Aluminum improves the growth and quality of yerba mate (Ilex paraguariensis, Aquifoliaceae) clonal seedlings

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i10.8064

Keywords:

Growth; Quality; Initial development.

Abstract

In this study, doses of aluminum (Al3+) in the rooting substrate were evaluated for growth, nutrition and quality of yerba mate clonal seedlings. Different levels of Al3+ were incorporated into the substrate in the form of aluminum sulphate (0.00; 2.25; 4.50; 9.00 and 18.00 g dm-³). At 90, 150, 215 and 300 days after planting the cuttings (DAE), morphological attributes and seedling SPAD index were evaluated. At 90 and 300 DAE, the consistency of the clod (root ball), fresh and dry matter of roots, stem, and leaves were evaluated. Based on these attributes, the Dickson Quality Index (IQD) was calculated, and the leaves were used to determine the leaf area and the concentrations of macro and micronutrients and Al. The growth of the seedlings was influenced by Al3+ supply and the time of evaluation. The maximum values ​​of neck diameter, height, number of leaves, and dry matter of leaves and leaf area at 300 DAE were observed with the dose of 9.00 g dm-³ of aluminum sulfate (SA). The leaf concentration of Al was higher in the dose 9.00 g dm-3 of SA, and the concentrations of Ca and K were reduced due to the application of SA doses. The quality (IQD) was positively affected by Al3+ supply, increasing up to the application of 9.00 g dm-³ of SA. It was concluded that the dose of 9.00 g dm-³ of aluminum sulfate in the substrate provided the best results in the production of clonal seedlings of yerba mate.

Author Biographies

Ana Carolina Ricardi, Unicentro

Departamento de agronomia

Victória Koszalka, Universidade Estadual do Centro-Oeste

Departamento de agronomia

Christia Lopes, Universidade Estadual do Centro-Oeste

Departaento de agronomia

Luciano Farinha Watzlawick, Universidade Estadual do Centro-Oeste

Deparamento de agronomia

Tayná Jornada Ben, Golden Tree Reflorestadora

Departamento de agronomia

Renan Caldas Umburanas, Midwestern State University at Guarapuava, Parana State

Postdoctoral fellow, Graduate Program in Agronomy at UNICENTRO

Marcelo Marques Lopes Muller, Universidade Estadual do Centro-Oeste

Departamento de agronomia

References

Achary, V., Parinandi, N., & Panda, B. (2013). Calcium channel blockers protect against aluminium-induced DNA damage and block adaptive response to genotoxic stress in plant cells. Mutation Research, 751(2), 130-138.

Aguiar, I. B., Valeri, S.V., Banzato, D.A., Corradini, L. & Alvarenga, S.F. (1989). Seleção de componentes de substrato para produção de mudas de eucalipto em tubetes. IPEF, (41/42), 37-42.

Barbosa, J. Z., Motta, A. C., Consalter, R., Poggere, G. C., Santin, D. & Wendling, I. (2018). Plant growth, nutrients and potentially toxic elements in leaves of yerba mate clones in response to phosphorus in acid soils. Anais da Academia Brasileira de Ciências, 90(1), 557-571.

Basso, L. H. M. (2000). Efeito do alumínio na fisiologia e bioquímica de brotações de Eucalyptus grandis x E. urophylla cultivadas in vitro. Universidade de São Paulo, Piracicaba. https://doi.org/10.11606/D.11.2019.tde-20190821-130552

Benedetti, E. L., Santin, D., DE Barros, N. F., Pereira, G. L., Martinez, H. P., & Neves, J. C. L. (2017). Alumínio estimula o crescimento radicular de erva-mate? Pesquisa Florestal Brasileira, 37(90), 139-147.

Benedetti, E. L. (2012) Tolerância da erva-mate (Ilex paraguariensis St. Hil.) ao alumínio. Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. http://locus.ufv.br/handle/123456789/1629

Brady, N.C. & Weil, R.R. (2013) Elementos da natureza e propriedades dos solos. Porto Alegre: Bookman.

