guilherme (2000) a calagem adequada, precipita o

alumínio e o ferro, diminuindo as reações de precipitação do fósforo com

esses elementos, além de reduzir a adsorção pela geração de cargas

negativas.

Page 24: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

22

Tabela 1. Resumo da análise de variância, teste F para: altura de plantas (ALT), diâmetro do caule (DC), área foliar por

planta (AFP), massa fresca da parte aérea (MFPA), massa seca total (MST)

Fonte de Variação GL ALT DC AFP MFPA MSPA MSR MST

Bloco 3 3,98** 2,61 ns 5,17** 5,29** 2,632 1,381 4,84**

Calagem 1 254,80** 117,06** 178,30** 201,72** 159,938** 32,233** 150,15**

Ni 4 13,23** 7,08** 4,97** 4,53** 2,738* 1,388 3,01**

Calagem x Ni 4 9,69** 3,14** 6,63** 4,89** 2,712 0,937 2,69 ns

Resíduo 27 23,85 0,6425 134168 466,00 8,655767 1,682097 13,23

C.V. (%) 7,0 14,01 11,1 10,56

13,23

27,47 13,59

Média Geral 110,57 15,90 4531,45 198,96 22,233 4,72 26,95

*significativo a 5% de probabilidade; **significativo a 1% de probabilidade; nsnão significativo;

Page 25: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

23

A aplicação de calcário resultou em maior crescimento (altura de

plantas (Figura 1) diâmetro do caule (Figura 2) e área foliar (Figura 2)) das

plantas de milho, mantendo um padrão de crescimento sem variações,

independente das doses de níquel aplicadas.

A ausência de calagem levou a um menor crescimento das plantas de

milho e um efeito negativo das doses de níquel, com decréscimo nas

variáveis de crescimento em função do aumento das doses (Figuras 1, 2 e

3).

FIGURA 01. Altura de plantas em relação a diferentes doses de níquel.

Na presença de calagem não houve ajuste de modelo de regressão

para as doses de níquel, portanto na dose 2,5 mg dm-3 de solo observou-se

um aumento da produção de massa seca das plantas de milho de

aproximadamente 8,32% em comparação com os demais tratamentos, onde

se verificou um efeito positivo de pequenas doses de níquel para o

desenvolvimento de plantas (Figura 1). Neves et al. (2007) observaram que,

em todas as variáveis analisadas (massa seca das folhas, caule, raízes e

total), que obtiveram resposta positiva das mudas de umbuzeiro nas

menores doses de níquel em solução nutritiva, enquanto que as maiores

concentrações levaram a um menor acúmulo de massa seca das mudas de

umbuzeiro, indicando efeito tóxico do elemento.

y = 0,07x + 122,9 R² = 0,002

y = -2,36x** + 110,05 r² = 0,58

0

20

40

60

80

100

120

140

0 2.5 5 7.5 10C/C S/C

Altu

ra (

cm

)

Doses de Níquel (mg dm-³)

Page 26: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

24

FIGURA 02. Diâmetro do caule em relação a diferentes doses de níquel.

FIGURA 03: Área foliar em relação a diferentes doses de níquel.

A calagem proporcionou uma maior produção de biomassa das plantas

de milho, tanto a produção de massa seca da parte aérea (Figura 4) quanto

a produção de massa seca de raízes (Figura 5) e consequentemente a

produção de massa seca total (Figura 6) foram superiores na presença de

calagem. A calagem proporcionou um aumento médio de 41,27% na

produção de massa seca nas plantas de milho.

y = -0,0535x + 17,417 R² = 0,07

y = -0,271x** + 15,892 R² = 0,58

02468

101214161820

0 2.5 5 7.5 10

C/C

S/ C

Diâ

me

tro (

mm

)

Doses de Níquel (mg dm-³)

y = -21,151x + 5417,8 R² = 0,02

y = -119,05x** + 4353,3 r² = 0,51

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

0 2.5 5 7.5 10

A.F. C/C

A.F. S/C

Áre

a f

olia

r (c

m²/

cm

²)

Doses de Níquel (mg dm-³)

Page 27: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

25

FIGURA 04. Massa seca da parte aérea em relação a diferentes doses de

níquel.

FIGURA 05. Massa seca de raízes em relação a diferentes doses de níquel.

y = -0,1079x + 28,656 R² = 0,01

y = -0,6879x** + 19,79 r² = 0,61

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 2.5 5 7.5 10MSPA C/C

MSPA S/CDoses de Níquel (mg dm-3)

Ma

ssa

(g)

y = -0,0778x + 6,2745 R² = 0,03

y = -0,1397x + 4,2555 r² = 0,2688 0

2

4

6

8

10

12

0 2.5 5 7.5 10

MSR C/C

MSR S/C

Doses de Níquel (mg dm-3)

Ma

ssa

(g)

Page 28: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

26

FIGURA 06. Massa seca total em relação a diferentes doses de níquel.

Nas plantas cultivadas sem calagem observaram-se sintomas de

fitotoxidez nas doses de níquel, como clorose e abscisão das primeiras

folhas nos estádios iniciais de desenvolvimento das plantas (Figura 7),

redução no crescimento (Figuras 1, 2 e 3) e produção de biomassa (Figuras

4, 5 e 6), e necrose nas raízes das plantas que receberam as maiores doses

de níquel (7,5 e 10 mg dm-3 de solo) (Figura 8). Apesar dos mecanismos de

fitotoxidez ainda serem pouco estudados, sabe-se que altos teores de níquel

nos tecidos vegetais inibem a fotossíntese e a respiração e os sintomas

visuais de efeitos tóxicos relacionam-se a lesões nos tecidos, retardamento

de crescimento, cloroses e outros sintomas específicos para espécies

vegetais (Gupta, 2001). Segundo Seregin et al. (2003) o níquel inibe divisões

celulares e, consequentemente a ramificação de raízes.

A toxidez de níquel varia de acordo com as espécies. Dados de Yang

et al. (1996) indicam que, embora o níquel reduza o crescimento aéreo e

radicular igualmente em repolho (Brassica oleracea L.) e azevém (Lolium

perenne L.), as raízes do milho e trevo branco (Trifolium repens L.) são mais

sensíveis ao aumento do níquel que a parte aérea. Parida et al. (2003)

trabalhando com feno grego verificaram decréscimo na produção de massa

seca apenas a partir da dose de 20 mg kg-1 de níquel no solo.

y = -0,1857x + 34,931 R² = 0,02

y = -0,8276x** + 24,046 R² = 0,57

05

101520253035404550

0 2.5 5 7.5 10

MSTC/C

Doses de Níquel (mg dm-3)

Ma

ssa

(g)

Page 29: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

27

A menor produção de massa seca de raízes nos tratamentos que não

receberam calagem deve-se ao efeito toxico do niquel, com maior amplitude

nas maiores doses de níquel (7,5 e 10 mg dm-3 de solo), pois Segundo

Seregin et al. (2003) o níquel inibe divisões celulares e, consequentemente a

ramificação de raízes, e em alguns casos lesões nos tecidos (Gupta, 2001)

(Figura 8).

