Transport in soil, absorption and translocation of boron by clones of eucalyptus

Fatores ambientais, como falta ou má distribuição de chuvas, e deficiências nutricionais têm sido importantes redutores da produção de florestas plantadas no Brasil. O boro (B) é, entre os micronutrientes, aquele que mais freqüentemente se apresenta deficiente no solo, o que leva a freqüentes adubações com esse elemento. Para avaliar o transporte no solo, a absorção e a translocação de B por clones de eucalipto, foram realizados três ensaios em casa de vegetação. No primeiro ensaio, a contribuição do fluxo de massa e da difusão para o transporte de B até as raízes de eucalipto, em resposta ao potencial de água do solo e às doses do nutriente, foi determinada utilizando amostras de um Latossolo Vermelho-Amarelo. Os tratamentos corresponderam a dois potenciais de água do solo (-10 e 40 kPa) e seis doses de B (0, 0,5, 1, 2, 3 e 5 mg dm-3 de B). O controle do potencial da água do solo foi efetuado pelo uso de um tensiômetro por vaso e o ajuste, por acréscimo de água destilada. A máxima produção de matéria seca de raízes foi obtida nas doses correspondentes a 0,98 e 2,38 mg dm-3 de B, nos potenciais de água de -10 kPa e -40 kPa, respectivamente. A máxima produção de matéria seca de parte aérea foi obtida nas doses correspondentes a 0,96 e 1,82 mg dm-3 de B, nos potenciais de água de -10 kPa e -40 kPa, respectivamente. Foram observadas relações positivas e significativas entre o B aplicada, o B extraível com água quente, o B na solução do solo e o conteúdo de B na planta, para ambos os potenciais matriciais. O fluxo de massa foi o mecanismo predominante no transporte de B, chegando a suprir 100 % das necessidades das plantas nas doses mais elevadas. A difusão foi um mecanismo complementar importante naquelas condições de baixo teor de B no solo e sob déficit hídrico. No segundo ensaio, oito clones de eucalipto cresceram em soluções nutritivas com 0, 10, 20, 50 e 100 μmol L-1 de B, durante 70 dias. Na finalização do ensaio, foram determinadas características fisiológicas, produção de matéria seca, teor e conteúdo de B. Houve resposta diferenciada dos clones à concentração de B na solução nutritiva, com máxima produção de matéria seca entre 24 e 69 μmol L-1 de B. Os clones apresentaram distinção na eficiência de utilização de B. Sob deficiência, foi observada inversão do gradiente de concentração entre as folhas jovens e maduras, evidenciando redistruição de B no floema do eucalipto. No terceiro ensaio, a translocação de B foi avaliada em dois clones de eucalipto (68 e 129), por meio de aplicação foliar do traçador isotópico 10B, em uma única folha madura de plantas com e sem deficiência de B. Amostras de tecidos jovens (folhas jovens e ápices caulinares), folhas maduras e raízes foram coletadas nos tempos de 0, 1, 5, 12 e 17 dias após a imersão da folha em solução contendo 10B. A razão isotópica 10B:11B foi determinada por meio de espectrômetro de massa de alta resolução com fonte de plasma ativado indutivamente (HR-ICP-MS). Os principais carboidratos solúveis no exsudato xilemático e nas folhas foram avaliados por meio de cromatografia iônica. As plantas que estavam deficientes em B retomaram o crescimento após a aplicação de B. Os resultados da razão isotópica mostraram que houve translocação de B no eucalipto. O clone 129 apresentou maior translocação de B para os tecidos jovens, folhas maduras e raízes do que o clone 68, mostrando ser mais eficiente na translocação do nutriente. As plantas com suprimento adequado de B não apresentaram translocação do elemento, evidenciando que a translocação de B em eucalipto pode ser um mecanismo indutivo. O sorbitol foi o principal poliálcool presente nas folhas do eucalipto.Environmental factors, such as limited rainfall and nutritional deficiencies, have been important drawbacks for forest plantations in Brazil. Among the micronutrients, deficiency of boron (B) is the most frequently encountered in the field, requiring constant application. In order to evaluate the transport in soil, absorption and translocation of B by clones of eucalyptus, three experiments were carried out under greenhouse conditions. In the first one, the contributions of mass flow and diffusion in the transport of B to eucalyptus roots were evaluated in response to water potential and doses of B. The experiment consisted of one soil, one clone of eucalyptus, two water potentials (-10 and -40 kPa) and six application rates of B (0, 0.5, 1, 2, 3 and 5 mg dm-3). The water potential was controlled using a tensiometer in each pot. The maximum root dry weight was attained at 0.98 and 2.38 mg dm-3 of B for potential -10 kPa and -40 kPa, respectively. The maximum shoot dry weight was reached at 0.96 and 1.82 mg dm-3 of B for the -10 kPa and -40 kPa potential, respectively. Positive and significative relationships were observed between B application rate, extractable B, B in soil solution and plant B content for both water potentials. Mass flow was the predominant mechanism for B transport in the soil, reaching 100 % when high doses of B were applied. Diffusion was more important under conditions of low B in soil and under water deficit. In the second experiment, eight clones of eucalyptus were grown in nutrient solutions at B concentrations of 0, 10, 20, 50 and 100 μmol L-1 for 70 days, after which, the physiological variables, dry matter production and B content were determined. There was a differential response of the eucalyptus clones to the concentration of B in nutrient solution, with maximum dry matter production occurring between 24 and 69 μmol L-1 of B in nutrient solution. The genotypes differed in B use efficiency. Under B deficiency, the B concentration gradient between younger leaves and older leaves was reversed in comparison to those under normal B conditions, providing evidence of B mobility. In the third experiment, B translocation was evaluated with two clones (68 and 129) of eucalyptus using the 10B stable isotope as a tracer. 10B was applied once to only one mature leaf of seedlings with and without B deficiency. Samples of young tissue, mature leaves and roots were taken at 0, 1, 5, 12 and 17 days after the 10B application. 10B:11B isotopic ratio was determined with a high resolution-inductively coupled plasma mass spectrometer (HR-ICP-MS). Samples of xylem sap and leaves from seedlings were taken for soluble carbohydrate analyses by ion chromatography. In the deficient plants, new branchs were observed after B application. The results showed that B was translocated from mature leaf to young tissues. The clone 129 translocated more B from the treated leaf to young tissue, other mature leaves and roots than the clone 68. The plants grown under sufficient B supply showed no B translocation, providing evidence that B translocation may be an inductive mechanism. Sorbitol was the main polyol found in the leaves of eucalyptus.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic