Resumo
Abstract Salt stress causes several physiological and biochemical disorders and impairs plant growth. However, adequate fertilization can improve the nutritional status and may reduce significantly the harmful effects caused by salt stress. From this perspective, this study aimed to evaluate the impact of different combinations of nitrogen, phosphorus and potassium fertilization on the antioxidant activity and accumulation of organic and inorganic solutes in West Indian cherry leaves, in the second year of production. The experimental design was in randomized blocks, with treatments distributed in a 10 × 2 factorial arrangement corresponding to ten fertilization combinations (FC) of NPK (FC1: 80-100-100%, FC2:100-100-100%, FC3:120-100-100%, FC4:140-100-100%, FC5:100-80-100%, FC6:100-120-100%, FC7:100-140-100%, FC8:100-100-80%, FC9:100-100-120%, and FC10:100-100-140% of the recommendation) and two levels of electrical conductivity of irrigation water (ECw) (0.6 and 4.0 dS m-1), with three replications. The multivariate analysis showed that irrigation with water of different electrical conductivities (0.6 and 4.0 dS m-1) resulted in different responses concerning the enzyme activity, production of organic compounds, and accumulation of inorganic solutes in the leaves. Under irrigation with low salinity water, there was greater accumulation of K+, soluble carbohydrates, and proline, and lower activity of antioxidative enzymes, especially SOD and APX. Under high salinity water, greater enzyme activity and higher concentrations of Na+ and Cl- were observed. The results indicate that the response of West Indian cherry to salinity was more towards redox homeostasis than osmotic homeostasis through the accumulation of compatible solutes. Fertilization combination FC5 (100-80-100% corresponding to 200, 24 and 80 g plant-1 of NPK) modulates the enzyme activity of SOD and APX attenuating the impacts of salinity, being an efficient combination to preserve redox homeostasis in West Indian cherry plants grown under salt stress.
Resumo O estresse salino causa distúrbios fisiológicos e bioquímicos que prejudicam o crescimento vegetal. Entretanto, acredita-se que a fertilização mineral adequada pode melhorar o estado nutricional e reduzir os danos causados pelo estresse salino. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi avaliar os impactos de diferentes combinações de fertilização com nitrogênio, fosforo e potássio sobre o acúmulo de solutos (orgânicos e inorgânicos) e atividade antioxidante em folhas de aceroleira cultivada sob estresse salino no segundo ano de produção. O delineamento experimental foi em blocos casualizados com os tratamentos distribuídos em esquema fatorial 10 × 2, correspondendo a 10 combinações de adubação (FC) com nitrogênio, fósforo e potássio (FC1: 80-100-100%; FC2:100-100-100%; FC3:120-100-100%; FC4:140-100-100%; FC5:100-80-100%; FC6:100-120-100%; FC7:100-140-100%; FC8:100-100-80%; FC9:100-100-120% e FC10:100-100-140% da recomendação, referente ao segundo ano de cultivo) e dois níveis de condutividade elétrica da água (ECw) utilizada na irrigação (0,6 e 4,0 dS m-1), com três repetições. A análise multivariada mostrou que irrigação com água de diferentes condutividades elétricas (0,6 e 4,0 dS m-1) apresentou processos distintos em relação à atividade enzimática, produção de compostos orgânicos e acúmulo de solutos inorgânicos nas folhas. Sob irrigação com água de baixa salinidade houve maior acúmulo de K+, carboidratos solúveis e prolina, e menor atividade de enzimas antioxidativas, especialmente SOD e APX. Sob alta salinidade se observou maior atividade enzimática e maiores concentrações de Na+ e Cl-. Os resultados indicam que a resposta da acerola à salinidade foi mais no sentido da homeostase redox do que da homeostase osmótica por meio do acúmulo de solutos compatíveis com o metabolismo. A combinação de adubação FC5 (100-80-100% da recomendação correspondente a 200, 24 e 80 g planta-1 de NPK) modula a atividade enzimática da SOD e APX, atenuando os impactos da salinidade, sendo uma combinação eficiente para preservar a sua homeostase redox nas aceroleiras sob estresse salino.
Resumo
The occurrence of water sources with high concentrations of salts in the semiarid region of Northeast Brazil stands out as a limiting factor in the cultivation of irrigated yellow passion fruit. Thus the search for irrigation strategies with brackish water is fundamental for the sustainability of irrigated crops. The objective of the present study was to determine the quantum yield, chlorophyll levels, and cell damage in yellow passion fruit cultivated under different irrigation strategies with brackish water and potassium fertilization. The experiment was conducted under field conditions in São Domingos - PB, Brazil, adopting a randomized block design in a 6×2 factorial scheme, consisting of six strategies of use of brackish water applied in the different phenological stages of crop and two doses of potassium (60 and 100% of the recommendation), with four replicates. Two levels of irrigation water salinity were used, with low (1.3 dS m-1) and high electrical conductivity (4.0 dS m-1). The potassium dose of 100% recommendation corresponds to the application of 345 g of K2O per plant per year. The use of brackish water (4.0 dS m-1) increased chlorophyll fluorescence and negatively affected the photosynthetic pigments of yellow passion fruit, regardless of the phenological stage. Salt stress intensified intercellular electrolyte leakage in passion fruit plants under higher dose of potassium. Our results show that fertilization equivalent to 100% of the potassium recommendation is excessive for yellow passion fruit 'BRS GA1' in the tropical semiarid region under salt stress conditions.
A ocorrência de mananciais com altas concentrações de sais no semiárido nordestino destaca-se como fator limitante no cultivo do maracujazeiro-amarelo irrigado. Assim, a busca por estratégias de irrigação com água salobra é fundamental para a sustentabilidade da agricultura irrigada. O objetivo deste trabalho foi determinar o rendimento quântico, os teores de clorofila e dano celular em maracujazeiro-amarelo cultivado sob diferentes estratégias de irrigação com água salobra e adubação potássica. O experimento foi conduzido em condições de campo em São Domingos - PB, Brasil, adotando-se o delineamento em blocos casualizados em esquema fatorial 6×2, correspondendo a seis estratégias de uso de água salobra aplicadas nos diferentes estádios fenológicos da cultura e duas doses de potássio (60 e 100% da recomendação), com quatro repetições. Foram utilizados dois níveis de salinidade da água de irrigação, com baixa (1,3 dS m-1) e alta condutividade elétrica (4,0 dS m-1). A dose de potássio de 100% corresponde à aplicação de 345 g de K2O por planta por ano. O uso de água salobra (4,0 dS m-1) aumentou a fluorescência da clorofila e afetou negativamente os pigmentos fotossintéticos do maracujá-amarelo, independente do estádio fenológico. O estresse salino intensificou o extravasamento de eletrólitos em plantas de maracujazeiro adubadas sob alta dose de potássio. Os resultados mostram que a adubação equivalente a 100% da recomendação de potássio é excessiva para o cultivo do maracujazeiro-amarelo 'BRS GA1' no semiárido tropical, sob condições de estresse salino.