FIGURA 7. Sintomas de toxidez de níquel na folha.

Page 30: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

28

FIGURA 8. Sintomas de toxidez de níquel nas raízes.

Page 31: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

29

4.2 MACRONUTRIENTES

4.2.1 NITROGÊNIO

Com a aplicação de níquel observou-se um aumento linear no teor de

nitrogênio nas folhas de milho, e um decréscimo no caule a medida que foi

aumentando as doses. Verificou-se diferença em relação à calagem nas

folhas e caule, ou seja, nas folhas na presença de calagem diminuiu o teor

de nitrogênio, já no caule o maior teor de nitrogênio foi evidenciado pelos

tratamentos que receberam calagem. Nas raízes não foram observadas

diferenças dos teores de nitrogênio para a calagem, entretanto na ausência

de calagem o teor de nitrogênio nas raízes houve uma resposta quadrática

positiva e na presença de calagem não houve ajuste de modelo de

regressão.

y = 1,339x** + 30,480r² = 0,66

y = 1,391x** + 32,280R² = 0,89

0

10

20

30

40

50

60

0 2,5 5 7,5 10

N (

g k

g-¹

)

Doses de Níquel (mg dm-3)

Folhas C/C

folhas S/C

FIGURA 9. Teor de nitrogênio na folha em relação a diferentes doses de

níquel.

Page 32: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

30

y = -1,268x** + 43,110r² = 0,40

y = -1,176x** + 39,385r² = 0,33

0

10

20

30

40

50

60

0 2.5 5 7.5 10

N (

g k

g-¹

)

Doses de Níquel (mg dm-3)

Caule C/C

Caule S/C

FIGURA 10. Teor de nitrogênio no caule em relação a diferentes doses de

níquel.

y = 0,128x2 - 1,056x + 31,840R² = 0,10

y = 0,352x2** - 3,372x + 33,425R² = 0,62

05

1015202530354045

0 2.5 5 7.5 10

N (

g k

g-¹

)

Doses de Níquel (mg dm-3)

Raiz C/C

Raiz S/C

FIGURA 11. Teor de nitrogênio na raiz em relação a diferentes doses de

níquel.

Em trabalho de Neves et al. (2007), os teores foliares de nitrogênio

em mudas de umbuzeiro não foram influenciados pelas doses de níquel na

solução nutritiva, com teor médio de 27,99 g kg-1 de nitrogênio.

Page 33: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

31

4.2.2 FÓSFORO

Quanto ao teor de fósforo nas folhas, verificou-se resposta quadrática

positiva para as doses de níquel na presença de calagem, já na ausência de

calagem o teor de fósforo nas folhas houve uma resposta quadrática

negativa (Figura 12).

y = 0,0273x2* - 0,325x + 5,930R² = 0,32

y = -0,035x2** + 0,287x + 4.753R² = 0,52

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2.5 5 7.5 10

P (

g k

g-¹

)

Doses de níquel (mg dm-3)

folhas C/C

Folhas S/C

FIGURA 12. Teor de fósforo na folha em relação a diferentes doses de

níquel.

No caule o teor de fósforo aumentou linearmente com a aplicação de

níquel tanto na presença quanto na ausência de calagem (Figura 13).

Page 34: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

32

y = 0,114x** + 3,758r² = 0,35

y = 0,141x** + 4,115r² = 0,47

0

1

2

3

4

5

6

7

0 2,5 5 7,5 10

P (

g k

g-¹

)

Doses de níquel (mg dm-3)

Caule C/C

Caule S/C

FIGURA 13. Teor de fósforo no caule em relação a diferentes doses de

níquel.

Nas raízes foi observado resposta quadrática positiva no teor de

fósforo para as doses de níquel na ausência de calagem, não sendo

observada resposta para as doses de níquel na presença de calagem nas

raízes (Figura 14). O teor de fósforo foi superior nas folhas e raízes na

presença de calagem, com um efeito positivo da calagem sobre o teor de

fósforo nas plantas de milho. Já o teor de fósforo no caule não foi afetado

pela calagem.

y = 0,018x2 - 0,220x + 5,834R² = 0,17

y = 0,024x2** - 0,263x + 5,245R² = 0,44

0

1

2

3

4

5

6

7

0 2.5 5 7.5 10

P (

g k

g-¹

)

Doses de níquel (mg dm-3)

Raiz C/C

Raiz S/C

FIGURA 14. Teor de fósforo na raiz em relação a diferentes doses de níquel.

Page 35: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

33

Os teores de fósforos são considerados adequados ao crescimento,

pois Segundo Bergmann (1992), teores de fósforo variando de 1 a 5 g kg-1

são requeridos para um ótimo crescimento das plantas.

O teor de fósforo nas raízes e no caule aumentou linearmente com a

aplicação de níquel, ao passo que quanto ao teor foliar houve resposta

quadrática positiva, evidenciando que o teor foliar de fósforo diminui até a

dose 97 µmol L-1 de níquel, aumentando a partir de então (Paiva, Carvalho e

Siqueira, 2003). Segundo esses autores o aumento no teor caulinar de

fósforo deve-se, provavelmente, ao efeito de concentração desde nutriente,

pois de acordo com Paiva, Carvalho e Siqueira (2000) ocorre uma redução

na produção de massa seca em mudas de ipê-roxo cultivadas em soluções

nutritivas, submetidas a doses de níquel.

Aumentos no teor de fósforo foram observados por outros autores,

trabalhando com espécies de plantas (Huang e Cunningham, 1996;

Marques, 1996; Yang et al., 1996, Soares 1999), embora Kabata-Pendias e

Pendias (1984) preconizam que a presença de níquel possui antagonismo

sobre a absorção de fósforo.

4.2.3 POTÁSSIO

Os teores de potássio nas folhas e no caule foram menores nos

tratamentos que receberam calagem (Figura 15); nas raízes a calagem

proporcionou maiores teores de potássio (Figura 16).

Page 36: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

34

y = -0,117x* + 7,085R² = 0,25

y = 0,023x2* - 0,194x + 8,563R² = 0,35

0123456789

10

0 2,5 5 7,5 10

K (

g k

g-¹

)

Dose de Níquel (mg dm-3)

Folhas C/C

Folhas S/C

FIGURA 15. Teor de potássio na folha em relação a diferentes doses de

níquel.

y = 0,0844x2* - 0,4303x + 10,794r² = 0,45

y = 0,9924x** + 8,3347r² = 0,81

0

5

10

15

20

25

0 2,5 5 7,5 10

K (

g k

g-¹

)

Dose de Níquel (mg dm-3)

Caule C/C

Caule S/C

Figura 16. Teor de potássio no caule em relação a diferentes doses de

níquel.

