DURAES, F. O. M.

KARAM, D.

MAGALHAES, P. C.

OLIVEIRA, A. C. de

SOUZA, I. R. P. de

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Efeitos do cálcio e do encharcamento do solo na proteína e na porosidade de raízes demilho “Saracura”.Paulo C. Magalhães1, Isabel R. P. de Souza1, Frederico O. M. Durães1, Décio Karam1 eAntônio C. de Oliveira1.1Pesquisadores Embrapa Milho e Sorgo, Caixa postal 151. 35701-970 Sete Lagoas, M.G. E-mail: pcesar@cnpms.embrapa.brPalavras chave: Encharcamento, cálcio, proteína,  porosidade de raízesINTRODUÇÃONo Brasil, estima-se que haja cerca de 28 milhões de hectares de solos sujeitos aencharcamento temporário e que podem ser incorporados ao processo produtivo. A cultura domilho apresenta-se como uma opção válida, especialmente para as várzeas.  Em algumasespécies vegetais são conhecidas as variações de tolerância às condições de inundação, o quetorna possível a seleção e o melhoramento genético para essa condição do solo. Essa variaçãona tolerância, especificamente, em milho, tem sido descrita por Kanwar & Sial (1988) eParentoni et al. (1995). O encharcamento do solo causa estresse oxidativo com danos àsproteínas.  As modificações oxidativas são caracterizadas pela formação de carbonil nascadeias de histidina, arginina, lisina e prolina (Shacter et al. 1994) e a detecção do grupocarbonil, pela conversão aos derivados do 2,4 dinitrofenilhidrazina, tem sido usada para aquantificação de oxidação protéica (Levine et al. 1990).  Pesquisas têm demonstrado(Vitorino et al. 2001, Dantas 1999) que a adição de cálcio à solução de germinação aumenta atolerância do milho Saracura em condições de déficit de oxigênio. Estas pesquisasenvolveram a adição de cloreto de cálcio no aumento da sobrevivência das plântulas, sobcondições de hipoxia, tanto do “Saracura” como também da variedade BR-107 classificadacomo não tolerante a este tipo de estresse. Estes experimentos foram conduzidos emlaboratório, nas fases de germinação e desenvolvimento inicial das plântulas. Assim visualiza-se a necessidade de maiores investigações de como esse elemento influencia a tolerância aoalagamento ao longo do desenvolvimento normal das plantas. O objetivo deste trabalho foiavaliar o teor de proteína total, oxidação protéica e porosidade de raízes, utilizando-sediferentes doses, fontes e modos de aplicação do cálcio em plantas de milho “Saracura” BRS-4154, sob condições de alagamento.MATERIAL E MÉTODOSO ensaio foi conduzido em regime controlado de casa de vegetação na Embrapa Milho eSorgo, Sete lagoas, MG. Foram utilizados vasos de 20 kg de solo proveniente de várzea, comtrês plantas/vaso. O solo foi adubado de acordo com a recomendação da análise química. Ostratamentos foram constituídos por uma variação de doses de cálcio (300, 500 e 1500 kg ha-1),fontes de cálcio (gesso e cloreto de cálcio) e modos de aplicação do adubo (incorporado a 8cm da superfície, incorporado em todo o solo e sem incorporação). Cada tratamento foiavaliado em condições normais de irrigação e sob encharcamento contínuo imposto a partir doestádio V6. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com quatro repetições.Foram avaliados na floração os teores de proteína total, oxidada e a porosidade de raízes,tanto no regime de irrigação normal como no encharcado.2O teor protéico foi analisado pelo método de Bradford (1976), empregando-se o KitBio-Rad Protein Assay (BIO-RAD, Hercules, CA, EUA). A mistura da reação continha 20 µLdo extrato protéico e 200 µL do reagente e a determinação da absorbância foi realizada em595 nm. A curva padrão foi preparada utilizando-se albumina do soro bovino (BSA)(SIGMA, St. Louis, MO, EUA).A análise de oxidação protéica foi realizada de acordo com o método de Levine (1990)e o conteúdo de carbonil foi calculado a partir da absorbância a 374 nm, dividida pelocoeficiente de extinção para hidrazonas alifáticas (22 L nmo-1cm-1) e expresso em nmol decarbonil mg-1 de proteína. As reações das proteínas oxidadas com 2,4 dinitrofenilhidrazina,segundo Levine (1990), são:Proteína – C = O   H2N – NH – 2,4 DNP                Proteína = N – NH – 2,4 DNP + H2OProteína – C = N – Proteína   H2N – NH – 2,4 DNP              Proteína = N – NH – 2,4 DNP +H2OA porosidade das raizes foi obtida pelo método do picnômetro (Jensen et al., 1969).RESULTADOS E DISCUSSÃONo regime de irrigação normal, os menores teores de proteínas totais nas raízes de milhoforam