Absorção de nitrato e amônio por gramíneas forrageiras com tolerância diferencial ao alumínio em baixa disponibilidade de fósforo | Nitrate and ammonium uptake by forage gramineae with differential aluminum tolerance in low phosphorus availability

A atividade pecuária tem sido promissora na região de Cerrado por dispor de recursos forrageiros com ampla capacidade de adaptação a condições de estresses, como elevados teores de alumínio trocável e baixa disponibilidade de nutrientes, principalmente fósforo. Plantas adaptadas a essas condições apresentam, seguramente, maior afinidade pela absorção de nitrogênio na forma amoniacal, no entanto há evidências de elevados teores de nitrato em solos ácidos. Considerando-se que a baixa disponibilidade de fósforo compromete mais a absorção de nitrato do que a de amônio, as plantas poderão sofrer deficiência de nitrogênio em solos tropicais se ocorrer elevado teor de nitrato. Assim, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a absorção do NO 3- e NH 4+ por gramíneas forrageiras com diferentes graus de tolerância ao alumínio, sob o efeito de elevada concentração de Al e baixa disponibilidade de P. Inicialmente foram realizados ensaios para caracterizar as gramíneas Brachiaria brizantha cv. Marandu, Brachiaria humidicola e Braquiária híbrido cv. Mulato quanto à tolerância ao alumínio. Foram avaliados também a produção de matéria seca na parte aérea e raiz e os conteúdos de Al, P, Ca e Mg no tecido vegetal. Estabeleceu-se a que de 1,3, 1,0 e 0,7 mmol.L -1 de Al na solução proporcionaram redução de 50% na produção de matéria seca na parte aérea da B. humidicola, Braquiária híbrido e B. brizantha, respectivamente, sendo definidas como concentrações críticas. Na seqüência foram realizados dois ensaios em solução nutritiva para avaliar a absorção do nitrato e amônio pela B. brizantha e B. humidicola sob o estresse de Al (concentrações citadas acima) e com ausência de P. A cinética de absorção de nitrato e amônio pelas foi descrita pela equação de Michaelis- Menten estimando-se o influxo máximo (Imax), a constante de afinidade do sistema de absorção (Km) e a concentração mínima para que haja influxo (Cmin) por meio do método gráfico-matemático. No primeiro ensaio utilizando solução nutritiva com 100 μmol.L -1 de N-NO 3- ou 100 μmol.L -1 de N-NO 3- mais 100 μmol.L -1 de N-NH 4+ utilizaram-se plantas expostas por 24 e 72h a tratamentos sem Al e às respectivas concentrações críticas de Al. No segundo ensaio as plantas foram submetidas a um período de quatro dias de omissão de P e expostas à concentração crítica de Al por 24 h. A B. humidicola apresentou de modo geral maiores valores de Imax com menores valores de Km e Cmin, sugerindo maior absorção do nitrato e amônio do que o Brachiaria brizantha cv. Marandu. A exposição das plantas à baixa disponibilidade de fósforo e elevadas concentrações de Al proporcionou maiores reduções no Imax e aumentos de Km e Cmin para o amônio e nitrato nas duas gramíneas. O aumento dos valores de Km para o nitrato quando as duas gramíneas foram submetidas às concentrações críticas de Al e, ou, baixa disponibilidade de P, sugerem redução na afinidade no sistema de absorção deste íon. O aumento no Cmin sugere que o influxo líquido pode cessar mesmo quando este íon estiver presente em altas concentrações.

Cattle activity has been promising in the savannah area because of availability of forrage resources with wide adaptation capacity to stress conditions, such as high contents of exchangeable aluminum and low nutrient availability, mainly phosphorus. Plants adapted to those conditions show, surely, higher uptake affinity for nitrogen in the ammonium form, but there are evidences of high nitrate contents in acid soils. Considering that the low phosphorus availability hinders more the of uptake nitrate than ammonium, plants can suffer nitrogen deficiency in tropical soils if a high nitrate content occurs. The objective of this work was to evaluate NO 3- and NH 4+ uptake by grass forages with different of degrees aluminum tolerance, under conditions of high aluminum concentration and low P availability. Initially, experiments were carry out to characterize the gramineae Brachiaria brizantha cv. Marandu, Brachiaria humidicola and hybrid Braquiaria cv. Mulato with in relation to aluminum tolerance. The shoot and root dry matter production and tissue Al, P, Ca and Mg contents were also evaluated. It was established that the Al concentrations of 1,3, 1,0 and 0,7 mmol.L -1 in solution provided xreduction of 50% in the dry matter production of the aerial part of the B. humidicola, hybrid Braquiaria and B. brizantha, respectively. Those were defined as critical concentrations. Following, two experiments were conducted in nutrient solution to evaluate the nitrate and ammonium uptake by B. brizantha and B. humidicola under Al stress (concentrations mentioned above) and in the absence of P. The nitrate and ammonium uptake kinetics was described by the equation of Michaelis-Menten by estimating the maximum influx (Imax), the uptake system affinity constant (Km) and the minimum concentration required to have a net influx (Cmin) through a graphic- mathematical method. In the first experiment using nutrient solution with 100 μmol.L -1 of N-NO 3- or 100 μmol.L -1 of N-NO 3- plus 100 μmol.L -1 of N-NH 4+ , it was used plants exposed for 24 and 72 h to treatments without Al and to respective critical Al concentrations. In the second experiment, plants were submitted to a period of four days of P omission and then exposed to the critical Al concentration for 24 h. The B. humidicola presented, in general, higher values of Imax with smaller values of Km and Cmin, suggesting higher nitrate and ammonium uptake than Brachiaria brizantha cv. Marandu. The exposition of the plants to the low phosphorus availability and high Al concentrations provided higher reductions in Imax and increases of Km and Cmin for ammonium and nitrate in the two gramineae. The increase of the nitrate Km values when the two gramineae were submitted to critical Al concentrations and, or, low P availability suggests an affinity reduction in this ion’s uptake system. The increase in Cmin suggests that the net influx can cease even when this ion is present in high concentrations.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior