RESUMO

Forms of aluminum (Al) present in the solution of tropical and subtropical soils can cause toxicity in rootstocks and peach cultivars, impairing growth and productivity. This can be minimized by growing Al-tolerant rootstocks and cultivars. However, this is not sufficiently known, especially because plant breeding programs do not always consider tolerance as a selection variable for genetic materials. The study aimed to (a) select cultivars and clonal selections of Al-tolerant peach rootstocks, (b) identify variables that confer Al tolerance for use in genetic improvement programs, and (c) propose critical levels (NC) and ranges of toxicity (TF) of Al in relation to morphological variables of the root system. The experimental design was completely randomized, comprising a factorial of 13 (cultivars and clonal selections) x 2 (with and without Al) with three replications. Own-rooted 'BRS Mandinho' peach seedlings (without rootstock) and grafted seedlings of 'BRS Mandinho' on different cultivars and clonal rootstock selections were cultivated in a hydroponic system, composing two levels for the Al factor (absence and presence at 100 mg L−1). The morphological variables of the canopy and root system, Al accumulation in tissues, translocation factor, and the critical level (NC) and toxicity range (TF) of Al in the roots were evaluated. Rootstocks FB-SM-09-43, JB-ESM-09-13, SAS-SAU-09-71, SS-CHI-09-40, 'Sharpe' and VEH-GRA-09-55 were tolerant at high Al concentrations. The NC of Al in the roots in relation to the root surface area of peach rootstocks was 1400 mg Al kg−1, and the FT was between 1200 and 1500 mg Al kg−1.(AU)

Formas de alumínio (Al) presentes na solução de solos tropicais e subtropicais podem causar toxicidade em porta-enxertos e cultivares de pessegueiro, prejudicando o crescimento e a produtividade. Isso pode ser minimizado pelo cultivo de porta-enxertos e cultivares tolerantes ao Al. Porém, isso não é suficientemente conhecido, principalmente porque os programas de melhoramento vegetal nem sempre consideram a tolerância como uma variável de seleção de materiais genéticos. O estudo teve como objetivo (a) selecionar cultivares e seleções clonais de porta-enxertos de pessegueiro tolerantes ao Al, (b) identificar variáveis que confiram tolerância ao Al para uso em programas de melhoramento genético e (c) propor níveis críticos (NC) e faixas de toxicidade (FT) do Al em relação às variáveis morfológicas do sistema radicular. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, compreendendo fatorial 13 (cultivares e seleções clonais) x 2 (com e sem Al) com três repetições. Mudas de pessegueiro 'BRS Mandinho' autoenraizadas (sem porta-enxerto) e mudas enxertadas de 'BRS Mandinho' em diferentes cultivares e seleções de porta-enxertos clonais foram cultivadas em sistema hidropônico, compondo dois níveis para o fator Al (ausência e presença a 100 mg L−1). Foram avaliadas as variáveis morfológicas da parte aérea e do sistema radicular, acúmulo de Al nos tecidos, fator de translocação, NC e FT do Al nas raízes. Os porta-enxertos FB-SM-09-43, JB-ESM-09-13, SAS-SAU-09-71, SS-CHI-09-40, 'Sharpe' e VEH-GRA-09-55 foram tolerantes a altas concentrações de Al. O NC do Al nas raízes em relação à área radicular dos porta-enxertos de pessegueiro foi de 1400 mg Al kg−1, e o FT ficou entre 1200 e 1500 mg Al kg−1.(AU)

Assuntos

RESUMO

Plants have different levels of tolerance to phytotoxic effects of aluminum and the exploitation of this characteristic is of significant importance to the use of acid soils. This research aimed to evaluate the effect of aluminum activity in nutrient solution on growth of physic nut young plant. After seven days of adaptation, plants were submitted to Al concentrations of 0; 200; 400; 600; 800 and 1,000 µmol L­1, corresponding to Al3+ activity solution, of: 14.5, 21.4; 46.6; 75.6; 108.3 e 144.8 µmol L­1, respectively. The increased activity of Al3+ decreased linearly the number of leaves, plant height, leaf area, shoot dry matter and root length of physic nut plant. Physic nut young plants are sensitive to high aluminum activity in solution. The root length, number of leaves, shoot dry matter and total dry matter were variables more affected by Al activity in solution, and can be used to discriminate the tolerance levels to aluminum in physic nut plants. The accumulation of aluminum increased in a activity-dependent manner; however, its translocation from root to shoot was low.