Nas folhas de milho, observou-se resposta quadrática positiva na

presença de calagem e uma resposta linear negativa para o teor de potássio

nas folhas na ausência de calagem, conforme aumento das doses de níquel

(Figura 15). No caule houve resposta linear positiva tanto na presença

quanto na ausência de calagem, aumentando o teor de potássio com

aumento das doses de níquel e maiores teores para os tratamentos que não

receberam calagem (Figura 16). Nas raízes houve resposta linear positiva as

Page 37: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

35

doses de níquel na ausência de calagem, não havendo ajuste de modelo na

presença de calagem (Figura 17).

y = -0,0759x + 3,6789R² = 0,24

y = 0,0628x + 2,3656R² = 0,33

0

1

2

3

4

5

0 2,5 5 7,5 10

K (

g k

g-¹

)

Doses de Níquel (mg dm-3)

Raiz C/C

Raiz S/C

FIGURA 17. Teor de potássio na raiz em relação a diferentes doses de

níquel.

Em Paiva et al. (2002) o teor de potássio praticamente não foi afetado

pela presença de níquel. Assim, na massa seca da raiz e das folhas não

houve efeito significativo do níquel sobre o teor de potássio, ao passo que na

massa seca do caule a resposta foi quadrática positiva, com redução deste

teor até a dose de 58,5 µmol níquel, quando esta redução alcançou apenas

4,3% em relação ao tratamento-controle.

A presença de elementos em níveis tóxicos, a exemplo do níquel,

podem gerar resultados contraditórios em termos de absorção de potássio,

quando as espécies são comparadas. Palacios et al. (1998) verificaram que

o níquel aumentou a absorção de potássio em plantas de tomate, enquanto

Crooke e Inkson (1955) verificaram que esta absorção, em aveia, era inibida

pela presença de níquel. Estes resultados evidenciam que a presença de

níquel pode apresentar efeitos antagônicos, sinergísticos ou neutros sobre a

absorção de potássio, conforme a espécie e também conforme a dose.

Paiva, Carvalho e Siqueira, (2003) em mudas de ipê-roxo, verificaram quem

a presença de nitrogênio reduziu o teor de potássio nas raízes e no caule,

Page 38: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

36

com resposta quadrática positiva, e redução no teor de potássio até a dose

de 236 µmol L e 61 µmol L-1 níquel, respectivamente, e nenhum efeito

significativo para o teor de potássio nas folhas.

4.2.4 CÁLCIO

O teor de cálcio foi maior nos tratamentos que receberam calagem,

com resposta às doses de níquel apenas na presença da calagem, onde

houve um pequeno decréscimo de ordem quadrática do teor de cálcio com o

aumento das doses de níquel. No caule o teor de cálcio foi maior nos

tratamentos que receberam calagem e com decréscimo linear em função do

aumento das doses de níquel.

FIGURA 18. Teor de cálcio na folha em relação a diferentes doses de níquel.

y = -0,0023x2* + 0,0085x + 1,1154 r² = 0,3014

y = -0,0054x + 0,9545 R² = 0,03

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0 2.5 5 7.5 10

Ca

(g k

g-¹

)

Doses de níquel (mg dm-3)

folhasC/C

FolhasSC

Page 39: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

37

FIGURA 19. Teor de cálcio no caule em relação a diferentes doses de

níquel.

FIGURA 20. Teor de cálcio na raiz em relação a diferentes doses de níquel.

O teor de cálcio nas raízes foi significativo apenas para o fator

calagem, onde se observou maior teor de cálcio nos tratamentos que

receberam calagem, não havendo respostas as doses de níquel aplicadas.

De acordo com Marschner (1995), cátions divalentes como o níquel

competem com outros cátions como o Ca+2 e o Mg+2, o que, segundo

Kabata-Pendias e Pendias (1984), muitas vezes é caracterizado como

antagonismo. No entanto os resultados, em termos de efeito da presença de

níquel sobre a absorção de cálcio e de magnésio, têm sido contraditórios.

y = -0,0288x + 1,344 R² = 0,21

y = -0,0192x + 1,088 R² = 0,11

00.20.40.60.8

11.21.41.61.8

0 2.5 5 7.5 10

Ca (

g k

g-¹

)

Doses de níquel (mg dm-3)

CauleC/C

CauleS/C

y = -0,0416x + 1,776 R² = 0,19

y = -0,0032x* + 1,184 r² = 0,004

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0 2.5 5 7.5 10

Ca (

g k

g-¹

)

Doses de níquel (mg dm-3)

RaizC/C

RaizS/C

Page 40: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

38

Yang et al. (1996) concluíram que a presença de níquel reduziu a absorção

de cálcio e de magnésio em mudas de cedro, entretanto, em aveia, Crooke e

Inkson (1955) concluíram que o níquel reduziu a absorção de magnésio,

mas aumentou a absorção de cálcio.

4.2.5 MAGNÉSIO

O teor de magnésio nas folhas e caule foi afetado pelas doses de

níquel quando se aplicou calagem com uma resposta quadrática negativa,

já nas raízes as diferenças foram apenas para as doses de níquel, com

resposta linear somente na ausência de calagem.

A redução no teor de magnésio na raiz pode ser devido ao efeito de

inibição durante o processo de absorção, pela interação com outros íons,

conforme mencionado acima para cálcio.

FIGURA 21. Teor de magnésio na folha em relação a diferentes doses de

níquel.

y = -0,006x2* + 0,0559x + 0,283 r² = 0,23

y = 0,007x + 0,2368 R² = 0,08

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0 2.5 5 7.5 10

Mg (

g k

g-¹

)

Doses de níquel (mg dm-3)

folhas C/C

Folhas SC

Page 41: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

39

FIGURA 22. Teor de magnésio no caule em relação a diferentes doses de

níquel.

FIGURA 23. Teor de magnésio na raiz em relação a diferentes doses de

níquel.

