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Resumo

O milho é atualmente produzido em 125 países, em uma área total de 153 milhões de hectares, sendo utilizado principalmente como fonte proteica, energética e para a ração animal. Para promover o desenvolvimento e aumentar a produtividade de cultivos, a utilização de extratos de alga tem crescido na agricultura, com destaque para utilização da espécie marinha Ascophyllum nodosum. O objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos de doses crescentes (0, 25, 50, 100, 250 e 500 mL) do extrato de A. nodosum, quando utilizado como tratamento de sementes, sobre parâmetros biométricos e componentes de produção do milho ‘Impacto’. Sementes tratadas com 50 e 100 mL do extrato de A. nodosum alcançaram os melhores resultados, promovendo significativamente o crescimento radicular (acréscimo de 23,26 e 47,87%, respectivamente), o número de grãos (56,59 e 62,11%) e a massa seca de mil grãos (81,03 e 102,63%), quando comparadas com o controle. Contudo, sementes tratadas com 250 e 500 mL apresentaram redução da taxa de crescimento de raízes, o que resultou na diminuição do comprimento radicular total (8,30 e 13,57%), não ocorrendo influencia sobre a altura da parte aérea vegetal, número de grãos e massa seca de mil grãos. Conclui-se que o tratamento com 50 e 100 mL do extrato líquido de A. nodosum em 100 kg de sementes promove o desenvolvimento radicular e incrementa os componentes de produção do milho ‘Impacto’.

Palavras-chave: Zea mays; Extrato de alga; Componentes de produção Abstract

Maize is currently produced in 125 countries, with a total area of 153 million hectares, being used mainly as a source of protein, energy and animal feed. To provide the development and increase the productivity of crops, the use of seaweed extracts has grown in agriculture, emphasising the use of marine specie Ascophyllum nodosum. The aim of this study was to evaluate the effects of increasing doses (0, 25, 50, 100, 250 and 500 mL) of the A. nodosum extract, when used as a seed treatment on biometric parameters and yield components of ‘Impacto’ corn. Seeds treated with 50 or 100 mL of the A. nodosum extract achieved the best results, significantly providing the root growth (increase of 23.26 and 47.87%, respectively), the number of grains (56.59 and 62.11%) and the thousand-grain dry mass (81,03 % and 102.63), when compared to the control. However, seeds treated with 250 and 500 mL reduced the rate of root growth, resulting in the decreased of the total root length (8.30 and 13.57%), and no effect on the shoot height plant, number of grains and dry mass of a thousand grains was observed. It is concluded that treatment with 50 or 100 mL of A. nodosum extract in 100 kg of seeds provides the root development and increases the yield components of the ‘Impacto’corn.

4.1 Introdução

Uma parcela considerável dos produtos derivados dos mais de 15 milhões de toneladas métricas de algas marinhas colhidas anualmente é utilizada como bioestimulante na agricultura, sendo contabilizados cerca de 25 produtos comercializados até o momento (FAO, 2012; KHAN et al., 2009). A alga marrom Ascophyllum nodosum (L.) Le Jolis destaca-se dentre as espécies marinhas comumente empregadas para esta finalidade (UGARTE et al., 2006).

Os bioestimulantes derivados de extratos de A. nodosum são constituídos por vários compostos capazes de estimular o crescimento e desenvolvimento vegetal, induzindo também a tolerância a diversos estresses bióticos e abióticos (KHAN et al., 2009; ZHANG; ERVIN, 2008). Dentre estes compostos, estão as citocininas, auxinas, giberelinas, betaínas e alginatos (MACKINNON et al., 2010; RIOUX et al., 2007; TARAKHOVSKAY et al., 2007; DURAND et al., 2003; STIRK; VAN STANDEN , 2004; RAYORATH et al, 2008).

O milho é atualmente produzido em 125 países, em uma área total de 153 milhões de hectares (FAOSTAT, 2010), sendo utilizado principalmente como fonte proteica, energética e para a ração animal (VICENTE et al., 2012). O Brasil é o terceiro maior produtor e consumidor deste insumo, cultivado em 15 milhões de hectares, com produção de 73 milhões de toneladas de grãos (PATERNIANI et al., 2012). Evidências sugerem que o milho (Zea

mays L.) tenha sido cultivado na América do Sul desde o ano 2.500 antes de Cristo

(GOODMAN, 1978), existindo indícios que sua presença se encontra relacionada à presença do próprio homem (FREITAS, 2001).

