BELTRÃO, N. E. de M.

CARSOSO, G. D.

FARIAS, V. de A.

LIMA, C. L. D. de

SEVERINO, L. S.

Infoteca-e

1 Comportamento da Mamoneira Sob Encharcamento do SoloMinistério da Agricultura,Pecuária e Abastecimento Boletim de Pesquisae Desenvolvimento57ISSN 0103-0841 Fevereiro,  2005Comportamento da Mamoneira Sob Encharcamento do Solo2Comportamento da Mamoneira Sob Encharcamento do SoloRepública Federativa do BrasilLuiz Inácio Lula da SilvaPresidenteMinistério da Agricultura, Pecuária e AbastecimentoRoberto RodriguesMinistroEmpresa Brasileira de Pesquisa AgropecuáriaConselho de AdministraçãoLuis Carlos Guedes PintoPresidenteSilvio CrestanaVice-PresidenteAlexandre Kalil PiresHélio TolliniErnesto PaternianiCláudia Assunção dos Santos ViegasMembrosDiretoria Executiva da EmbrapaSilvio CrestanaDiretor-PresidenteTatiana Deane de Abreu SáJosé Geraldo Eugênio de FrançaKepler Euclides FilhoDiretores ExecutivosEmbrapa AlgodãoRobério Ferreira dos SantosChefe GeralLuiz Paulo de CarvalhoChefe Adjunto de Pesquisa e DesenvolvimentoMaria Auxiliadora Lemos BarrosChefe Adjunto de AdministraçãoJosé Renato Cortêz BezerraChefe Adjunto de Comunicação e Negócios3 Comportamento da Mamoneira Sob Encharcamento do SoloEmpresa Brasileira de Pesquisa AgropecuáriaCentro Nacional de Pesquisa de AlgodãoBoletim de Pesquisae Desenvolvimento 57Comportamento da MamoneiraSob Encharcamento do SoloLiv Soares SeverinoCelma Lidiane Diogo de LimaNapoleão Esberard de Macêdo BeltrãoGleibson Dionízio CardosoVirgínea de Araújo FariasCampina Grande, PB.2005ISSN 0103-0841Fevereiro, 20054Comportamento da Mamoneira Sob Encharcamento do SoloExemplares desta publicação podem ser solicitados à:Embrapa AlgodãoRua Osvaldo Cruz, 1143 – CentenárioCaixa Postal 174CEP 58107-720 - Campina Grande, PBTelefone: (83) 3315-4300Fax: (83) 3315-4367algodao@cnpa.embrapa.brhttp://www.cnpa.embrapa.brComitê de PublicaçõesPresidente: Luiz Paulo de CarvalhoSecretária: Nívia Marta Soares GomesMembros: Demóstenes M.P. de AzevedoJosé Welington dos SantosLúcia Helena A. AraujoMaria Auxiliadora Lemos BarrosMaria José da Silva e LuzNapoleão Esberard de M. BeltrãoRosa Maria Mendes FreireSupervisor Editorial: Nívia Marta Soares GomesRevisão de Texto: Liv Soares SeverinoTratamento das ilustrações: Geraldo Fernandes de Sousa FilhoCapa: Flávio Tôrres de Moura/Maurício José Rivero WanderleyEditoração Eletrônica: Geraldo Fernandes de Sousa Filho1ª Edição1ª impressão (2005): 500 exemplaresTodos os direitos reservadosA reprodução não autorizada desta publicação, no todo ou em parte,constitui violação dos direitos autorais (Lei nº 9.610).EMBRAPA ALGODÃO (Campina Grande, PB).Comportamento da Mamoneira Sob Encharcamento do Solo por Liv SoaresSeverino e outros. Campina Grande, 2005.14p. (Embrapa Algodão. Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento, 57).1. Mamona-Solos.  I. Severino, L.S. II.Lima, C.L.D. de. III.Beltrão, N.E.de M. IV. Cardoso, G.D.  V. Farias, V. de A. VI  Título. VII. Série.CDD 633.85 Embrapa 20055 Comportamento da Mamoneira Sob Encharcamento do SoloSumárioResumo ...................................................................................... 6Abstract .....................................................................................  7Introdução .................................................................................  8Material e Métodos......................................................................  