Como no presente trabalho, em Paiva, Carvalho e Siqueira (2003) o

teor de magnésio foliar em mudas de ipê-roxo não foi afetado de forma

significativa pela aplicação de níquel.

y = -0,0058x + 0,3008 R² = 0,05

y = 0,0013x + 0,2464 R² = 0,002

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0 2.5 5 7.5 10

Mg (

g k

g-¹

)

Doses de níquel (mg dm-3)

Caule C/C

Caule S/C

y = -0,0115x + 0,4992 R² = 0,05

y = -0,0211x* + 0,4896 R² = 0,21

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0 2.5 5 7.5 10

Mg (

g k

g-¹

)

Doses de níquel (mg dm-3)

Raiz C/C

Raiz S/C

Page 42: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

40

4.3 MICRONUTRIENTES

4.3.1 MANGANÊS

Aplicação de níquel e calagem afetaram significativamente (P <0,05)

a concentração de manganês nas plantas de milho, efeito esse evidenciado

principalmente nas folhas. A concentração de manganês nas folhas diminuiu

com a calagem e com o aumento das doses de níquel (Figura 24).

FIGURA 24. Teor de manganês na folha em relação a diferentes doses de

níquel.

Nas raízes e caule a aplicação de calcário resultou em um menor teor

de manganês, e um pequeno decréscimo com o aumento das doses de

níquel (Figuras 25 e 26). Uma diminuição na concentração de manganês na

parte aérea de azevém foram observadas por Khalid e Tinsley (1980) e na

cevada por Rahman et al. (2005) em resposta a aplicação de níquel. Em

plantas de tomate, o manganês foi o cátion divalente que sofreu a maior

restrição, em termos de absorção, quando da presença de níquel (Palacios

et al., 1998).

y = -7,315x** + 215,856 r= 0,93

y = -7,778x** + 237,5 r² = 0,92

100

125

150

175

200

225

250

275

0 2.5 5 7.5 10

Mn

(m

g k

g-¹

)

Doses de Níquel (mg dm-3)

Folhas C/C

folhas S/C

Page 43: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

41

FIGURA 25. Teor de manganês no caule em relação a diferentes doses de

níquel

FIGURA 26. Teor de manganês na raiz em relação a diferentes doses de

níquel.

Essa redução nos teores foliares de manganês em função do

aumento das doses de níquel é resultado de uma ação antagônica entres

estes elementos (Kabata-Pendias e Pendias, 1984).

4.3.2 ZINCO

y = -2,4074x** + 108,33 r² = 0,77

y = -2,1130** + 125,9 r² = 0,68

0

25

50

75

100

125

150

175

200

0 2.5 5 7.5 10

Mn

(m

g k

g-¹

)

Doses de Níquel (mg dm-3)

Caule C/C

Caule S/C

y = -2,5926x** + 90,741 r² = 0,70

y = -2,3148x** + 109,26 r² = 0,54

0

25

50

75

100

125

150

175

200

0 2.5 5 7.5 10

Mn

(g k

g-¹

)

Doses de Níquel (mg dm-3)

Raiz C/C

Raiz S/C

Page 44: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

42

A aplicação de doses crescentes de níquel e de calagem reduziram

negativa e significativamente (P <0,05) a concentração de zinco nas folhas e

raízes (Figura 27 e 29).

FIGURA 27. Teor de zinco na folha em relação a diferentes doses de níquel.

FIGURA 28. Teor de zinco na raiz em relação a diferentes doses de níquel.

O teor de zinco no caule não foi afetado pela calagem e doses de

níquel (Figura 26). As maiores diferenças nos teores de zinco nas folhas e

raízes, quanto à aplicação de calagem foram verificadas nas menores

y = -0,3036x** + 11,515 r² = 0,54

y = -1,0017x** + 21,802 r² = 0,92

0

5

10

15

20

25

0 2.5 5 7.5 10

Zn (

mg k

g-¹

)

Doses de Níquel (mg dm-3)

Folhas C/C

folhas S/C

y = -2,1221x** + 30,941 r² = 0,53

y = -4,9637x** + 53,27 r² = 0,73

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 2.5 5 7.5 10

Zn (

mg k

g-¹

)

Doses de Níquel (mg dm-3)

Raiz C/C

Raiz S/C

Page 45: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

43

doses, e consequentemente uma redução dessa diferença na medida em

que se aumentaram as doses de níquel.

FIGURA 29. Teor de zinco no caule em relação a diferentes doses de níquel.

De acordo com Kabata-Pendias e Pendias (1984), metais como o

níquel podem ser antagônicos ao zinco. Em Paiva, et al. (2002) a aplicação

de níquel fez com que o teor radicular de zinco chegasse a uma resposta

quadrática positiva, o que indica haver antagonismo até a dose 200,2 mmol

níquel, caracterizando o antagonismo preconizado por Kabata-Pendias e

Pendias (1984). Redução no teor radicular de zinco, em plantas submetidas

a doses crescentes de níquel, foi observada em tomate por Palacios et al.

(1998).

4.3.3 COBRE

Quanto ao teor de cobre nas folhas de milho não se observou

diferenças em relação à calagem, apenas para as doses de níquel,

y = -0,6105x + 85,392 R² = 0,012

y = -4,9566x** + 175,41 r² = 0,39

0

50

100

150

200

250

0 2.5 5 7.5 10

Zn (

mg k

g-¹

)

Doses de Níquel (mg dm-3)

Caule C/C

Caule S/C

Page 46: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

44

ocorrendo um pequeno incremento no teor deste micronutriente com o

aumento das doses de níquel (Figura 30).

FIGURA 30. Teor de cobre na folha em relação a diferentes doses de níquel.

No caule e raízes a calagem e aumento das doses de níquel não

alteraram o teor de cobre (Figuras 31 e 32).

FIGURA 31. Teor de cobre no caule em relação a diferentes doses de

níquel.

y = 0,9916x** + 75,84 r² = 0,55

y = 0,814x* + 78,779 r² = 0,26

0

20

40

60

80

100

120

0 2.5 5 7.5 10

Cu

(m

g k

g-¹

)

Doses de Níquel (mg dm-3)

Folhas C/C

Folhas S/C

y = 1,0465x* + 88,566 r² = 0,32

y = -0,0129x + 98,837 R² = 0,00

0

20

40

60

80

100

120

140

0 2.5 5 7.5 10

Cu (

mg k

g-¹

)

Doses de Níquel (mg dm-3)

Caule C/C

Caule S/C

Page 47: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

45

FIGURA 32. Teor de cobre na raiz em relação a diferentes doses de níquel.

Kabata-Pendias e Pendias (1984) afirmaram que a presença de

níquel provoca interação com a absorção de cobre, podendo ser antagônica

em algumas espécies e sinérgica em outras, sendo que no presente caso a

interação foi sinergística. Já Yang et al. (1996) verificaram que em plantas

de Trifolium repens e Brassica oleracea houve uma redução na absorção de

cobre, na presença de níquel, enquanto plantas de Lolium perenne não

tiveram a absorção de cobre afetada pelo níquel. Em plantas de tomate,

Palacios et al. (1998) verificaram que a presença de níquel diminuiu

significativamente a absorção de cobre.

