Cinética de absorção e eficiência nutricional de K+, Ca2+ e Mg2+ em plantas jovens de quatro clones de eucalipto

Abstract

Modelos mecanísticos baseados em princípios de transporte de solutos pode ser de grande utilidade para prever os impactos do cultivo de florestas plantadas, por exemplo, com eucalipto sobre o capital e fluxo de nutrientes no solo. Dentre as variáveis de entrada demandadas por tais modelos, tem-se os valores das constantes Vmax, Km e Cmin da cinética de absorção iônica. Assim, os objetivos do presente trabalho foram determinar os valores de Vmax, Km e Cmin para K, Ca e Mg, bem como avaliar as respectivas eficiências nutricionais de clones de eucalipto. O estudo consistiu de três ensaios em solução nutritiva (um para cada cátion), sendo utilizadas mudas propagadas vegetativamente de um híbrido de E. grandis x E. urophylla (clone 1213) e de três híbridos de E. grandis (clones 7074, 57 e 129). Com base nos teores de cada um desses nutrientes nas soluções de depleção, em cada tempo de amostragem, no volume inicial e final de solução nos vasos e no peso de matéria fresca de raízes, foram obtidos os valores das constantes cinéticas. Para K, o clone 7074 apresentou o menor valor de Vmax em relação aos demais clones, os quais não diferiram entre si, e em relação ao Km e Cmin, os clones não diferiram estatisticamente. Para Ca, os clones estudados diferiram quanto ao valor de Vmax e Km, não diferindo, entretanto, para o Cmin. Os menores valores de Km para Mg foram verificados para os clones 57 e 7074, ou seja, as proteínas transportadoras de Mg na membrana plasmática das células radiculares apresentaram maior afinidade para esse nutriente. Contudo, os valores de Vmax e Cmin não diferiram entre os clones estudados. Diferenças na eficiência nutricional dos clones estudados quanto a K e a Ca foram devidas às diferenças na eficiência de absorção, e para Mg às diferenças na eficiência de absorção e de utilização.

The use of mechanistic models based on principles of solute transport may be of great utility to estimate, for example, the impact of eucalypt forest cultivation on the pools and fluxes of nutrient in soils. Among the parameters required by such models are the values of the ion absorption kinetics constants Vmax, Km and Cmin. Thus, the objective of this study was to determine the values of Vmax, Km and Cmin for K, Ca and Mg, as well as to evaluate the nutritional efficiency of eucalypt clones to these nutrients. The present study consisted of three experiments in solution culture (one for each cation). It was employed four genetic materials (clones 7074, 57, 1213 and 129) originated from clonal propagation. Clone 1213 is an Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla hybrid, whereas the others are natural hybrids of E. grandis. The concentration of each nutrient being studied in the depletion solution at specific sampling times, initial and final pot solution volume and fresh root weight were used in order to obtain the value of the kinetics constants. For K, clone 7074 showed the lowest Vmax value in relation to the other clones, which did not differ among themselves. All clones did not differ statistically in relation to Km and Cmin for K. For Ca, the studied clones differed in relation to the values of Vmax and Km but, they did not differ for Cmin. The lower values of Km for Mg were observed for the clones 57 and 7074, that is, the carrier proteins at the root cells plasma membrane have a high affinity for this nutrient. Nevertheless, the values of Vmax and Cmin did not differ among the studied clones. Differences in nutritional efficiency of the studied clones in relation to K and Ca were due to differences in the absorption efficiency and for Mg were related with differences in the nutrient use efficiency and absorption efficiency.