encontrados nos tratamentos com as dosagens de 500 e 1500 Kg ha-1de gessoincorporado a 8 cm da superfície do solo. O maior teor foi obtido com a aplicação de 1500 Kgha-1de gesso sem incorporação (Tabela 1). Observou-se também que os teores de proteína sobirrigação normal apresentaram valores bem superiores aos encontrados no regime encharcado(Tabelas 1 e 3). Este resultado deve-se ao fato do estresse por encharcamento degradar asproteínas causando assim o seu decréscimo (Lopes et al. 2005). Verificou-se portanto que apresença do cálcio, em diferentes dosagens e modos de aplicação, não foi suficiente paraproteger as proteínas da  degradação em condições de baixo teor de oxigênio. De acordo comSacks et al. 1980, sob condições de anoxia ou hipoxia, a síntese protéica é limitada, ocorrendovariações consideráveis na qualidade de proteínas que estão sendo sintetizadas. Nestecontexto, a síntese de algumas delas é aumentada e a de outras é diminuída e até mesmoinibida. De maneira geral aquelas proteínas que têm sua síntese aumentada ou inibida estãorelacionadas aos metabolismos anaeróbico e aeróbico respectivamente.Com relação à oxidação protéica não foi detectada diferenças estatisticamentesignificativas entre os tratamentos, sob o mesmo regime de irrigação normal (Tabela 2).Entretanto, quando comparado com os tratamentos encharcados os teores de proteína oxidadaforam menores (Tabelas 2 e 4). Estes resultados mostraram uma relação inversa entre teoresde proteína  e oxidação protéica,  confirmando com isto, a influência do estresse de oxigênioque ocorre nos tratamentos sob  encharcamento do solo.As Tabelas 3 e 4 mostram que, sob um mesmo regime de irrigação,  tanto o teor deproteína total como oxidação proteica foram semelhantes estatisticamente entre os diversostratamentos. Percebe-se assim que as diferentes dosagens de cálcio e modos de aplicação nãoforam capazes de influir no mecanismo de proteção das plantas a ponto de provocardiferenças entre os tratamentos para as características em questão.Observa-se na Tabela 5 que não foram detectadas diferenças estatisticamentesignificativas para porosidade de raízes nos diversos tratamentos com cálcio sob irrigaçãonormal. Já nos tratamentos sob regime de encharcamento do solo houve diferenças (Tabela6). A maior porosidade foi verificada na testemunha, que não recebeu cálcio, enquanto amenor porosidade foi observada com a aplicação de 300 kg ha-1 de cloreto de cálcio3incorporado a 8 cm da superfície do solo. A porosidade de raízes é o principal mecanismoutilizado pelo milho Saracura para tolerar as condições de encharcamento do solo (Magalhãeset al. 2000, Magalhães et al. 2001, Romero et al. 2003). Trabalhos conduzidos em laboratóriorevelaram que a adição do cálcio ao meio aumenta a tolerância ao encharcamento (Vitorino etal. 2001), no entanto nesta pesquisa este efeito não foi ratificado através do aumento daporosidade de raízes. Este resultado deve, muito provavelmente, às condições em que os doisensaios foram conduzidos, as quais foram bem distintas. A presente pesquisa foi conduzidaem casa de vegetação utilizando o solo como meio e com durabilidade até o florescimento dacultura, enquanto que no trabalho de Vitorino e colaboradores, o meio utilizado foi papeltoalha imerso em tampão de algamento, e as avaliações foram restritas às fases de germinaçãoe desenvolvimento inicial das plântulas.TABELA 1. Teor de proteína total em raízes de milho “Saracura” submetido a diferentestratamentos com cálcio, sob regime de irrigação normal.Tratamentos Proteína total (mgproteína/g peso de fresco deraiz )1500 ha –1 de gesso sem incorporar 1,03 a1500 kg ha –1 de gesso incorporado em todo o solo 0,97 abSem cálcio (testemunha) 0,88  abc300 kg ha –1 de Cloreto de cálcio incorporado em todo o solo 0,78  abc500 ha –1 de gesso sem incorporar 0,72  abc300 kg ha –1 Cloreto de cálcio incorporadoa 8 cm da superfície 0,70  bc500 kg ha –1 de gesso incorporado em todo o solo 0, 70 bc300 kg ha –1 de cloreto de Cálcio  sem incorporar 0,66 bc500 kg ha –1 de gesso incorporado a 8 cm da superfície 0,63  c1500 kg ha –1 de gesso incorporado a 8 cm da superfície 0,58  cMédias seguidas pela mesma letra não diferem entre si ao nível de 5% de probabilidade pelo teste de tuckeyTABELA 2.  