GERMINAÇÃO E CRESCIMENTO DE PLÂNTULAS DE ZEA MAYS SUBMETIDAS A CONCENTRAÇÕES TÓXICAS E SUBTÓXICAS DE CÁDMIO
Resumo
1 Introdução
Quando se considera o uso agronômico de resíduos ou fertilizantes químicos é importante ressaltar que nestes são encontradas, em concentrações consideráveis, cádmio e outros metais. Neste aspecto, a preocupação mais frequente diz respeito à solubilização, com consequente deslocamento destes metais para a fase solúvel do solo, tornando estes disponíveis para a absorção pelos vegetais.
O cádmio é classificado como metal pesado, por estar no grupo de elementos com densidade maior que 5 g/cm³. Os metais pesados também são conhecidos como elementos traços, por serem encontrados naturalmente no ambiente em concentrações de poucas partes por milhão. Dentre os metais pesados, o cádmio (Cd) é considerado um dos principais contaminantes do ambiente e um dos mais tóxicos (CHEN & KAO, 1995; apud BIZARRO, V. G. 2007).
Tendo um senário amplo para entrada de metais nas lavouras brasileiras é necessário elucidar os verdadeiros efeitos destes componentes numa das culturas de maior importância econômica, o milho. O presente trabalho apresenta de forma parcial os dados de vigor e viabilidade, velocidade de germinação e a avaliação de crescimento das plântulas.
2 Objetivo
Avaliar o efeito do cádmio sobre a germinação e desenvolvimento inicial de plântulas de milho utilizando os parâmetros vigor, viabilidade, velocidade de germinação e avaliações de crescimento.
3 Metodologia
As sementes de milho crioulo que foram utilizadas no experimento, são da variedade Catarina e foram obtidas junto a Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina (EPAGRI) Gerência Regional de Chapecó.
No ensaio, as sementes foram divididas em 4 lotes de 16 repetições de 50 sementes, e cada repetição semeada em substrato de papel Germitex previamente umedecido com um volume de água correspondente a 2,5 vezes o peso do papel. A água utilizada para a embebição dos 4 lotes foi acrescida de diferentes concentrações cloreto de cádmio (CdCl2), de maneira que as concentrações finais do metal fossem 0,0, 25,0, 50,0 e 100,0 mg/L, gerando quatro diferentes tratamentos. Os rolos de papel foram mantidos em germinadores a temperatura de 25ºC e fotoperíodo constante (24 horas).
A avaliação do crescimento foi realizada no quarto, quinto, sexto e sétimo dia após a semeadura, eliminando-se as plântulas anormais e as sementes mortas. Com auxílio de uma régua milimétrica, mensurou-se o comprimento da raiz primária e comprimento da parte aérea, sendo os resultados médios expressos em cm/ plântula-1.
A velocidade de germinação foi calculada pela fórmula de Edmond & Drapala (1958): VG = [(D1 x P1) + (D2 x P2) + (D3 x P3) + (D4 x P4)] / (P1 + P2 + P3 + P4), onde VG é a velocidade de germinação expressa em dias médios para a germinação; D1, D2, D3 e D4 correspondem aos números de dias da semeadura à primeira, segunda, terceira e quarta contagem respectivamente; P1, P2, P3 e P4 correspondem ao número de plântulas normais na primeira, segunda, terceira e quarta contagem respectivamente.
4 Resultados e Discussão
O efeito das doses de cádmio sobre a % de germinação pode ser observado na Gráfico 1. O efeito do cádmio sobre a % de germinação demonstra sua toxidade, mesmo nas concentrações subtóxicas. Verifica-se que a % de germinação diminuiu até 13,46 % com relação à testemunha, quando adicionado até 25 mg/L-1 de cádmio e 35% quando adicionado 50 mg/l-1. A dose de 100 mg/L-1 de cadmio provocou a maior decréscimo na % de germinação (54,42% em relação à dose testemunha). É importante ressaltar que estas doses são realmente consideradas toxicas, visto que, as concentrações a campo consideradas no Brasil são permitidos 0,166 kg/ha/ano (MALAVOLTA, 2006). O índice de velocidade da germinação pode ser observado na Tabela 1, sendo possível verificar que o mesmo não variou ao longo dos tratamentos.
mg L-1 de Cádmio
0,0
25
50
100
5,588
5,762
5,473
5,683
Tabela 1 - Índice de velocidade de germinação de milho varietal.