9Resultados e Discussão ................................................................10Conclusões  .................................................................................13Referências Bibliográficas ...........................................................146Comportamento da Mamoneira Sob Encharcamento do SoloComportamento da MamoneiraSob Encharcamento do SoloLiv Soares Severino1Celma Lidiane Diogo de Lima2Napoleão Esberard de Macêdo Beltrão3Gleibson Dionízio Cardoso1Virgínea de Araújo Farias2ResumoA baixa tolerância da mamoneira (Ricinus communis) ao encharcamento do soloé um dos principais problemas para seu cultivo. Objetivando-se avaliar seucomportamento nessa condição, plantas de mamoneira com 34 dias de idadeforam submetidas a diferentes períodos de encharcamento do solo: 0, 3, 4, 6, 8e 10 dias, com quatro repetições em cada tratamento. Após a aplicação doestresse, contou-se o número de plantas vivas e se mediu o peso de frutos epeso da parte aérea. Foram registrados os principais sintomas e adaptações feitaspela planta. As plantas submetidas a mais de 4 dias de encharcamento nãosobreviveram e as que permaneceram três ou quatro dias sob encharcamentoretomaram o crescimento após a drenagem do solo, embora se tenha notado queforam prejudicadas quando comparadas com a testemunha. Os principaissintomas do encharcamento foram morte da raiz pivotante com surgimento deraízes espessas e superficiais; alargamento do colo formando um tecidoesponjoso, com posterior necrose e morte do floema; folhas posicionando-severticalmente seguindo-se um murchamento; curvamento de pecíolos foliares edo caule. Os sintomas observados coincidem com aqueles relatados na literaturaem outras espécies; no entanto, algumas dessas outras plantas conseguemsobreviver por longos períodos e até mesmo completar seu ciclo sobencharcamento.1Engº Agrº, M.Sc. Embrapa Algodão, CEP 58107-720 Campina Grande, PB, e-mail: liv@cnpa.embrapa.br,gleibson@cnpa.embrapa.br2Estudante de Biologia da Universidade Estadual da Paraíba, estagiária da Embrapa Algodão3Eng. Agrônomo, D.Sc. Embrapa Algodão, e-mail: nbeltrao@cnpa.embrapa.br7 Comportamento da Mamoneira Sob Encharcamento do SoloCastor Plant Under FloodedSoilAbstractLow tolerance to flooding soils of castor plants (Ricinus communis) is about themain concern for its cultivation. In order to evaluate its behavior at this soilcondition, castor plants 34 days old were waterlogged for periods of 0, 3, 4, 6,8 and 10 days with four replications for each treatment. After stress application,living plants were counted and fruits and shoot dry matter were weighted. Themain symptoms and adaptations of plants to soil flooding were registered. Plantssubmitted to flooding longer than four days did not survived and those oneswaterlogged for three or four days recovered growing after soil drainage,although it was observed that their dry matter weight were lower than the plantnot flooded. Main symptoms of soil flooding in castor are: death of the mainroot and development of thick and superficial roots; hypertrophy of colonforming a spongy tissue followed by necrosis and death of phloem; leavesepinasty followed by wilting; bending of petioles and stem. The symptomsobserved are the same cited in the literature for other species. However, someplants are able to survive to long periods of soil flooding and even to completetheir cycles under this adverse condition.Index terms: anoxia, hypoxia, morphology, anatomy, oilseed, castor.8Comportamento da Mamoneira Sob Encharcamento do SoloIntroduçãoA mamoneira (Ricinus communis L.) é uma planta de origem africana que seencontra amplamente distribuída em todo o território brasileiro, onde se adaptoucom grande facilidade. Sua capacidade de adaptação a variadas condições e suaresistência ao estresse hídrico, permitem-na desenvolver-se em solos poucoférteis e em condições adversas.A