Oxidação protéica em raízes de milho “Saracura” submetido a diferentestratamentos com cálcio, sob regime de irrigação normal.Tratamentos Oxidação protéica  (nmolde carbonil mg-1 deproteína)300 kg ha-1 de cloreto de Cálcio  sem incorporar 3,32 a500 kg ha-1 de gesso  incorporado a 8 cm da superfície 3,29 a1500 kg ha-1 de gesso incorporado a 8 cm da superfície 3,22 a500 kg ha-1 de gesso  incorporado em todo o solo 2,88 aSem Cálcio (testemunha) 2,72 a300 kg ha-1 cloreto de Cálcio  incorporado a 8 cm da superfície 2,71 a500 kg ha-1 de gesso sem incorporar 2,65 a300 kg ha-1 de cloreto de Cálcio incorporado em todo o solo 2,34 a1500 kg ha-1 de gesso  incorporado em todo o solo 2,05 a1500 kg ha-1 de gesso  sem incorporar 1,88 aMédias seguidas pela mesma letra não diferem entre si ao nível de 5% de probabilidade pelo teste de tuckey4TABELA 3.  Teor de proteína total em raízes de milho “Saracura” submetido a diferentestratamentos com cálcio, sob regime de encharcamento do solo.Tratamentos Proteína total (mgproteína/g peso de fresco deraiz )1500 kg ha-1 de gesso  incorporado a 8 cm da superfície 0,48 a1500 kg ha-1 de gesso  incorporado em todo o solo 0,47 a1500 kg ha-1 de gesso  sem incorporar 0,38 a500 kg ha-1 de gesso sem incorporar 0,37 a300 kg ha-1 cloreto de Cálcio incorporado a 8 cm da superfície 0,36 aSem Cálcio (testemunha); 0,36 a300 kg ha-1 de cloreto de Cálcio incorporado em todo o solo 0,34 a500 kg ha-1 de gesso incorporado em todo o solo; 0,33 a500 kg ha-1 de gesso  incorporado a 8 cm da superfície 0,32 a300 kg ha-1 de cloreto de Cálcio sem incorporar 0,31 aMédias seguidas pela mesma letra não diferem entre si ao nível de 5% de probabilidade pelo teste de tuckeyTABELA 4.  Oxidação protéica em raízes de milho “Saracura” submetido a diferentestratamentos com cálcio, sob regime de encharcamento do solo.Tratamentos Oxidação protéica  (nmolde carbonil mg-1 deproteína)300 kg ha-1 de cloreto de Cálcio  incorporado em todo o solo 9,00 aSem Cálcio (testemunha) 8,55 a300 kg ha-1 de cloreto de Cálcio sem incorporar 8,23 a1500 kg ha-1 de gesso sem incorporar 8,17 a300 kg ha-1 cloreto de Cálcio  incorporado a 8 cm da superfície 7,26 a500 kg ha-1 de gesso  incorporado a 8 cm da superfície 7,15 a500 kg ha-1 de gesso  incorporado em todo o solo 6,74 a1500 kg ha-1 de gesso incorporado em todo o solo 5,79 a500 kg ha-1 de gesso  sem incorporar 5,47 a1500 kg ha-1 de gesso  incorporado a 8 cm da superfície 5,09 aMédias seguidas pela mesma letra não diferem entre si ao nível de 5% de probabilidade pelo teste de tuckeyTABELA 5.  Porosidade de raízes de milho “Saracura” submetido a diferentes tratamentoscom cálcio, sob regime de irrigação normal.Tratamentos Porosidade de raízes (%)500 ha –1 de gesso sem incorporar 9,14 a300 kg ha –1 de Cloreto de cálcio incorporado em todo o solo 8,72 a300 kg ha –1 de Cloreto de cálcio incorporado a 8 cm da superfície 8,65 a500 kg ha –1 de gesso incorporado a 8 cm da superfície 8,38 a1500 ha –1 de gesso sem incorporar 7,78 a500 kg ha –1 de gesso incorporado em todo o solo 7,71 a300 kg ha –1 de cloreto de Cálcio  sem incorporar 7,57 a1500 kg ha –1 de gesso incorporado a 8 cm da superfície 7,52 a5Sem cálcio (testemunha) 7,42 a1500 kg ha –1 de gesso incorporado em todo o solo 6,58 aMédias seguidas pela mesma letra não diferem entre si ao nível de 5% de probabilidade pelo teste de tuckeyTABELA 6.  Porosidade de raízes de milho “Saracura” submetido a diferentes tratamentoscom cálcio, sob regime de encharcamento do solo.Tratamentos Porosidade de raízes (%)Sem cálcio (testemunha) 7,96 a300 kg ha –1 de Cloreto de cálcio incorporado em todo o solo 7,09  ab500 kg ha –1 de gesso incorporado em todo o solo 5,16  abc500 ha –1 de gesso sem incorporar 4,98  abcd300 kg ha –1 de cloreto de Cálcio  sem incorporar 4,51  bcd1500 kg ha –1 de gesso incorporado em todo o solo 4,17  bcd1500 kg ha –1 de gesso incorporado a 8 cm da superfície 3,93   cd500 kg ha –1 de gesso incorporado a 8 cm da superfície 3,92  cd1500 ha –1 de gesso sem incorporar 3,11  cd300 kg ha –1 de Cloreto de cálcio incorporado a 8 cm da superfície 1,93    dMédias seguidas pela mesma letra não diferem entre si ao nível de 5% de probabilidade pelo teste de tuckeyLITERATURA CITADABRADFORD, J. M. A rapid and sensitive method for quantification of microgram quantitiesof protein utilizing the principle of protein-dye binding. 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Efeitos do cálcio e do encharcamento do solo na proteína e na porosidade de raízes de milho "Saracura".

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