Aluminum toxicity in thirty genotypes of Panicum maximum Jacq. grown in nutrient solution

O presente trabalho foi realizado na ESALQ - USP, Piracicaba - SP, no período de março de 1995 a dezembro de 1996, com o objetivo de avaliar a tolerância de trinta genótipos de Panicum maximum Jacq. ao alumínio, e identificar as relações entre a fitotoxicidade e a produção de matéria seca, perfilhamento, composição mineral e atividade das enzimas redutase do nitrato e fosfatase ácida. Para o estudo da tolerância diferencial ao alumínio foram realizados experimentos em câmara-de-crescimento utilizando 24 acessos de Panicum maximum e os seis cultivares comerciais denominados Centauro, Centenário, Colonião, Colonião IZ-1, Tobiatã e Vencedor. As doses de alumínio foram 0; 12 e 24 mg de AI L-1 de solução nutritiva. Empregou-se o delineamento experimental em blocos ao acaso, em esquema de parcelas subdivididas, com cinco repetições. Considerando como parâmetros de avaliação o crescimento da raiz seminal, o crescimento relativo da raiz seminal, o índice de tolerância relativa ao alumínio e a inibição do alongamento radicular, verificou-se que os genótipos tolerantes à fitotoxicidade foram K191, T95, Centenário, T91, e T84; os de moderada tolerância foram T21, K193, T110, K217, K64, KK10, T24, T62, T97, KK8, T60, Mombaça, Vencedor e Tanzânia-1, e os sensíveis ao alumínio K68, K214, K249, KK33, T46, T72, Colonião, IZ-1, Tobiatã, T77 e Centauro. A partir dos resultados dos experimentos realizados em câmara-de-crescimento, três genótipos Panicum maximum foram escolhidos para a avaliação do efeito de doses de alumínio no crescimento, nas atividades das enzimas redutase do nitrato e fosfatase ácida e na nutrição mineral desses capins. Para tanto, foi realizado um experimento em casa-de-vegetação com os genótipos K191, T21 e Centauro utilizando solução nutritiva e cinco doses de alumínio: O; 6; 12; 24 e 36 mg de AIL-1. A produção de matéria seca da parte aérea e de raízes dos genótipos K191 e T21 foi menos reduzida pela adição de alumínio na solução nutritiva, do que a do Centauro. O genótipo K191 apresentou menor redução no perfilhamento e no volume radicular comparado ao T21 e ao Centauro. Verificou-se maior atividade da redutase de nitrato nos genótipos tolerante e intermediário, K191 e T21, respectivamente. O estresse pelo alumínio reduziu a atividades da redutase de nitrato e aumentou a atividade da fosfatase ácida nas folhas dos capins. O alumínio reduziu as concentrações de fósforo, cálcio, potássio e magnésio na parte aérea e nas raízes, e elevou a concentração de nitrogênio na parte aérea das plantas. Concentrações mais elevadas de alumínio foram determinadas nas raízes do que na parte aérea dos capinsThis research was carried out at ESALQ - USP, Piracicaba - SP, in the period from March of 1995 to February of 1997, to evaluate the behavior of 30 genotypes of Panicum maximum Jacq. to rates of aluminum in nutrient solution, determining their tolerance to this element, as well as to identify the relationships among the phytotoxicity and dry matter yield, tillering, mineral composition and nitrate reductase and acid phosphatase activities. For the study of aluminum tolerance the experiments were carried out in growth chamber using 24 genotypes of Panicum maximum and six commercial cultivars known Centauro, Centenário, Colonião, Colonião IZ-l, Tobiatã and Vencedor. The aluminum rates were O; 12 and 24 mg of AI L-1 of nutrient solution. The experiment was set in a split-plot design, with five replications. Considering the parameters growth of seminal root, the relative seminal root length, the index of relative aluminum tolerance and AI-induced inhibition of root elongation, it was verified that genotypes K191, T95, Centenário, T91 and T84 were AI-tolerant, T21, K193, Tll0, K217, K64, KKI0, T24, T62, T97, KK8, T60, Mombaça, Vencedor and Tanzânia-1 were moderately AI-tolerant and K68, K214, K249, KK33, T46, T72, Co10nião, IZ-l, Tobiatã, T77 and Centauro were Al-sensitive. Three genotypes were chosen for the evaluation of the effects aluminum rates in the growth, in the activities of the nitrate reductase and acid phosphatase enzymes and the mineral composition of those forage grasses. The experiment was carried out in a greenhouse with the genotypes K191, T21 and Centauro, using nutrient solution and five aluminum rates (0; 6; 12; 24 and 36 mg of AI L-1 in nutrient solution. The dry matter yield from the tops and roots of the three genotypes were reduced by the addition of a1uminum in the nutrient solution, and the grasses K191 and T21 were less affected than the Centauro. Tillering and root volume were less reduced in K191 grass than in T21 and Centauro. K191 and T21 were significantly higher in nitrate reductase activity than in Centauro. The aluminum stress reduced the activity of the enzyme nitrate reductase and increased acid phosphatase activity in the leaves of the forage grasses. Aluminum reduced the concentrations of phosphorus, calcium, potassium and magnesium in both the tops and roots of grasses. Nitrogen concentration increased in the tops. Higher concentrations of aluminum were found in the roots than in the top