As plantas apresentam diferentes níveis de tolerância aos efeitos fitotóxicos do alumínio e a exploração dessa característica torna-se de relevante importância para a utilização dos solos ácidos. Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito da atividade de alumínio, em solução nutritiva, no crescimento inicial de plantas de pinhão-manso (Jatropha curcas L). As plantas foram cultivadas em vasos com capacidade para 1,5 L, contendo solução nutritiva. Após sete dias de adaptação, as plantas foram submetidas a concentrações de Al de 0, 200, 400, 600, 800 e 1.000 µmol L­1, que corresponderam a atividades de Al3+ em solução de: 14,5; 21,4; 46,6; 75,6; 108,3 e 144,8 µmol L­1, respectivamente. O aumento da atividade de Al3+ reduziu o número de folhas por planta, altura da planta, área foliar, matéria seca da parte aérea e comprimento da raiz principal das plantas de pinhão-manso. Plantas de pinhão-manso são sensíveis a elevada atividade de Al em solução. O comprimento da raiz, número de folhas e a produção de matéria seca da parte aérea e total foram as características mais afetadas pela atividade de Al em solução, e podem ser utilizadas para discriminar os níveis de tolerância ao alumínio em plantas de pinhão-manso. O acúmulo de alumínio aumentou de uma maneira dependente da atividade; no entanto, sua translocação das raízes para a parte aérea foi baixa.

Assuntos

RESUMO

A toxicidade de alumínio (Al3+) é um dos principais fatores que limitam a produtividade das culturas em solos ácidos. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do alumínio no crescimento e na absorção de fósforo, cálcio, magnésio e alumínio em plantas jovens de pinhão-manso, cultivadas em solução nutritiva. O experimento foi conduzido em vasos de 2,5 L e as plantas crescidas em casa de vegetação. Após 14 dias de adaptação em solução nutritiva, as plantas foram submetidas a concentrações de Al de: 0; 370; 740; 1.110 e 1.480 ?mol L1, que corresponderam a atividade de Al3+ em solução de: 13,3; 35,3; 90,0; 153,3 e 220,7 ?mol L1 de Al3+, respectivamente. A partição de matéria seca entre raízes, caule e folhas e os teores de P, Ca, Mg e Al no tecido vegetal foram avaliados após 75 dias de exposição ao Al. O aumento da atividade de Al3+ em solução diminuiu progressivamente o crescimento da parte aérea e das raízes das plantas de pinhão-manso, sendo que nas duas maiores atividades de Al3+ as plantas apresentaram anormalidades morfológicas típicas de injúria provocada por esse metal. O aumento da atividade de Al3+ reduziu os teores de P nas folhas e de Ca e Mg nas folhas e raízes do pinhão-manso reportando o efeito do Al na absorção, transporte e utilização destes nutrientes pelas plantas. O Al acumulou-se, preferencialmente, no sistema radicular do pinhão-manso, sendo pequena a qu

Aluminum (Al3+) toxicity is a major limiting factor to crop productivity in acid soils. The effects of aluminum on root and shoot growth of physic nut (Jatropha curcas L.) young plants and, the uptake and distribution of phosphorus, calcium, magnesium and aluminum in the roots and shoots were investigated in the present study. Plants were grown in 2.5L pots in a greenhouse. After fourteen days of adaptation to nutrient solution, plants were exposed to Al concentrations of 0, 370, 740, 1,100 and 1,480 ?mol L1, corresponding to an active Al3+ solution of 13.3, 35.3, 90.0, 153.3 and 220.7 ?mol L1, respectively. The dry matter partitioning between roots, stems and leaves, and the concentrations of P, Ca, Mg and Al in plant tissue, were measured after 75 days exposure to Al. The increasing level of Al3+ activity in solution progressively decreased the growth of the shoot and root of physic nut plants, and at the two highest active Al3+ levels, plants showed morphological abnormalities typical of the toxicity caused by this metal. Higher Al3+ activity reduced P concentrations in leaves and Ca and Mg in leaves and roots of physic nut, demonstrating the effect of Al on the uptake, transport and use of these nutrients by plants. The Al accumulated preferentially in the roots of physic nut, whereas only a small amount was transported to shoots.

RESUMO

A toxicidade de alumínio (Al3+) é um dos principais fatores que limitam a produtividade das culturas em solos ácidos. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do alumínio no crescimento e na absorção de fósforo, cálcio, magnésio e alumínio em plantas jovens de pinhão-manso, cultivadas em solução nutritiva. O experimento foi conduzido em vasos de 2,5 L e as plantas crescidas em casa de vegetação. Após 14 dias de adaptação em solução nutritiva, as plantas foram submetidas a concentrações de Al de: 0; 370; 740; 1.110 e 1.480 ?mol L1, que corresponderam a atividade de Al3+ em solução de: 13,3; 35,3; 90,0; 153,3 e 220,7 ?mol L1 de Al3+, respectivamente. A partição de matéria seca entre raízes, caule e folhas e os teores de P, Ca, Mg e Al no tecido vegetal foram avaliados após 75 dias de exposição ao Al. O aumento da atividade de Al3+ em solução diminuiu progressivamente o crescimento da parte aérea e das raízes das plantas de pinhão-manso, sendo que nas duas maiores atividades de Al3+ as plantas apresentaram anormalidades morfológicas típicas de injúria provocada por esse metal. O aumento da atividade de Al3+ reduziu os teores de P nas folhas e de Ca e Mg nas folhas e raízes do pinhão-manso reportando o efeito do Al na absorção, transporte e utilização destes nutrientes pelas plantas. O Al acumulou-se, preferencialmente, no sistema radicular do pinhão-manso, sendo pequena a qu

