Foliar absorption of insoluble sources of manganese in soybean [Glycine max (L.) Merrill]

Pulverizações foliares são amplamente utilizadas para evitar ou reverter sintomas de deficiência de manganês (Mn). A demanda por fertilizantes com maior eficiência de utilização dos nutrientes introduziu novas tecnologias às fontes utilizadas, com destaque para os nanomateriais. Fontes insolúveis em água (suspensão concentrada) são comercializadas sob o argumento de liberação gradual, com efeito prolongado de fornecimento do nutriente à planta. Contudo, o aproveitamento pelas plantas é em grande parte ainda desconhecido. Perante essa problemática, o objetivo dessa pesquisa foi comprovar a eficiência da aplicação foliar de fontes insolúveis para o fornecimento de Mn em plantas de soja; avaliando seu efeito na absorção, transporte e redistribuição do Mn, nos componentes de produção, produtividade e metabolismo da soja, comparado a uma fonte solúvel de Mn. Dois experimentos foram conduzidos em campo nas safras 2015/2016 e 2016/2017 e outros dois em casa de vegetação utilizando solos de diferentes texturas. Os tratamentos foram compostos pelas fontes de Mn (Carbonato e Sulfato); quatro doses (150, 250, 350 e 450 g ha-1) e um controle (sem Mn), aplicados via foliar no estádio V4. Outros dois experimentos foram desenvolvidos em câmara de crescimento sob condições controladas em solução nutritiva. Os tratamentos foram compostos por duas fontes insolúveis (MnCO3-nano, 80-100 nm e MnCO3-suspensão concentrada) e uma fonte solúvel (MnSO4), comparados a um controle positivo (Mn-Adequado) e a um controle negativo (Mn-Baixo). No primeiro experimento, o primeiro trifólio totalmente expandido foi imerso nos tratamentos por 10 segundos duas vezes por dia, durante 4 dias. No segundo experimento, as aplicações foliares foram realizadas no estádio V5 pulverizando os tratamentos em toda a parte aérea. Nos experimentos em campo as fontes de Mn e as doses não proporcionaram incrementos de produtividade, apesar do teor de Mn nos trifólios ser maior nas plantas que receberam aplicação de MnSO4 em comparação ao MnCO3. Em casa de vegetação a textura do solo não influenciou a resposta da soja à aplicação foliar de Mn. As plantas que receberam aplicação de MnSO4 apresentaram maiores teores nos trifólios. Em câmera de crescimento, as folhas de soja foram capazes de absorver e transportar o Mn proveniente das fontes MnSO4, MnCO3-nano e MnCO3-SC. O MnSO4 foi absorvido e transportado em maiores quantidades pelas plantas de soja, sua aplicação atenuou os sintomas visuais de deficiência de Mn, promoveu aumento na concentração de clorofila e carboidratos solúveis e reduziu a atividade da enzima guaiacol peroxidase, amenizando os efeitos do estresse oxidativo ocasionado pela deficiência de Mn nas plantas de soja. Os resultados indicam que fontes insolúveis de Mn tem baixa capacidade de absorção foliar e transporte, não alterando o metabolismo da soja quando comparado a fonte solúvel.Foliar application is widely used to prevent or reverse symptoms of manganese (Mn) deficiency. Demand for fertilizers with greater use efficiency of nutrients introduced new technologies to used sources, with emphasis on nanomaterials. Water-insoluble sources (concentrated suspension) are marketed under the argument of gradual release, with prolonged effect of supplying the nutrient to the plant. However, the use by plants is largely remains unknown. Faced with this problem, the objective was to prove the efficiency of foliar application of insoluble sources for Mn supply in soybean plants; evaluating the effect on the absorption, transport and redistribution of Mn on soybean production components, yield and metabolism, compared to a soluble source of Mn. Two field experiments were conducted during 2015/2016 and 2016/2017 crop seasons and others two experiments in greenhouse using soils of different textures. The treatments were composed of the sources of Mn (Carbonate and Sulfate); four rates (150, 250, 350 and 450 g ha-1) and one control (without Mn), applied in the V4 stage. Two other experiments were carried out in a growth chamber under controlled conditions in nutrient solution. The treatments were composed for two insoluble sources (MnCO3-nano, 80-100 nm and MnCO3-concentrated suspension) and a soluble source (MnSO4), compared to a positive control (Mn-Adequate) and a negative control. In the first experiment, the first fully expanded trifoliate leaflet was immersed in the treatments for 10 seconds twice a day for 4 days. In the second experiment, the foliar applications were carried out in the V5 stage, spraying the treatments in all shoot part. In the field experiments the Mn sources and the rates did not provide yield increases, although Mn content in trifoliate leaflets was higher in the plants that received MnSO4 application comparing to MnCO3. In greenhouse the soil texture did influence the soybean response to Mn foliar application. Plants that received MnSO4 application had higher trifoliate leaflets levels of Mn. In a growth chamber, soybean leaves were able to absorb and transport Mn present in MnSO4, MnCO3-nano and MnCO3-SC. MnSO4 was better absorbed and transported by soybean plants, its application attenuated the visual symptoms of Mn deficiency, increased chlorophyll concentration, soluble carbohydrates and reduced the guaiacol peroxidase activity, dropping the effects of oxidative stress caused by Mn deficiency in soybean plants. The results indicate that insoluble sources of Mn have low foliar absorption and transport capacity, not altering the soybean metabolism when compared to soluble source