Devido à importância global do milho e a possibilidade de melhoria do desempenho vegetal ocasionado pela utilização de extratos de alga, o objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos de doses do extrato de A. nodosum, quando utilizado como tratamento de sementes, sobre parâmetros biométricos e de produção do milho ‘Impacto’.

4.2 Material e Métodos

O experimento foi conduzido na Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” (ESALQ/USP), em Piracicaba, no sudeste do Brasil (22o 42' S, longitude 47o 38' O), durante os meses de outubro de 2010 a março de 2011.

Sementes de milho (Zea mays L.) cultivar Impacto foram tratadas com 6 doses crescentes (0, 25, 50, 100, 250 e 500 mL em 100 kg sementes) do extrato comercial da alga A.

nodosum (Acadian®), para posteriores análises biométricas e dos componentes de produção.

tratamento) e, sobre elas, o extrato de alga foi aspergido. Posteriormente, as embalagens foram infladas com ar e, em seguida foi iniciada a agitação das mesmas até o ponto em que foi observada a cobertura uniforme das sementes pelo produto. Em seguida, as sementes foram postas para secar durante 20 minutos, à sombra.

As sementes foram plantadas em rizotrons com 80 centímetros de comprimento e capacidade de 20 dm3 preenchidos com substrato arenoso, para a determinação do crescimento radicular. Em cada rizotron (localizados dentro de uma casa de vegetação), foram semeadas 4 sementes, sendo o desbaste efetuado com o intuito de manter 2 plântulas para a avaliação diária do comprimento radicular médio, que se iniciou a partir da emissão da radícula por todas as sementes, considerado como o primeiro dia (D1), e se estendeu até quando a primeira raiz atingiu o fundo do rizotron (décimo dia, D10). O comprimento radicular total correspondeu à soma dos comprimentos radiculares diários determinados durante o período de avaliação, sendo todos apresentados em centímetros (cm).

Para a determinação da altura da parte aérea e dos componentes de produção (massa seca de mil grãos e número de grãos), sementes de milho tratadas foram colocadas em vasos plásticos, com capacidade de 20 dm3 preenchidos com substrato composto por argila, areia e esterco na proporção de 2:2:1 (v:v:v), respectivamente. Após o plantio de 10 sementes, o desbaste foi efetuado aos 10 dias após a semeadura (DAS), mantendo-se 1 planta por vaso que foram mantidos sob condições ambientais. Além disso, aos 30, 60 e 90 DAS, foi realizada a irrigação com 5 mL L-1 do extrato de alga em todos os vasos que possuiam plantas oriundas de sementes tratadas com o produto.

A altura da parte aérea vegetal (cm) foi fornecida pela distância entre a base do colo do caule e a lígula da última folha expandida, sendo avaliada quinzenalmente, dos 29 aos 86 DAS. No fim do ciclo (150 DAS), as espigas foram colhidas, acondicionadas em sacos de papel Kraft® e levadas para estufa por 72 h a 70 ± 5 ºC, para a obtenção do número de grãos e massa seca de mil grãos, em gramas (g).

O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com 6 tratamentos (doses do extrato de alga) e 4 repetições para a determinação do crescimento radicular diário e total e 7 repetições para as demais variáveis. Os dados coletados foram submetidos à análise de variância (ANAVA; p≤0,05), com posterior comparação de médias pelo teste de Duncan, a 5% de probabilidade, através do programa estatístico SAS (SAS INSTITUTE, 2006). Os dados referentes aos comprimentos radiculares (CR) diários foram transformados para x=CR2, a massa seca de mil grãos (MSM) para x=MSM5,7 e o número de grãos (NG) para x=NG9,3; para o atendimento das pressuposições estatísticas para a realização da ANAVA. Após as

análises, os dados foram convertidos de volta para a escala original (COMPTON, 1994), para facilitar a comparação dos resultados entre os tratamentos.

4.3 Resultados e Discussão

O comprimento radicular, a altura das plantas e os componentes de produção do milho foram afetados após a aplicação do extrato de A. nodosum (Figuras e Tabelas 1 e 2).

Plântulas oriundas de sementes tratadas com 50 e 100 mL do extrato apresentaram comprimento radicular total significativamente superior ao controle (incrementos de 23,26 e 53,63%, respectivamente); enquanto que aquelas geradas a partir de sementes tratadas com 250 e 500 mL exibiram raízes com comprimento inferior, apresentando reduções de 8,30 e 13,57%, respectivamente (Figura 1).

Figura 1 - Efeito das doses do extrato de A. nodosum sobre o comprimento radicular total do milho ‘Impacto’, no décimo dia após a semeadura. Médias seguidas de letras distintas nas colunas diferem entre si pelo teste de Duncan (5%)

Possivelmente, o crescimento das raízes foi induzido através da promoção da expressão de genes relacionados à produção de auxina, hormônio envolvido com o alongamento radicular, após a aplicação do extrato de A. nodosum (RAYORATH et al., 2008a). Contudo, altas concentrações de auxina impedem o crescimento radicular (SALISBURY; ROSS, 2012). O crescimento radicular total é reflexo das taxas de crescimento diárias que foram, de modo geral, similares e/ou maiores que o controle em sementes tratadas com 50 e 100 mL do

extrato de alga; ocorrendo o inverso com aquelas tratadas com 250 e 500 mL (Tabela 1), indicando que estas doses podem ser fitotóxicas.

Tabela 1 - Efeito das doses (mL) do extrato de A. nodosum sobre o crescimento radicular diário (CR), em centímetros (cm), de plântulas do milho ‘Impacto’ em rizotrons , do primeiro (D1) ao décimo dia de avaliação (D10) Doses Variáveis CR D1 CR D2 CR D3 CR D4 CR D5 0 1,46 ± 0,24 3,31 ± 0,38 c 2,40 ± 0,12 bc 6,95 ± 0,28 6,62 ± 0,44 a 25 1,22 ± 0,21 3,20 ± 0,31 c 1,97 ± 0,24 c 5,46 ± 0,94 5,91 ± 0,29 a 50 1,79 ± 0,04 4,96 ± 0,23 ab 2,77 ± 0,03 ab 6,35 ± 0,19 6,67 ± 0,46 a 100 1,92 ± 0,03 6,04 ± 0,09 a 3,09 ± 0,14 a 8,02 ± 0,31 7,34 ± 0,20 a 250 1,56 ± 0,18 4,82 ± 0,42 b 2,42 ± 0,20 bc 7,12 ± 0,91 3,95 ± 0,73 b 500 1,41 ± 0,50 5,49 ± 0,50 ab 2,55 ± 0,22 ab 7,42 ± 0,40 3,92 ± 0,55 b C.V. (%) 21,56ns 35,38*** 13,69** 28,54ns 16,67** Doses Variáveis CR D6 CR D7 CR D8 CR D9 D10 CR 0 5,19 ± 0,29 7,97 ± 0,92 a 6,82 ± 0,75 c 6,27 ± 1,58 c 3,47 ± 0,13 d 25 4,60 ± 0,96 8,85 ± 1,12 a 9,09 ± 0,80 b 8,45 ± 0,12 bc 3,42 ± 0,03 d 50 5,52 ± 0,11 8,31 ± 1,13 a 11,04 ± 0,09 ab 9,52 ± 0,25 b 7,17 ± 0,10 b 100 6,80 ± 0,29 9,83 ± 0,82 a 12,15 ± 0,12 a 12,42 ± 0,46 a 9,30 ± 0,22 a 250 5,45 ± 0,67 4,85 ± 0,45 b 4,81 ± 0,28 d 8,30 ± 0,90 bc 4,40 ± 0,12 c 500 4,17 ± 0,97 3,87 ± 0,74 b 4,48 ± 0,16 d 8,70 ± 0,00 bc 2,20 ± 0,00 e C.V. (%) 38,09ns 24,58*** 23,90*** 24,05*** 2,44***

Médias seguidas de letras distintas, na coluna, diferem entre si pelo teste de Duncan (5%). **: significativo a 0,01; ***: significativo a 0,001 e ns: não significativo.

Para que ocorra a germinação de sementes monocotiledôneas de cereais, como o milho, deve existir a mobilização de reservas armazenadas no endosperma para o desenvolvimento do embrião (BRINK; COOPER, 1947; OLSEN et al., 1998) e, para tal, foi identificado que uma amilase independente da giberelina é induzida pelo extrato de A. nodosum (RAYORATH et al., 2008b).

Todos os tratamentos apresentaram altura superior ao controle aos 29 DAS, exibindo incremento que variou de 7,53 a 10,33%; contudo aos 58 DAS, somente plantas tratadas com 50 e 100 mL apresentaram maior altura. Nas demais avaliações, a altura das plantas oriundas de sementes tratadas não diferiu do controle (Tabela 2).

Tabela 2 - Efeito das doses do extrato de A. nodosum sobre o crescimento em altura da parte aérea, em centímetros (cm), de plantas do milho ‘Impacto’, do vigésimo nonoao septagésimo segundo dia após a semeadura (DAS)

Doses

Variáveis Altura

29 DAS 43 DAS Altura 58 DAS Altura 72 DAS Altura 0 98,19 ± 2,40 b 155,29 ± 3,11 205,57 ± 1,29 b 249,00 ± 4,63 abc 25 108,27 ± 1,31 a 156,29 ± 5,33 197,43 ± 5,76 b 243,57 ± 5,83 bc 50 108,19 ± 0,79 a 166,57 ± 3,34 216,43 ± 3,87 a 261,86 ± 4,29 a 100 106,09 ± 1,23 a 165,43 ± 1,34 215,71 ± 2,34 a 257,57 ± 3,96 ab 250 108,33 ± 1,39 a 156,29 ± 4,06 201,14 ± 4,38 b 245,71 ± 4,00 bc 500 105,58 ± 1,30 a 154,71 ± 2,18 191,71 ± 7,09 b 239,29 ± 5,71 c C.V. (%) 3,69*** _5,77ns _5,77*** _5,08*

Médias seguidas de letras distintas, na coluna, diferem entre si pelo teste de Duncan (5%). ***: significativo a 0,001, **: significativo a 0,01, *: significativo a 0,05 e ns: não significativo.

Os resultados apresentados na Tabela 2 podem estar relacionados ao aumento da produção de citocinina endógena induzida pelo extrato de A. nodosum, como relatado por Khan et al. (2011) ao estudarem o efeito do extrato desta alga sobre plantas de Arabidopsis

thaliana. A citocinina é um hormônio que é sintetizado em maiores proporções em raízes,

sendo posteriormente transportada pelo xilema até a parte aérea vegetal, estimulando o seu desenvolvimento (SALISBURY; ROSS, 2012).

Quanto aos componentes de produção, plantas oriundas de sementes tratadas com 50 e 100 mL do extrato de A. nodosum obtiveram os melhores resultados (Figura 2).

Figura 2 – Efeito das doses do extrato de A. nodosum sobre a massa seca de mil grãos e do número de grãos do milho ‘Impacto’, cento e cinquenta dias após a semeadura. Médias seguidas de letras distintas diferem entre si pelo teste de Duncan (5%), para cada variável

Foram observados incrementos de 56,59 e 62,11% no número de grãos de plantas oriundas de sementes tratadas com 50 e 100 mL, respectivamente. Em plantas de trigo, uma espécie pertencente à mesma família do milho, também foram encontrados aumentos de até 54,16% do número de grãos, após o tratamento de sementes com o extrato da alga marrom

Sargassum wightii (KUMAR; SAHOO, 2011).

Além disso, ainda houve acréscimos da massa seca de mil grãos após o tratamento de sementes com 50 e 100 mL do extrato de A. nodosum, onde foram notados incrementos de 81,50 e 102,63% respectivamente.

4.4 Conclusões

O tratamento de sementes com 50 e 100 mL de extrato líquido de A. nodosum promove o desenvolvimento radicular e incrementa os componentes de produção do milho ‘Impacto’.

Referências

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5 DESENVOLVIMENTO E PRODUTIVIDADE DO TRIGO ‘IAC 364’ TRATADO