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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
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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
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Ficha catalográfica
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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.
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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.
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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.
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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
4
4.3.5.3 NÍQUEL NA RAIZ ................................................................................. 50
5. CONCLUSÃO ............................................................................................... 53
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................. 54
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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
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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.
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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).
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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
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,
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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.
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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.
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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
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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).
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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
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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.
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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).
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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.
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.
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;
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)
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)
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)
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)
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.
28
FIGURA 8. Sintomas de toxidez de níquel nas raízes.
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.
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.
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).
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.
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).
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
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,
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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.
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.
54
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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