Aluminum (Al3+) toxicity is a major limiting factor to crop productivity in acid soils. The effects of aluminum on root and shoot growth of physic nut (Jatropha curcas L.) young plants and, the uptake and distribution of phosphorus, calcium, magnesium and aluminum in the roots and shoots were investigated in the present study. Plants were grown in 2.5L pots in a greenhouse. After fourteen days of adaptation to nutrient solution, plants were exposed to Al concentrations of 0, 370, 740, 1,100 and 1,480 ?mol L1, corresponding to an active Al3+ solution of 13.3, 35.3, 90.0, 153.3 and 220.7 ?mol L1, respectively. The dry matter partitioning between roots, stems and leaves, and the concentrations of P, Ca, Mg and Al in plant tissue, were measured after 75 days exposure to Al. The increasing level of Al3+ activity in solution progressively decreased the growth of the shoot and root of physic nut plants, and at the two highest active Al3+ levels, plants showed morphological abnormalities typical of the toxicity caused by this metal. Higher Al3+ activity reduced P concentrations in leaves and Ca and Mg in leaves and roots of physic nut, demonstrating the effect of Al on the uptake, transport and use of these nutrients by plants. The Al accumulated preferentially in the roots of physic nut, whereas only a small amount was transported to shoots.

RESUMO

A nutrient solution experiment with was carried out in a greenhouse with the objective of verifying the specific effects of calcium and aluminum toxicity on black pepper seedlings. The treatments were set up in three concentrations of calcium (10; 40 and 160 mg L-1) added as CaCl2 in combination with three concentrations of aluminum (0; 10 and 20 mg L-1) added as AlCl3. 6 H2O. The nutrient solution contained the following ion concentrations in mg L-1: N-NO3 (80,5); N-NH4 (10,5); P(1,5); K(39,0); Mg(24,0); S-SO4(32,0); B(0,5); Cu(0,06); Fe(5,0); Mn(1,0); Mo(0,03) and Zn(0,10). The treatments with aluminum reduced black pepper growth and the diameter of roots increased. Calcium absorption increased with the increase of calcium concentration in the solution, in the absence of aluminum. Calcium absorption by roots decreased with the increase of the concentration of aluminum in the solution. Aluminum absorption decreased with the increase of the concentration of calcium in the solution.

Um experimento com solução nutritiva foi conduzido em casa de vegetação com o objetivo de verificar os efeitos da nutrição de cálcio na toxicidade de alumínio em mudas de pimenta do reino. Os tratamentos constituíram-se de três concentrações de cálcio (10; 40 e 160 mg L-1) adicionados como CaCl2 em combinação com três concentrações de alumínio (0; 10 e 20 mg L-1) adicionados como AlCl3.6H2O. A solução nutritiva continha as seguintes concentrações dos íons expressos em mg L-1: N-NO3 (80,5); N-NH4 (10,5); P(1,5); K(39,0); Mg(24,0); S-SO4(32,0); B(0,5); Cu(0,06); Fe(5,0); Mn(1,0); Mo(0,03) e Zn(0,10). Os tratamentos com alumínio retardaram o crescimento das mudas de pimenta do reino, induziram sintomas de toxicidade de alumínio na parte aérea e principalmente aumentaram o diâmetro das raízes. O acúmulo de cálcio aumentou com o incremento da concentração de cálcio na solução na ausência de alumínio, nas raízes o conteúdo de cálcio foi diminuído com o aumento da concentração de alumínio na solução. A absorção de alumínio diminuiu com o aumento da concentração de cálcio na solução.

RESUMO

A nutrient solution experiment with was carried out in a greenhouse with the objective of verifying the specific effects of calcium and aluminum toxicity on black pepper seedlings. The treatments were set up in three concentrations of calcium (10; 40 and 160 mg L-1) added as CaCl2 in combination with three concentrations of aluminum (0; 10 and 20 mg L-1) added as AlCl3. 6 H2O. The nutrient solution contained the following ion concentrations in mg L-1: N-NO3 (80,5); N-NH4 (10,5); P(1,5); K(39,0); Mg(24,0); S-SO4(32,0); B(0,5); Cu(0,06); Fe(5,0); Mn(1,0); Mo(0,03) and Zn(0,10). The treatments with aluminum reduced black pepper growth and the diameter of roots increased. Calcium absorption increased with the increase of calcium concentration in the solution, in the absence of aluminum. Calcium absorption by roots decreased with the increase of the concentration of aluminum in the solution. Aluminum absorption decreased with the increase of the concentration of calcium in the solution.