destacada resistência à seca, característica que tornou a mamoneira umaimportante alternativa para cultivo na região semi-árida do Brasil, contrasta comsua extrema sensibilidade ao encharcamento do solo, condição que prejudicasensivelmente seu cultivo e tem reflexos sobre a produtividade da lavoura.A ocorrência de encharcamento nos solos é muito freqüente, seja por razõesnaturais, como solos adensados, fortes chuvas e inundações, ou comoconseqüência da atividade agrícola como irrigação excessiva ou compactação decamadas subsuperficiais do solo pelo uso intenso de máquinas. Oencharcamento é uma das principais limitações na escolha de áreas para cultivoda mamoneira.Segundo MARSCHNER (1995), o efeito do encharcamento do solo pode serrapidamente percebido nas plantas: o crescimento das raízes cessaimediatamente e em pouco tempo surgem sintomas como murchamento, clorosee inibição do crescimento foliar. A principal conseqüência do encharcamento dosolo é a diminuição da concentração de oxigênio, o que dificulta a respiraçãoradicular e acarreta outros problemas, como: parada do processo ativo deabsorção de nutrientes (o qual depende da respiração) e ocorrência de respiraçãoanaeróbia pela planta e pelos microrganismos do solo, causando acúmulo desubstâncias tóxicas como metano, etileno e gás sulfídrico (PIRES et al., 2002).Os efeitos do encharcamento também podem ser vistos sobre a anatomia dasplantas, tendo sido freqüentemente relatados: epinastia (folhas na posiçãovertical), clorose, senescência precoce, abscisão foliar, lenticelas hipertrofiadas,surgimento de raízes superficiais e raízes adventícias e formação de aerênquimasno caule e raízes (DAVANSO et al., 2002). O hormônio etileno está envolvidoneste processo de morte de células radiculares e formação de aerênquimas,segundo HE et al. (1996).9 Comportamento da Mamoneira Sob Encharcamento do SoloPIRES et al. (2002) estudaram o comportamento de duas cultivares de soja sobencharcamento e observaram que essa espécie possui mecanismos que permitemsua adaptação à baixa disponibilidade de oxigênio nas raízes. As principaismodificações anatômicas foram: morte da raiz principal, crescimento de raízeslaterais e surgimento de raízes adventícias. Observou-se também redução naconcentração de nutrientes nas folhas (N, K, Mg e Mn), aumentando-se apenas aconcentração de Fe, o qual no solo encharcado é convertido de Fe3+ para Fe2+,sendo absorvido com maior facilidade.Modificações morfológicas similares foram também observadas em ipê-roxomantidos sob encharcamento por 56 dias (DAVANSO et al., 2002). As plantassobreviveram a tal período de encharcamento, embora tenham apresentadodiminuição no crescimento e queda na fotossíntese. A sobrevivência dessaespécie foi atribuída às modificações  adaptativas que a espécie tem capacidadede realizar. O mesmo ocorreu em milho que apresentou capacidade aumentar aporosidade das raízes (MAGALHÃES et al., 2001)Pelos resultados obtidos por SOUZA et al., (2001) trabalhando com plantas dealgodão, o encharcamento alterou o funcionamento de diversas enzimas:redutase do nitrato, ß-amilase e invertase, causando redução na fotossíntese eacúmulo de carboidratos nas folhas, caule e raízes. BELTRÃO et al. (1997) eALMEIDA et al. (1992) observaram redução no crescimento e maior demora naocorrência de eventos como aparecimento do botão floral e abertura das flores.Com o presente estudo objetivou-se avaliar o comportamento da mamoneira sobencharcamento do solo e observar as principais modificações ocorridas na plantaem conseqüência desse fator abiótico.Material e MétodosSementes de mamona da cultivar BRS 149 Nordestina foram semeadas em 