Bueno, N., Pereira, J. P., & Haag, H. P. (1987). Nutrição mineral de seringueira V: deficiência e correção de boro em Hevea brasiliensis. Anais da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, 44(1), 453-459.

Carvalho, P.E.R. (2003). Espécies arbóreas brasileiras. Brasília: Embrapa Informação Tecnológica.

Castro, E. D., Santos, L.D.T., Fernandes, L.A., & Tajima, C.Y. (2016). Silicato de alumínio em substrato para produção de mudas de Corymbia citriodora. Floresta e Ambiente, 23(2), 229-236.

Echart, C. L., & Cavalli-Molina, S. (2001). Fitotoxicidade do alumínio: efeitos, mecanismo de tolerância e seu controle genético. Cienc. Rural, 31(3), 531-541.

Faquin, V. (1994). Nutrição mineral de plantas. Lavras: FAEPE.

Favarin, J. L., Dourado Neto, D., Garcia, A.G.Y, Villa Nova, N.A. & Favarin, M.da G.G.V. (2002). Equações para a estimativa do índice de área foliar do cafeeiro. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 37(6), 769-773.

Fernandes, M.S., Santos, L.A. & Souza, S.R. de (2018). Absorção de nutrientes. In: Fernandes, M.S., Souza, S.R. de & Santos, L.A.. Nutrição mineral de plantas. (2° ed.). Viçosa: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo.

Ferreira, D. F. (2011) Sisvar: a computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia, 35(6), 1039-1042.

Fonseca, E. P., Valeri, S. V., Miglioranza, E., Fonseca, N. A. N., & Couto, L. (2002). Padrão de Qualidade de mudas de Trema micrantha (L.) Blume., produzidas sob diferentes períodos de sombreamento. Revista Árvore, 26(4), 515–523.

Fortunato, R.P., & Teixeira, F. N. (2004) Toxidez de alumínio em plântulas de grápia (Apuleia leiocarpa Vog. Macbride). Ciência Rural, 34(1), 89-95.

Foy, C. D. (1974). Effects of aluminum on plant growth. In: Carson, E. W. The plant root and its environment. Charlottesville: University Press of Virginia.

Foy, C. D. (1988). Plant adaptation to acid, aluminum-toxic soils. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 19(7-12), 959-987.

Freitas, K., Teixeira, W., Fagan, E., & Soares, J. (2017). Adaptação de Tibouchina granulosa Submetida à Aplicação de Alumínio. Floresta e Ambiente, 24, e20160114.

Furlani, A. M. C. (2012). Nutrição mineral. In: KERBAUY, G.B. Fisiologia vegetal (2a ed.). Rio de Janeiro: Guanabara Koogan.

Gasparin, E., De Avila, A. L., Araujo, M. M., Cargnelutti Filho, A., Dorneles, D. U., & Foltz, D. R. B. (2014). Influência do substrato e do volume de recipiente na qualidade das mudas de Cabralea canjerana (Vell.) Mart. em viveiro e no campo. Ciência Florestal, 24(3), 553-563.

Gomes, J. M., Paiva, H. N., & Couto, L. (1996). Produção de mudas de eucalipto. Informe agropecuário, 18(185), 15-23.

Grossnickle, S.C. (2012). Why seedlings survive: influence of plant attributes. New Forests, 43(5/6), 711-738.

Hartwig, I, Oliveira, A. C., Carvalho, F. I. F., Bertan, I, Silva, J. A. G., Schmidt, A. M., Valério, I., Maia, L. C., Fonseca, D. A. R., & Reis, C. E. S. (2007). Mecanismos associados à tolerância ao alumínio em plantas. Ciências Agrárias, 28(2), 219-228.

Hunt, G. A. (1990). Effect of styroblock design and cooper treatment on morphology of conifer seedlings. In: Target seedling symposium, meeting of the western forest nursery associations, general technical report RM-200. 218-222.