Um experimento com solução nutritiva foi conduzido em casa de vegetação com o objetivo de verificar os efeitos da nutrição de cálcio na toxicidade de alumínio em mudas de pimenta do reino. Os tratamentos constituíram-se de três concentrações de cálcio (10; 40 e 160 mg L-1) adicionados como CaCl2 em combinação com três concentrações de alumínio (0; 10 e 20 mg L-1) adicionados como AlCl3.6H2O. A solução nutritiva continha as seguintes concentrações dos íons expressos em mg L-1: N-NO3 (80,5); N-NH4 (10,5); P(1,5); K(39,0); Mg(24,0); S-SO4(32,0); B(0,5); Cu(0,06); Fe(5,0); Mn(1,0); Mo(0,03) e Zn(0,10). Os tratamentos com alumínio retardaram o crescimento das mudas de pimenta do reino, induziram sintomas de toxicidade de alumínio na parte aérea e principalmente aumentaram o diâmetro das raízes. O acúmulo de cálcio aumentou com o incremento da concentração de cálcio na solução na ausência de alumínio, nas raízes o conteúdo de cálcio foi diminuído com o aumento da concentração de alumínio na solução. A absorção de alumínio diminuiu com o aumento da concentração de cálcio na solução.

RESUMO

Crosses and backcrosses were performed between the semi-dwarf cultivars IAC-24 and Anahuac, tolerant and sensitive to aluminum toxicity, respectively. Seedlings from the parents, F1 generation of the cross between them as well as from the backcrosses to both parents were evaluated in nutrient solutions containing 2 mg/l of Al3+. Progenies of F2 and F3 generations from the cross and progenies of F2 generation from the backcrosses were also studied. Plants that were able to show root regrowth of the central primary root in the complete nutrient solution after a treatment of 48 hours in solution containing 2 mg/l of Al3+ were considered tolerant. The cultivar IAC-24 differed from Anahuac by one pair of dominant genes for the tolerance to the presence of this aluminum concentration into the nutrient solution.

Cruzamentos e retrocruzamentos foram efetuados entre os cultivares de porte semi-anão IAC-24 e Anahuac, tolerante e sensível à toxicidade de alumínio, respectivamente. Plântulas dos parentais e da geração F1 do cruzamento entre eles bem como dos retrocruzamentos para ambos os parentais foram avaliadas em soluções nutritivas de tratamento contendo 2 mg/litro de Al3+. Progênies de gerações F2 e F3 do cruzamento e progênies F2 dos retrocruzamentos foram também avaliadas . A tolerância à toxicidade de alumínio foi medida pela capacidade de crescimento da raiz primária central em solução nutritiva completa, após um tratamento de 48 horas em solução contendo 2 mg/litro de Al3+. O cultivar IAC-24 diferiu do Anahuac por um par de genes dominantes para tolerância à presença dessa concentração de alumínio nas soluções nutritivas.

RESUMO

Crosses and backcrosses were performed between the semi-dwarf cultivars IAC-24 and Anahuac, tolerant and sensitive to aluminum toxicity, respectively. Seedlings from the parents, F1 generation of the cross between them as well as from the backcrosses to both parents were evaluated in nutrient solutions containing 2 mg/l of Al3+. Progenies of F2 and F3 generations from the cross and progenies of F2 generation from the backcrosses were also studied. Plants that were able to show root regrowth of the central primary root in the complete nutrient solution after a treatment of 48 hours in solution containing 2 mg/l of Al3+ were considered tolerant. The cultivar IAC-24 differed from Anahuac by one pair of dominant genes for the tolerance to the presence of this aluminum concentration into the nutrient solution.

Cruzamentos e retrocruzamentos foram efetuados entre os cultivares de porte semi-anão IAC-24 e Anahuac, tolerante e sensível à toxicidade de alumínio, respectivamente. Plântulas dos parentais e da geração F1 do cruzamento entre eles bem como dos retrocruzamentos para ambos os parentais foram avaliadas em soluções nutritivas de tratamento contendo 2 mg/litro de Al3+. Progênies de gerações F2 e F3 do cruzamento e progênies F2 dos retrocruzamentos foram também avaliadas . A tolerância à toxicidade de alumínio foi medida pela capacidade de crescimento da raiz primária central em solução nutritiva completa, após um tratamento de 48 horas em solução contendo 2 mg/litro de Al3+. O cultivar IAC-24 diferiu do Anahuac por um par de genes dominantes para tolerância à presença dessa concentração de alumínio nas soluções nutritivas.