Efeitos do estresse salino no crescimento e na evapotranspiração de cultivares de cana-de-açúcar

Abstract

Muitos estudos têm demonstrado que a cana-de-açúcar possui elevada produtividade quando submetida a condições ambientais ideais, como altas temperaturas, elevados níveis de radiação solar e adequada disponibilidade hídrica. Porém, avaliações da resposta da cultura em condições salinas são escassas na literatura. Assim, o objetivo desta pesquisa foi avaliar os efeitos do estresse salino no crescimento e na evapotranspiração de cultivares de cana- de-açúcar. O experimento foi conduzido em uma casa-de-vegetação do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa, usando o delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 4x4, no qual o primeiro fator consistiu de cultivares de cana-de-açúcar e o segundo de níveis de salinidade. As cultivares utilizadas foram a RB867515, RB855453, RB92579 e RB928064, sendo cultivadas sob quatro níveis de salinidade estabelecidos pela adição de 0, 50, 100 e 150 mM L-1 de Cloreto de Sódio (NaCl) à solução nutritiva. Os valores correspondentes da condutividade elétrica foram 3, 6, 10 e 13 dS m-1, respectivamente. O modelo de crescimento sigmoidal foi ajustado aos valores observados de estatura dos colmos, demonstrando que a cana-de-açúcar alcançou 250, 243, 239 e 221 cm sob 3 dS m -1 no final do período experimental, respectivamente para as cultivares RB867515, RB92579, RB855453 e RB928064. No entanto, plantas cultivadas sob 13 dS m-1, cujo o nível de salinidade foi imposto pela adição de 150 mM L -1 de NaCl à solução nutritiva, apresentaram valores reduzidos da taxa de elongação do colmo em relação aos obtidos sem a adição de NaCl, com reduções de 53% para a cultivar RB928064 e de 47% para as demais. A salinidade da solução nutritiva promoveu reduções em todas as variáveis morfológicas ao final do experimento (p<0,05). Quando comparadas com a RB92579 e RB928064, a cultivar RB867515 apresentou valores significativamente maiores para as variáveis massa fresca do colmo e volume total de internódios. Verificou-se que o aumento da concentração de NaCl na solução nutritiva diminuiu linearmente a evapotranspiração de todas as cultivares de cana-de-açúcar (p<0,05). Avaliações do uso de água sob reduzida nebulosidade mostraram as maiores taxas e os maiores declínios da evapotranspiração entre os níveis de salinidade, com 48,5 g planta-1CE-1. Sob altas demandas de água pela atmosfera, as taxas de evapotranspiração da cultivar RB867515 foram as únicas a não serem afetadas significativamente quando o nível de salinidade aumentou de 3 para 6 dS m-1. Os resultados indicaram que o período entre 11:00 e 14:00 horas é o mais apropriado para avaliações do efeito da salinidade em diferentes cultivares de cana-de-açúcar. Além disso, foi observado que a cultivar RB867515 apresentou melhores respostas de crescimento e menor decréscimo da evapotranspiração sob os níveis de salinidade impostos.

Many studies have demonstrated that sugarcane has high productivity when subjected to ideal environmental conditions such as high temperatures, elevated solar radiation levels and adequate water supply. However, crop response evaluations under saline conditions are scarce in the literature. Thus, the objective of this research was to evaluate the salt stress effects on growth and evapotranspiration of sugarcane cultivars. The experiment was conducted in a greenhouse of the Agricultural Engineering Department at the Federal University of Viçosa, using a completely randomized design with a 4x4 factorial arrangement, in which the first factor consisted of sugarcane cultivars and the second one of salinity levels. The sugarcane cultivars were RB867515, RB855453, RB92579 and RB928064, which were cultivated under four salinity levels established by adding 0, 50, 100 and 150 mM L-1 of Sodium chloride (NaCl) to the nutrient solution. The corresponding values of the electrical conductivity (EC) were 3, 6, 10 and 13 dS m-1, respectively. The sigmoidal growth model was adjusted to observed values of stem heights, demonstrating that sugarcane reached 250, 243, 239 and 221 cm under 3 dS m -1 at the end of the experimental period, respectively for cultivars RB867515, RB92579, RB855453 and RB928064. However, plants cultivated under 13 dS m-1, whose salinity level was imposed by adding 150 mM L-1 of NaCl to the nutrient solution, presented lower values of stem elongation rates as compared to those obtained without NaCl, with 53% of reductions for the RB928064 cultivar and 47% for the others. Salinity of the nutrient solution promoted reductions in all morphological variables at the end of the experiment (p <0.05). When compared to RB92579 and RB928064, the RB867515 cultivar presented significantly greater values for the variables stem fresh mass and total volume of internodes. It was verified that increased values of the NaCl concentration in the nutrient solution linearly decreased the evapotranspiration of all sugarcane cultivars (p <0.05). Evaluations of the water use under reduced cloud cover showed the highest rates and the largest evapotranspiration declines among salinity levels, with 48.5 g plant -1CE-1. Under high atmospheric water demand, evapotranspiration rates of the RB867515 cultivar were the only ones which were not significantly affected when the salinity levels increased from 3 to 6 dS m-1. The results indicated that the period between 11:00 am and 02:00 pm is the most appropriate for evaluation of the salt stress effect on different sugarcane cultivars. In addition, it was observed that RB867515 cultivar presented the best growth responses and lower evapotranspiration reductions under the imposed salt stress levels.