Interação entre silício e alumínio em genótipos de batata (Solanum tuberosum L.).
Resumo
O silício (Si) e o alumínio (Al) estão entre os três elementos mais abundantes na crosta terrestre. O Si não atende os requisitos de um elemento essencial para o crescimento das plantas, mas os efeitos benéficos deste elemento no crescimento, desenvolvimento, produtividade e resistência à doenças tem sido observados em uma ampla variedade de espécies de plantas, enquanto o Al é reconhecido como sendo altamente citotóxico aos vegetais e animais. Existem evidências de que o ácido silícico interage com Al aquoso reduzindo assim a sua biodisponibilidade (e assim a toxicidade) e, ao mesmo tempo, aumenta a disponibilidade do elemento essencial fósforo. Assim, os objetivos deste trabalho foram analisar o possível efeito benéfico do Si, analisar as interações entre Si e Al sobre parâmetros fisiológicos e bioquímicos e o possível potencial do Si em amenizar os efeitos tóxicos do Al em genótipos de batata (Solanum tuberosum L. ssp. tuberosum) diferindo na tolerância ao Al. No experimento para investigar o efeito benéfico do Si, o qual definiu, através de parâmetros de crescimento, duas concentrações de Si e dois genótipos, plantas de quatro genótipos de batata diferindo na tolerância ao Al: SMIJ319-7 e Dakota Rose (sensíveis ao Al), SMIF212-3 (tolerante ao Al) e SMINIA793101-3 (com tolerância intermediária ao Al), propagados em copos plásticos, foram cultivadas em uma solução nutritiva (pH 4,5±0,1) expostas a quatro doses de Si: 0; 0,5; 2,5; e 5,0 mM (NaSiO3). Aos sete dias após o início da exposição aos tratamentos, as plantas foram coletadas e foi determinada a área foliar, o número de folhas e de estolões, o comprimento da parte aérea e a biomassa fresca e seca de raízes e da parte aérea. A dose de 0,5 mM de Si foi a que apresentou maiores benefícios ao crescimento das plantas de batata, enquanto doses maiores que 2,5 mM promoveram redução nesses parâmetros. Além disso, os genótipos mais responsivos ao Si foram o SMIJ319-7 (sensível ao Al) e SMIF212-3 (tolerante ao Al). Para os experimentos de interação entre Si e Al, plantas de batata dos genótipos SMIJ319-7 (sensível ao Al) e SIMF212-3 (tolerante ao Al) foram cultivadas por quatorze dias em solução nutritiva (sem fósforo e pH 4,5±0,1) expostas a combinações de duas doses de Al (0 e 50 mg L-1 (AlCl3)) e três doses de Si (0; 0,5 e 1,0 mM (Na2SiO3)). Após este período, folhas e raízes de plantas dos dois genótipos foram coletadas para determinação do conteúdo de Al nos tecidos, parâmetros de crescimento, atividade enzimática (superóxido dismutase (SOD) e guaiacol peroxidase (POD)) e peroxidação lipídica. Raízes de plantas de batata de ambos os genótipos acumularam mais Al que a parte aérea, sendo que o genótipo tolerante ao Al acumulou mais Al que o sensível, tanto nas raízes como na parte aérea. Além disso, a presença de 0,5 mM de Si no meio de crescimento juntamente com Al reduziu o conteúdo de Al nas raízes no genótipo tolerante ao Al. O Al ocasionou uma redução no comprimento, número de pontas de raízes, área de superfície, volume e número de ramificações de raízes, número de folhas e área foliar de ambos os genótipos de batata, e o Si amenizou os efeitos tóxicos do Al em ambos os genótipos de batata somente para os parâmetros número de ramificações de raízes e número de folhas. Além disso, o Si apresentou efeito benéfico para os parâmetros número de folhas, área foliar e número de estolões em ambos os genótipos. Para os parâmetros bioquímicos, houve maior atividade das enzimas antioxidantes e menor acúmulo de MDA quando as plantas foram expostas ao Si sob estresse de Al. A partir desses resultados fica claro que o Si pode ser capaz de amenizar os efeitos tóxicos do Al devido a possível indução de enzimas antioxidantes. Portanto o Si possui o potencial de amenizar os efeitos tóxicos do Al através de interações com este metal na planta.