4.3.4 FERRO

Nas folhas verificou-se diferenças significativas nos teores de ferro

somente nas doses de níquel aplicadas, como um aumento linear no teor

desde elemento na medida em que foi aumentada a dose de níquel (Figura

33).

y = -0,1744x + 100,87 R² = 0,01

y = -0,407x + 109,77 R² = 0,05

0

20

40

60

80

100

120

140

0 2.5 5 7.5 10

Cu (

mg k

g-¹

)

Doses de Níquel (mg dm-3)

Raiz C/C

Raiz S/C

Page 48: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

46

FIGURA 33. Teor de ferro na folha em relação a diferentes doses de níquel.

No caule o teor de ferro foi afetado pelas doses de níquel, sendo

observada uma redução no teor deste micronutriente com o aumento da

dose de níquel (Figura 34).

FIGURA 34. Teor de ferro na folha em relação a diferentes doses de níquel.

Nas raízes houve diferenças entre o teor de ferro apenas para a

calagem (Figura 35). Segundo Agarwala et al. (1977) o níquel

aparentemente aumenta a absorção de ferro, no entanto inibe o seu

y = 7,2746x** + 264,52 r² = 0,59

y = 6,6667x** + 272,01 r² = 0,76

050

100150200250300350400450

0 2.5 5 7.5 10

Fe (

mg k

g-¹

)

Doses de Níquel (mg dm-3)

folhas C/C

folhas S/C

y = -28,551x** + 404,89 r² = 0,71

y = -24,348x** + 361,96 r² = 0,75

0

100

200

300

400

500

600

700

0 2.5 5 7.5 10

Fe (

mg k

g-¹

)

Doses de Níquel (mg dm-3)

Caule C/C

Caule S/C

Page 49: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

47

metabolismo daí o aparecimento do sintoma de deficiência induzida de ferro.

No presente trabalho isto não foi constatado.

FIGURA 35. Teor de ferro na raiz em relação a diferentes doses de níquel.

Paiva et al. (2002) observaram que no caule e nas folhas das mudas

de cedro, o teor de ferro obteve resposta quadrática positiva, caindo até a

dose 128,4 e 98,0 mmol níquel, respectivamente, e aumentando em doses

maiores, o que indica que, até determinada dose de níquel, há restrição do

transporte de ferro da raiz para a parte aérea. Este efeito foi observado em

várias espécies de plantas (Yang et al., 1996), embora em plantas de tomate

tenha ocorrido redução na absorção de ferro, quando a dose de níquel na

solução nutritiva variou de 0 a 510 mmol níquel (Palacios et al., 1998).

4.3.5 NÍQUEL

Aplicação de doses de níquel e de calagem no solo influenciaram na

concentração do níquel, constatando-se um maior teor nas raízes com

valores até 596,23 mg kg-1 de massa seca em um modelo linear. No caule

os teores deste elemento foram menores do que encontrados nas raízes,

consequentemente um padrão linear no teor do níquel no caule. De acordo

y = -38,325x + 1386,9 R² = 0,12

y = 41,841x* + 1231,8 r² = 0,21

0

500

1000

1500

2000

2500

0 2.5 5 7.5 10

Fe

(m

g k

g-¹

)

Doses de Níquel (mg dm-3)

Raiz C/C

Raiz S/C

Page 50: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

48

com o experimento de Mitchell et al. (1978), as concentrações de Cádmio,

níquel, zinco e cobre foram maiores nas raízes do milho do que nas folhas.

4.3.5.1 NÍQUEL NAS FOLHAS

Os teres de níquel nas folhas foram afetados tanto pela calagem

quanto pelas doses do elemento aplicadas no solo (Figura 36). A calagem

pode interferir na concentração do níquel na planta pela elevação do pH,

pois segundo Mellis et al. (2004) a adsorção de Ni, aumenta com o aumento

do pH; e até mesmo pelo incremento de cálcio no solo, pois por serem dois

cátions divalentes pode ocorrer competição na absorção (Gajewska e

Skłodowska, 2007).

A elevação nos teores de níquel nas folhas mostra que este elemento

é muito móvel na planta (Mishra e Kar, 1974), enquanto o aumento no teor,

independentemente da parte da planta analisada, mostra que o níquel é

absorvido proporcionalmente à sua concentração no meio de crescimento.

FIGURA 36. Teor de níquel na folha em relação a diferentes doses de

níquel.

y = 5,6967x** + 4,3782 r² = 0,94

y = 7,2016x** + 9,8462 r² = 0,93

0102030405060708090

100110

0 2.5 5 7.5 10

Ni (m

g k

g-¹

)

Doses de Níquel (mg dm-3)

Folha C/C

Folha S/C

Page 51: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

49

Valores na faixa de 10 a 100 mg kg-1 de massa seca geralmente são

tóxicos para muitas plantas (Kabata-Pendias e Pendias, 1984), ao passo que

Adriano (1986) diz que, em geral, a toxidez de níquel se expressa quando a

sua concentração na massa seca das plantas for maior que 50 mg kg-1, com

exceção das espécies acumuladoras e hiperacumuladoras: Alyssum

bertoloni com teores de níquel de 13.400 mg kg-1 e Dichapetalum

gelonioides com teores de níquel de 33.000 mg kg-1 (Accioly e Siqueira,

2000).

Berton et al. (2006) observou que, até a dose correspondente a 10,5

mg kg-1, não houve diferença no teor de níquel nas folhas do feijoeiro,

independentemente da presença ou não de calcário. Por sua vez, na dose

de 47 mg kg-1, a concentração de níquel nas folhas do feijoeiro cultivado no

solo sem adição de calcário foi cerca de duas vezes maior que a observada

nos tratamentos com calcário.

As mesmas espécies de plantas cultivadas em locais distintos

possuem diferentes quantidades de níquel em seus tecidos, e esta variação

está em função da variação do teor de níquel no solo em que estas plantas

crescem (Chang e Sherman, 1953).

Em um experimento com plantas de aveia em vasos, Vergnano e

Hunter (1953) observaram que as concentrações crescentes de NiSO4 na

solução aumentava as concentrações de níquel na massa seca das folhas.

Durante um período experimental de 70 dias a partir de germinação à

maturidade, o teor de níquel aumentou rapidamente durante os primeiros 30

dias e, em seguida, diminuiu lentamente. Conforme estes autores, o níquel é

translocado no sistema de condução e em seguida, desloca-se para as

zonas de maior atividade metabólica onde se torna concentrada.

Várias gramíneas, incluindo cultivados no campo como aveia e trigo,

contêm de 4 a 134 ppm de níquel na massa seca (Mishra e Kar, 1974).

Segundo Accioly e Siqueira (2000) o milho está entre as plantas eficientes

em acumular metais.