24vasos plásticos com capacidade para 20 litros, contendo solo de textura arenosamisturado a esterco bovino na proporção de 4:1 (v/v). Após a emergência dasplantas, permitiu-se que apenas uma se desenvolvesse. As plantas foramcultivadas em condições normais e expostas diretamente à radiação solar,recebendo irrigações diárias.10Comportamento da Mamoneira Sob Encharcamento do SoloAos 34 dias após a emergência, aplicaram-se os tratamentos, os quaisconsistiram em períodos de encharcamento, a saber: 0, 3, 4, 6, 8 e 10 dias.Cada tratamento teve quatro repetições. O encharcamento foi feito emergindo-seos vasos em uma caixa-d’água, cobrindo-os até 3cm acima da superfície dosolo. Após o período de encharcamento previsto, os vasos foram retirados edrenados, permitindo-se a continuidade de seu desenvolvimento. Aos 50 diasapós a emergência, equivalente a 14 dias após o início do encharcamento,contou-se o número de plantas vivas e se tomaram valores de peso de estruturasreprodutivas e peso da parte aérea. Fez-se registro fotográfico dos principaissintomas e modificações anatômicas sofridas pelas plantas.Resultados e DiscussãoO período máximo de encharcamento suportado pela mamoneira foi de 4 dias,conforme apresentado na Tabela 1. Todas as plantas submetidas a seis dias oumais de encharcamento morreram. Este curto período caracteriza a mamoneiracomo altamente sensível ao encharcamento, pois outras plantas resistem aperíodos maiores e podem desenvolver estruturas ou adaptações morfo-anatômicas que permitem a sobrevivência por tempo indefinido.Na Tabela 2 apresenta-se o peso dos frutos e da parte aérea de plantas demamoneira. Pelos dados, vê-se que as plantas que ficaram encharcadas por 3 e4 dias ainda cresceram depois que o estresse foi retirado, embora tenham sidoprejudicadas, apresentando crescimento menor que as plantas que não receberamTabela 1. Percentual de sobrevivência da mamoneira a diferentes períodos deencharcamento do solo. Campina Grande, PB, 200411 Comportamento da Mamoneira Sob Encharcamento do Soloo estresse. Os frutos dos quais se tomou o peso apresentado na Tabela 2, foramprovenientes de cachos produzidos após o encharcamento.As principais conseqüências do encharcamento do solo são observadas nasmudanças sofridas pelas raízes, caule e folhas. Na Figura 1 apresentam-se raízesde plantas crescidas em solo bem aerado (esq.) e em solo encharcado (dir.). Aprimeira conseqüência é a morte da raiz pivotante e o surgimento de grandequantidade de raízes espessas e localizadas próximas à superfície (embora nafigura essas raízes apareçam em profundidade, elas se encontravam próximas àsuperfície do solo). Essas raízes superficiais partem da região mais próxima docolo da planta. A morte da raiz pivotante da mamoneira pode ocasionardiminuição da tolerância à seca dessa planta, pois esta raiz é a responsável pelaabsorção de água nas camadas mais profundas do solo. Neste estudo não foiTabela 2. Peso de frutos e da parte aérea de plantas de mamoneira submetidas adiferentes períodos de encharcamento do solo. Campina Grande, PB, 2004.Fig. 1. Raízes de mamoneira comdesenvolvimento normal (esq.) esubmetida a encharcamento (dir.).Campina Grande, PB, 200412Comportamento da Mamoneira Sob Encharcamento do Solopossível observar se após a retirada do estresse uma nova raiz surge emsubstituição à raiz pivotante morta, porém, mesmo que surja, a eficiência da raizfica prejudicada.Na Figura 2 são apresentados os sintomas de encharcamento sobre o caule daplanta. Geralmente, o inchaço do colo pode ser percebido logo após 2 dias deencharcamento. Inicialmente, ocorrem alargamento do caule, formação de umtecido esponjoso e eventuais rachaduras (Fig. 2A), provocadas pela formação deaerênquimas, que são estruturas porosas que facilitam o fluxo de oxigênio paraas raízes. Com a permanência do estresse, o inchaço evolui para necrose e mortedo floema (Fig. 2B), tornando-se impossível a sobrevivência da planta.Fig. 2. Caule de mamoneira submetida a encharcamento. A: formação de tecidoesponjoso, inchaço e rachaduras; B: necrose e morte do floema. Campina Grande,PB, 2004.Na Figura 3 são apresentados os sintomas do encharcamento do soloobservados na parte aérea da planta. Aos três dias de encharcamento ossintomas ainda são muito discretos, mas já pode ser percebido o início daepinastia nas folhas inferiores (a lâmina foliar posiciona-se verticalmente). Oprincipal sintoma do encharcamento é um murchamento da lâmina foliar e dospecíolos que ficam curvos e pendentes, como se observa com clareza naFigura 3C. Após o murchamento, as folhas secam por inteiro e morrem. Emplantas mais novas, o caule também pode tornar-se flácido e pender,principalmente na região apical.Os sintomas desenvolvidos pela planta são os mesmos descritos na literaturapara outras espécies (PIRES et al., 2002; DAVANSO et al., 2002;13 Comportamento da Mamoneira Sob Encharcamento do SoloMARSCHNER, 1995), porém, noutras plantas as adaptações são suficientespara mantê-las plantas vivas e até mesmo produzirem, como observado na sojapor PIRES et al. (2002) e em algodão por Almeida et al. (1992) e Beltrão et al.(1997). Embora a fisiologia da planta seja prejudicada de várias formas, a morteda mamoneira aparentemente ocorre devido à perda do floema, pois as raízesconseguem adaptar-se e novas folhas poderiam ser produzidas.Conclusões1. A mamoneira não sobreviveu a encharcamento por período superior a 4 dias2. Os principais sintomas do encharcamento são: morte da raiz pivotante;surgimento de raízes espessas e superficiais; alargamento (hipertrofia) do coloda planta formando um tecido esponjoso, seguido de necrose e morte dofloema; folhas posicionando-se verticalmente e murchando a seguir;curvamento de pecíolos foliares e do caule3. As plantas submetidas a encharcamento por curtos períodos retomaram ocrescimento após a retirada do estresse.AgradecimentosOs autores agradecem o apoio financeiro recebido da Petrobras para realizaçãodeste estudo.Fig. 3. Sintomas na parte aérea de encharcamento do solo. A: 3 dias; B: 4 dias; C:6 dias. Campina Grande, PB, 2004.14Comportamento da Mamoneira Sob Encharcamento do SoloReferências BibliográficasDAVANSO, V.M.; SOUZA, L.A.; MEDRI, M.E.; PIMENTA, J.A.; BIANCHINI, E.Photosynthesis, growth and development of Tabebuia avellanedae Lor. Ex.Griseb (Bignoniaceae) in flooded soil. Brazilian Archives of Biology andTechnology, v. 45, n. 3, p. 375-384, Set.2002.HE, C.J; MORGAN, P.W.; DREW, M.C. Transduction of an Ethylen signal isrequired for cell death and lysis in the root cortex of maize during aerenchymaformation induced by bypoxia. Plant Physiology, v. 112, p. 463-472, 1996.MARSCHNER, H. Mineral nutrition of higher plants. San Diego: Academic Press,1995. 889p.PIRES, J.L.F.; SOPRANO, E.; CASSOL. B. Adaptações morfofisiológicas da sojaem solo inundado. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 37, n. 1, p. 41-50,jan.2002.SOUZA, J.G.; BELTRÃO, N.E. de M.; SANTOS, J.W. Fisiologia e produtividadedo algodoeira em solo encharcado na fase de plântula. Pesquisa AgropecuáriaBrasileira, v. 36, n. 3, p. 425-430, mar. 2001.15 Comportamento da Mamoneira Sob Encharcamento do Solo16Comportamento da Mamoneira Sob Encharcamento do Solo

Comportamento da mamoneira sob encharcamento do solo

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