A utilização de concentrações elevadas de cádmio apresentam como sintomas mais evidentes uma coloração parda nas raízes, juntamente com seu encurtamento, além de alterações nas folhas, clorose, pecíolos e nervuras avermelhadas. (MALAVOLTA, 2006). No entanto, tal efeito não foi verificado no presente ensaio, onde as doses de cádmio sobre o tamanho da raiz das plântulas é diferenciado nos dias avaliados, isto é: nos dias quarto e quinto não se verificou efeito, enquanto que nos dias sexto e sétimo foi possível constatar o mesmo. O efeito das doses de cádmio sobre o tamanho da raiz das plântulas pode ser observado no Gráfico 2.
Gráfico 2 - Tamanho da raiz (cm raiz-1) mensurados durante os ensaios de germinação no milho varietal.
Gráfico 3 - Tamanho da parte aérea (cm plântula-1) mensurados durante os ensaios de germinação do milho varietal.
O excesso de cádmio é conhecido por causar a redução do crescimento da parte aérea devido à diminuição taxa fotossintética em diferentes locais da planta e, principalmente, nas reações bioquímicas do ciclo de Calvin (Vassilev A.; Yordanov I., 1997). No entanto, tal efeito não foi verificado no presente ensaio, uma vez que, aparentemente a parte aérea apresentou maior desenvolvimento nas maiores doses do metal, efeito representado no Gráfico 3.
Este comportamento, talvez possa ser explicado pelo fato de que, durante a germinação, a planta utiliza as reservas do endosperma, sendo estas não afetadas pelo metal (Taiz; Ziger, 2004). Outro ponto importante a ser levado em consideração são os mecanismos de tolerância a metais pesados ressaltados por Malavolta (2006), sendo eles a limitação na absorção, compartimentação e a desintoxicação bioquímica.
5 Conclusão
O efeito das diferentes doses de cádmio sobre a % de germinação foi diferenciado nos dias avaliados, isto é, nos dias quarto, quinto, sexto e sétimo, ficando evidente que, nas concentrações de 25, 50 e 100 mg L-1 o cádmio foi tóxico em relação ao % de germinação.
Foram observados efeitos do metal entre os dias dentro de cada dose de cádmio em relação ao tamanho da raiz e o tamanho da parte aérea e entre as doses de cádmio dentro de cada dia, ficando evidente que com o aumento das doses de cádmio houve um aumento no tamanho das raízes e da parte aérea.Referências
BIZARRO, V. G.. Teor e biodisponibilidade de cádmio em fertilizantes fosfatados. 2007. 65 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Agronomia, Ciência do Solo, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2007.
EDMOND, J. B.; DRAPALA, W. J. The effects of temperature, sand, soil and acetone on germination of okra seed. Proceedings of the American Society for horticultural Science, v.71, n.5, p.428-434, 1958.
MALAVOLTA, E. Manual de nutrição mineral de plantas. São Paulo: Editora Agronômica Ceres, 2006. 631p.
TAIS, L.; ZEIGER, E. Fisiologia Vegetal. 3ª Porto Alegre, Rs: Artmed Editora S.a, 2004.
VASSILEV, A; YORDANOV, I. Reductive Analysis Of Factors Limiting Growth Of Cadmium-Treated Plants: A Review. Bulg. J. Plant Physiol, Bulgaria, v. 3-4, n. 23, p.114-133, 20 nov. 1997.
Submeto o trabalho apresentado como texto original à Comissão Científica da XIII JIC, o qual apresenta os resultados de subprojeto de pesquisa, e concordo que os direitos autorais a ele referentes se tornem propriedade do Anais da XIII JIC da UFFS.
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