A tolerância aos metais pesados está baseada no sequestro dos íons

dos metais nos vacúolos, sua ligação com ligantes apropriados como os

Page 52: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

50

ácidos orgânicos, proteínas e peptídeos, e na presença de enzimas que

podem funcionar a altos níveis de íons metálicos (Lasat, 2000; Garbisu e

Alkorta, 2001).

4.3.5.2 NÍQUEL NO CAULE

No caule foram observadas diferenças significativas para a calagem e

para as doses de Ni, onde se verificou significância na regressão linear para

tratamentos com e sem calagem (Figura 37).

FIGURA 37. Teor de níquel no caule em relação a diferentes doses de

níquel.

Paiva et al. (2003) observaram que o incremento nas doses de níquel,

em solução nutritiva, induziu aumento no teor deste elemento no caule das

mudas de ipê-roxo, com resposta linear positiva.

4.3.5.3 NÍQUEL NA RAIZ

Tanto a calagem quanto as doses de níquel afetaram

significativamente (P <0,05) a concentração de níquel nas raízes e nos

y = 11,532x** + 25,277 r² = 0,93

y = 13,116x** + 42,738 r² = 0,86

020406080

100120140160180200

0 2.5 5 7.5 10

Ni (m

g k

g-¹

)

Doses de Níquel (mg dm-3)

Caule C/C

Caule S/C

Page 53: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

51

tratamentos que receberam calagem foram observados menores teores de

níquel, com resposta linear positiva no teor do elemento com o aumento das

doses (Figura 38).

A toxidez de níquel em plantas varia com as espécies, embora alguns

autores relatem a ocorrência de toxidez por níquel em plantas em pequenas

concentrações, existem trabalhos onde se verifica uma concentração muito

acima do considerado tóxico, sem ocorrência de sintomas na planta.

Marschner (1995) destaca que existe alta variabilidade entre as espécies

vegetais na capacidade de concentrar níquel nos seus tecidos.

FIGURA 38. Teor de níquel na raiz em relação a diferentes doses de níquel.

Em Paiva et al. (2003) nas raízes das mudas de ipê-roxo, o teor

máximo alcançado foi 669,1 mg kg-1, na dose 190,9 µmol L-1 Ni, sendo

716% superior ao tratamento controle.

Meers et al. (2005) avaliando o potencial de Brassic rapa, Cannabis

sativa, Helianthus annuus e Zea mays na fitoextração de elementos tóxicos

extraídos de sedimentos derivados de solos calcários, observaram no milho

as maiores produções de biomassa, mas as menores concentrações de

elementos tóxicos na parte. Estes autores concluíram que devido à sua

elevada produção de biomassa e tolerância a metais pesados, o milho pode,

y = 29,744x** + 180,77 r² = 0,58

y = 40,769x** + 223,08 r² = 0,80

050

100150200250300350400450500550600650

0 2.5 5 7.5 10

Ni (m

g k

g-¹

)

Doses de Níquel (mg dm-3)

Raiz C/C

Raiz S/C

Page 54: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

52

portanto, ser igualmente adequada como outras culturas na fitoextração,

apesar dos seus baixos níveis de acumulo observados se comparado com

plantas hiperacumuladoras.

Uma concentração adequada de alguns nutrientes pode diminuir a

toxidez causada por metais pesados. Para Crooke e Inkson (1978) o cálcio é

o mais ativo na redução dos sintomas tóxicos causados por níquel e isto

sugere que os dois efeitos estão relacionados, pois observou-se que um

aumento no fornecimento de nitrogênio, de cálcio ou de magnésio levou a

reduções nos sintomas de necrose.

Uma atenção especial tem que ser dada a concentração destes

elementos no solo para evitar, altos teores nos alimentos, pois segundo

Berton et al. (2006) a elevação da concentração de níquel no solo para 2,3

mg kg-1 é suficiente para aumentar a concentração desse elemento nos

grãos de feijão acima de 5 mg kg-1 de massa fresca, tornando-os impróprios

para o consumo humano.

Page 55: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

53

5. CONCLUSÃO

A calagem proporciona maior crescimento das plantas e evitando a

toxidez por níquel até a dose máxima estudada.

Pequenas doses de níquel com calagem levaram a um maior acumulo

de massa seca.

Na ausência de calagem o aumento nas doses de níquel tem-se um

decréscimo no crescimento e acumulo de massa seca nas plantas.

A calagem e a aplicação de doses de níquel interferem na

concentração dos nutrientes nas varias partes da planta.

A presença do níquel exerceu uma ação antagônica com os

micronutrientes manganês e zinco e sinérgica com os micronutrientes cobre

e ferro.

Page 56: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

54

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ACCIOLY, A.M.A.; SIQUEIRA, J.O. Contaminação química e biorremediação do solo. In: NOVAIS, R.F.; ALVAREZ, V.H.; SCHAEFER, C.E.G.R. Tópicos em Ciência do Solo. Viçosa: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2000. ADRIANO, D.C. Trace elements in the terrestrial environment. New York: Springer-Verlag, 1986. 533p. AGARWALA, S. C.; BISCHT, S. S.; SHARMA, C. P. Relative effectiveness of certain heavy metals in producing toxicity and symptons of deficiency in barley. Canadian Journal of Botany, v. 55, n. 10, p. 1299-1307, 1977 AGRIANUAL. Anuário da agricultura brasileira. 13 ed. São Paulo: FNP. Consultoria, 2008. ANTON, D.F.P. Toxidez do níquel em arroz e feijão. 1990. 144p Tese (Doutorado) - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Piracicaba. ASSIS, J. P. Modelo estocástico para estimação da produtividade potencial de milho em Piracicaba, SP. 2004, 168p. Tese (Doutorado em Agronomia) Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo, 2004. BERGMANN, W. Nutritional disorders of plants: developments, visual and analytical diagnosis. New York: Gustav Fischer Verlang Jena, 1992. 741 p. BERTON, R.S.; PIRES, A.M.M.; ANDRADE, S.A.L.; ABREU, C.A. AMBROSANO, E.J.; SILVEIRA, A.P.D. Toxicidade do níquel em plantas de feijão e efeitos sobre a microbiota do solo. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 41, n. 8, p. 1305-1312, 2006. BRASIL. Departamento Nacional de Produção Mineral. Anuário mineral. Brasília: DNPM, 20010. BROWN, P.H.; WELCH, R.M.; CARY, E.E. Nickel a micronutrient essencial for all higher plants. Plant Physiol, 85, 1987a. BROWN, P. H. et al. Beneficial effects of nickel on plant growth. Journal of plant Nutrition, v. 10, n. 9, 1987b. CARDOSO, L. M. N.; CHASIN, A. A. M.. Ecotoxicologia do cádmio e seus compostos. Salvador: CRA - Centro de Recursos Ambientais, 2001. Série Cadernos de Referência Ambiental do CRA, v.6

