Os efeitos de diferentes aplicações de nanopartículas de carbono como bioestimulante do desempenho fotossintético e crescimento em Bertholletia excelsa (Bonpl.)

Abstract

A castanheira-da-Amazônia (Bertholletia excelsa) destaca-se entre as mais de 16.000 espécies arbóreas da região Pan-Amazônica por sua relevância ecológica, econômica e social. Devido à sua alta plasticidade fisiológica, é amplamente utilizada na silvicultura e na recuperação de áreas degradadas. Neste contexto, o uso de bioestimulantes como nanopartículas de carbono (NPCs – arbolina®) pode potencializar o cultivo de alto desempenho dessa espécie, resultando em ganhos produtivos significativos. Este estudo buscou investigar o efeito de NPCs nos parâmetros de crescimento, fotossíntese e anatomia foliar de B. excelsa. Para tanto, foram utilizadas vinte e quatro (24) plantas jovens de 3 anos, geneticamente uniformes e cultivadas em vasos de 10 L com uma mistura de substrato comercial e solo (2:1) sob pleno sol. Essas plantas foram divididas em três (3) tratamentos em Delineamento Inteiramente Casualizado (DIC) com oito (8) plantas cada, sendo eles: aplicação de NPCs via microcoroamento de 5 mL de NPCs no solo dos vasos (+ARBOs), pulverização de solução com 5mL L-1 de NPCs nas folhas (+ARBOf) e o tratamento controle (-ARBO). Ao final do experimento, foram analisados parâmetros de biometria, trocas gasosas utilizando um analisador de gases a infravermelho, quantificação de pigmentos fotossintéticos por um espectrofotômetro, anatomia e morfometria foliar por meio de microscopia de luz. Embora as medidas biométricas de crescimento não tenham sido significativamente influenciadas pelas NPCs, as aplicações alteraram a fisiologia e a anatomia das plantas. A taxa fotossintética foi intensificada em até 68% nos primeiros dias, mesmo sem grande aumento no teor de pigmentos, efeito mantido apenas com a aplicação foliar de NPCs aos 10 dias. Paralelamente, o tratamento foliar promoveu aumentos drásticos na biomassa, elevando a massa seca de folhas em 137% e a de caules em 88%, além de expandir a área foliar total em 99% em relação ao controle. As respostas anatômicas diferiram entre si, com o tratamento foliar tendo maior espessura total, embora ambos possuam valores estatisticamente próximos ao controle. Em conjunto, os resultados obtidos sugerem estratégias adotadas pelas castanheiras em resposta a aplicações de NPCs e seus potenciais benefícios para o crescimento e desenvolvimento, com foco na parte aérea. Palavras-chave: Biotecnologia; castanheira-da-Amazônia; fisiologia de árvores tropicais; fotossíntese.The Brazil nut tree (Bertholletia excelsa) stands out among the over 16,000 tree species in the Pan-Amazon region due to its ecological, economic, and social relevance. Owing to its high physiological plasticity, it is widely used in silviculture and the recovery of degraded areas. In this context, biostimulants such as carbon nanoparticles (NPCs - arbolina®) may enhance high-performance cultivation of this species, resulting in significant productivity gains. This study investigated the effect of NPCs on growth parameters, photosynthesis, and leaf anatomy of B. excelsa. For this purpose, twenty-four (24) 3-year-old genetically uniform young plants were cultivated in 10 L pots containing a mixture of commercial substrate and soil (2:1) under full sun. The plants were distributed in a completely randomized design with three treatments and eight replicates each: NPC application via 5 mL micro-drenching in the soil (+ARBOs), foliar spraying with a 5 mL L⁻¹ NPC solution (+ARBOf), and a control treatment (-ARBO). At the end of the experiment, biometric parameters, gas exchange using an infrared gas analyzer, photosynthetic pigment quantification by spectrophotometry, and leaf anatomy and morphometry through light microscopy were analyzed. Although growth biometric measurements were not significantly influenced by NPCs, the applications altered plant physiology and anatomy. The photosynthetic rate was increased by up to 68% in the first days, even without a major increase in pigment content, an effect maintained only by foliar NPC application at 10 days. In parallel, the foliar treatment promoted drastic increases in biomass, raising leaf dry mass by 137% and stem dry. Anatomical responses differed from each other, with the foliar treatment having greater total thickness, although both maintained statistically similar values to the control. Collectively, the results suggest strategies adopted by Brazil nut trees in response to NPCs applications and their potential benefits for growth and development, with an emphasis on the shoot system. Keywords: Biotechnology; Brazil nut tree; tropical tree physiology; photosynthesis.