Page 57: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

55

CARNEIRO, A. A.; CARNEIRO, N. P. CARVALHO, C. H. S.; VASCONSELOS, M. J. V. PAIVA, E.; LOPES, M.A. Milho transgênico. Biotecnologia Ciência e Desenvolvimento, Brasília, n.15, p. 42-46, 2000. CANTARELLA, H. Nitrogênio. In: NOVAIS, R.F.; ALVAREZ V., V.H.; BARROS, N.F.; FONTES, R.L.F.; CANTARUTTI, R.B.; NEVES, J.C.L. (eds). Fertilidade do solo. Viçosa, Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, p. 375-470, 2007. CHANG, A. T.; SHERMAN. G. D. The nickel content of some Hawaiian soils and plants and the relation of nickel to plant growth. Technical Bulletin. N.19, p3-25. CROOKE, W. M.; INKSON, R.H.E. Relation between nickel toxicity and major nutrient supply. Plant and Soil, Dordrecht, v.49, p.395, 1978. CROOKE, W. M.; INKSON, R. H. E. The relationship between nickel toxicity and major nutrient supply. Plant and Soil, v.6, n.1, p. 1-15, 1955. EMBRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Manual de analises químicas de solos, plantas e fertilizantes. Brasília, 1999. 370p. ESKEW, D.L.; WELCH R.M.; CIESLAK, W.A. Nickel in higher plants; Further evidence for an essential role. Plant Physiol, 76, 1984. ERNANI, P. R.. Química do solo e disponibilidade de nutrientes / P.R. ERNANI. Lages: O autor, 2008. 230p,: il. FERNANDES, M.S. Nutrição Mineral de Plantas. Viçosa, Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, p. 432, 2006. FORNASIERI FILHO, D. A cultura do milho. Jaboticabal: Funep, 1992. 273 p GARBISU, C.; ALKORTA, I. Phytoextraction: a cost effective plant-based technology for the removal of metals from the environment. Bioresource Technology, v.77, 2001, p.229-236. GAJEWSKA,E.; SKŁODOWSKA, M. Effect of nickel on ROS content and antioxidative enzyme activities in wheat leaves. BioMetals, v.20, 2007, p.27–36. GUPTA, U.C. Micronutrientes e elementos tóxicos em plantas e animais . In: FERREIRA, M.E.; CRUZ, M.C.P.; RAIJ, B. van e ABREU, C.A., eds. Micronutrientes e elementos tóxicos na agricultura. Jaboticabal, CNPq/FAPESP/ POTAFOS, 2001. p.13-43. HÄNSCH, R.; MENDEL, R.R . Funções fisiológicas dos micronutrientes minerais (Cu, Zn, Mn, Fe, Ni, Mo, B, Cl). Current Opinion Usina Biological, n.12 v.3, 2009.

Page 58: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

56

HÄNSCH, R..; MENDEL, R.R . Funções fisiológicas dos micronutrientes minerais (Cu, Zn, Mn, Fe, Ni, Mo, B, Cl). Current Opinion Usina Biological, n.12 v.3, 2009. HUANG, X. Q.; WEI, Z. M. High-frequency plant regeneration through callus nitiation from mature embryos of maize (Zea Mays L.). Plant Cell Reports, Berlin, v. 22, p.793-800, 2004. HUANG, J.W.; CUNNINGHAM, S.D. Lead phytoextraction: species variation in lead uptake and translocation. The New Phytologist, v. 134, n. 1, p.75-84, 1996. IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Agricultura. Disponível em: < http://www.ibge.gov.br/home/presidencia/noticias/noticia_visualiza.ph p?id_noticia=2319&id_pagina=1 >. Acesso em: 12/02/2013.

IARC - International Agency for Research on Cancer. Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, vol. 49, Chromium, Nickel and Welding, IARC Scientific Publications, Lyon, 1990, pp. 257–445. In: KASPRZAK, K.S.; SUNDERMAN, F.W.; SALNIKOW, K. Nickel carcinogenesis. Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis, v. 533, n1–2, 2003, p.67–97.

KABATA-PENDIAS, A.; PENDIAS, H. Trace elements in soils and plants. Boca Raton: CRC Press, 1984. 315 p.

KASPRZAK, K.S.; SUNDERMAN, F.W.; SALNIKOW, K. Nickel carcinogenesis. Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis, v. 533, n1–2, 2003, p.67–97. KHALID, B.Y.; TINSLEY, J. Some effects of nickel toxicity on rye grass. Plant and soil, v.55, n.1, p.139-144, 1980. LASAT, M.M. Phytoextraction of metals from contaminated soil: a review of plant/soil/metal interaction and assessment of pertinent agronomic issues. Journal of Hazardous Substance Research, v.2, 2000, 25 p. LOPES, A.S. GUILHERME, L.R.G. Acidez do solo e calagem. São Paulo: ANDA. 3ª Ed. 1990. 22p. (Boletim Técnico, 1). MALAVOLTA, E. Corretivos cálcicos, magnesianos e calco-magnesianos. In: MANUAL DE QUÍMICA AGRÍCOLA: adubos e adubação. São Paulo: Agronômica Ceres, 1981. 596 p. MAPA – Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento. Disponível em: http://www.agricultura.gov.br/vegetal/culturas/milho: Acesso em: 12/02/2013.

Page 59: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

57

MARQUES, T. C. L. L. S. M. Crescimento e absorção mineral de mudas de espécies arbóreas em material de solo contaminado com metais pesados. Lavras: Universidade Federal de Lavras, 1996. 116 p. Dissertação (Mestrado em Solos e Nutrição de Plantas) – Universidade Federal de Lavras, 1996. MARSCHNER, H. Mineral nutrition of higher plants. 2.ed. London: Academic Press, 1995. 889 p. KLUCAS, R. V. et al. Nickel, a micronutrient for hydrogen dependent growth of Rhizobium japonicum and for expression of urease activity in soybean leaves. Proceedings of the National Academy of Sciences of USA, v. 80, p. 2253-2257, 1983. MEERS, E.; RUTTENS, A.; HOPGOOD, M.; LESAGE, E.; TACK F.M.G. Potential of Brassic rapa, Cannabis sativa, Helianthus annuus and Zea mays for phytoextraction of heavy metals from calcareous dredged sediment derived soils. Chemosphere, V.61, n.4, de 2005, p.561-572 MELLIS, E.V.; CRUZ, M.C.P.; CASAGRANDE, J.C. Nickel adsorption by soils in relation to pH, organic matter, and iron oxides. Scientia agricricola, v.61, n.2, 2004, p. 190-195 MITCHELL, R.L. Cobalt and nickel in soils and plants. Soil science, v.60, 1945. MITCHELL, G.A.; BINGHAM, F.T.; PAGE, A.L. Yeld and metal composition of lettuce and wheat grown on soils amended with sewage sludge enriched with cadmium, copper, nickel, and zinc. Journal of Environmental Quality, v.7, n.2, p.165-171, 1978. MERIAN, ERNEST (Ed.). Metals and Their Compounds in the Environment. New York: [Basel, ] VCH, 1991. MISHRA, D.; KAR, M. Nickel in plant growth and metabolism. The botanical review, v.40, n.4, p.395- 449, 1974. MEURER, E. J. Fundamentos de Química do Solo.Porto Alegre: Ed. Gênesis, 2000, 174 p. NEVES, O.S.C.; FERREIRA, O.E.V. de; CARVALHO, J.G de; SOARES, C.R.F.S. Adição de níquel na solução nutritiva para cultivo de mudas de umbuzeiro. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.31, n.3, 2007, p.485-490. PAIVA, H. N.; CARVALHO, J. G.; SIQUEIRA, J. O. Efeito de doses de Cd, Ni, Pb e Zn sobre o crescimento de mudas de cedro (Cedrela fissilis Vell.) e de ipê-roxo (Tabebuia impetiginosa (Mart.) Standl.), em solução nutritiva. Revista Árvore, v. 24, n. 4, p. 369-378, 2000.

Page 60: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

58

PAIVA, H.N. de; CARVALHO, J.G. de; SIQUEIRA, J.O. Teor de nutrientes em mudas de cedro (Cedrela fissilis Vell.) Submetidas a doses crescentes de níquel, em Solução nutritiva. Revista Árvore , v.26, n.3, 2002, p.279-284. PAIVA, H. N.; CARVALHO, J. G.; SIQUEIRA, J. O.; FERNANDES, A.R.; MIRANDA, J.R.P Efeito da aplicação de doses crescentes de níquel sobre o teor e o conteúdo de nutrientes em mudas de ipê-roxo (Tabebuia impetiginosa (Mart.) Standley). Scientia Forestalis, v.63, p. 158-166, 2003. PALACIOS, G.; GÓMEZ, I.; CARBONELL-BARRACHINA, A.; NAVARRO PEDREÑO, J. MATAIX, J. Effect of nickel concentration on tomato plant nutrition and dry matter yield. Journal of plant nutrition, v.21, n.10, p.2179-2191, 1998. PATERNIANI, E.; CAMPOS, M. S. Melhoramento do milho. In: BORÉM, A. Melhoramento de espécies cultivadas. Viçosa, [s.n.], 1999. p. 429-485. PEREIRA, A. R. Estimativa da área foliar em milharal. Bragantia, v.46, n.1, 147-150. 1986. PONS, A.; BRESOLIN, M. A cultura do milho. Trigo e Soja. Porto Alegre, n. 57, p. 6-31, 1981. RAIJ, B. Van. Fertilidade do Solo e Adubação – 1. Solo – adubação 2. Solo – Fertilidade: In cap. 8 Acidez e Calagem. São Paulo; Piracicaba: Ceres, Potafos, 1991. p.343. RAHMAN, H.S.; SABREEN, S.; ALAM, S. E KAWAI, S. Effects of Ni on growth and composition of metal micronutrients in barley plants grown in nutrient solution. Journal of plant nutrition, 28, 2005, p393–404 SABIR, M.; GHAFOOR, A.; SAIFULLAH; ZIA-UR-REHMAN, M.; AHMAD, H.R.; AZIZ1, T. Growth and Metal Ionic Composition of Zea mays as Affected by Nickel Supplementation in the Nutrient Solution. International Journal of Agriculture e Biology, 10:297, 2011. SEREGIN, I.V.; KOZHEVNIKOVA, A.D.; KAZYUMINA, E.M.; IVANOV, V.B. Nickel toxicity and distribution in maize roots. Russian Journal of Plant Physiology, Vol. 50, No. 5, 2003. SOARES, C. R. F. S. Toxidez de zinco, cobre, cádmio e chumbo para o eucalipto em solução nutritiva. Dissertação (Mestrado em Solos e Nutrição de Plantas) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 1999, 132 p. SOUZA, D. M. G.; LOBATO, E. Cerrado: correção do solo e adubação. 2 ed. Brasília: Embrapa Cerrados, 2004. 416 p.

Page 61: ALTERAÇÕES NO pH DE SOLO RIZOSFÉRICO E ACUMULO DE …§ões... · 2013 é que a 2ª safra de milho seja superior à 1ª com participação de 51,3% daquela contra 48,7% desta,

59

SOUZA, D.M.G.; MIRANDA, L.N. e OLIVEIRA, S.A. Acidez do solo e sua correção. In: NOVAIS, R.F.; ALVAREZ V., V.H.; BARROS, N.F.; FONTES, R.L.F.; CANTARUTTI, R.B. e NEVES, J.C.L., eds. Fertilidade do solo. Viçosa, MG, Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2007. TISDALE, S.L.; NELSON, W.L.; BEATON, J.D. Soil fertility and fertilizers. New York: Macmillan Publishing Company, 1985. 754p. UREN, N.C. Forms, reaction and availability of nickel in soils. Advances in Agronomy, v.48, p.141-203, 1992. VERGNANO, O. Action of nickel on plants in serpentine soils. Nuovo Giornale Botanico Italiano, n.60, 1953, p.109-183. VILLARINO, A. A., Densidade e espaçamento como fatores de produtividade na cultura do milho. Agroline, 2005. Disponível em: http://www.agronline.com.br/artigos/artigo. Acesso em 24 ago. 2009. WALKER, C. D. et al. Effects of nickel deficiency on some nitrogen metabolites in cowpeas (Vigna ungiculata L. Walp.). Plant Physiology, v.79, n.2, 1985. VOLKWEISS, S. J. Química da acidez do solo. In: VOLKWEISS, S. J. (coord.) II Seminário sobre Corretivos da Acidez do Solo. DS/UFSM, Santa Maria, 1989, p.7-38 WILLIAMS, L. E.; MILLER, A. J. Transporters responsible for the uptake partitioning of nitrogenous solutes. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. Palo Alto, v. 52, n.1, 2001. YANG, X.; Baligar, V.C.; Martens, D.C.; Clark, R.B. Plant tolerance to nickel toxicity: II. Nickel effects on influx and transport of mineral nutrients in four plant species. Journal of Plant Nutrition, v.19, n.2, 1996, p.265-279. ZARKOVIC, B. M. e BLAGOJEVIC S.D. "The effects of some agrotechnical measures on the uptake of nickel by maize plants." Journal of the Serbian Chemical Society, 74, 2009.