Hunt, G. A. (1990). Effect of Styroblock Design and Copper Treatment on Morphology of Conifer Seedlings. In: Rose, R.; Campbell, S.J.; Landis, T. D., eds. Proceedings, Fort Collins, U.S. Department of Agriculture. http://www.fcanet.org/proceedings/1990/hunt.pdf

Instituto Agronômico do Paraná – IAPAR. Cartas climáticas do Paraná. Online. Disponível em: http://www.iapar.br/modules/conteudo/conteudo.php?conteudo =597. Acesso em: 19 jun. 2018.

Kabata-Pendias A. (2011). Trace elements in soils and plants. London, New York, Taylor & Francis.

Kinraide, T. (1991). Identity of the rhizotoxic aluminium species. Plant and Soil, 134(1), 167-178.

Kratz, D., Pires, P. P., Stuepp, C. A., & Wendling, I. (2015) Produção de mudas de erva-mate por miniestaquia em substratos renováveis. Floresta, 45(3), 609-616.

Lindsay, W. L. (2001). Chemical equilibria in soils. New Jersey: Blackburn.

Lopes, A. S. (1998). Manual internacional de fertilidade do solo. Piracicaba: Associação Brasileira para a Pesquisa da Potassa e do Fosfato.

Lopes, J.L.W., Guerrini, I.A., & Saad, J.C.C. (2007). Qualidade de mudas de eucalipto produzidas sob diferentes lâminas de irrigação e dois tipos de substrato. Revista Árvore, 31(5), 835-843.

Marschner, H. (1993). Mineral Nutrition of Higher Plants. San Diego: Academic Press.

Mattiello, E. M., Pereira, M. G., Zonta, E., Mauri, J., Matiello, J. D., Meireles, P. G., & Silva, I. R. (2008). Produção de matéria seca, crescimento radicular e absorção de cálcio, fósforo e alumínio por Coffea canephora e Coffea arabica sob influência da atividade do alumínio em solução. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 32(1), 425-434.

Oliva, E. V., Reissmann, C. B., Gaiad, S., De Oliveira, E. B., & Sturion, J. A. (2014). Composição nutricional de procedências e progênies de erva-mate (Ilex paraguariensis St. Hil.) cultivadas em latossolo vermelho distrófico. Ciência Florestal, 24(4), 793-805.

Oliveira, Y. M. M. de, Rotta, E. (1983). Área de distribuição natural de erva-mate (Ilex paraguariensis St. Hil.). In: Embrapa Florestas. Seminário Sobre Atualidades e Perspectivas Florestais (10° ed). Curitiba: EMBRAPA-CNPF.

Osaki, M., Watanabe, T., & Tadano, T. (1997). Beneficial effect of aluminum on growth of plants adapted to low pH soils. Soil Science and Plant Nutrition, 43(3), 551-563.

Penteado Junior, J. F., & Goulart, I.C.G. dos R. (2016). Erva 20: sistema de produção de erva-mate. In: Embrapa Florestas. Seminário Erva-Mate (23° ed). Colombo: Embrapa Florestas.

Pereira, A. S., Shitsuka, D. M., Parreira, F. J., & Shitsuka, R. (2018). Metodologia da pesquisa científica (1o ed, Vol. 1). Santa Maria, RS: UFSM, NTE.

Pimentel, N., Lencina, K. H., Pedroso, M.F., Somavilla, T.M., & Bisognin, D. A. (2017). Morphophysiological quality of yerba mate plantlets produced by mini-cuttings. Semina: Ciências Agrárias, 38(6), 3515-3528.

Poletto, I., Muniz, M. F. B., Ceconi, D. E., & Blume, E. (2011). Influência da aplicação de NPK e calcário sobre o crescimento da erva-mate, severidade da podridão-de-raízes e população fúngica do solo. Ciência Florestal, 21(3), 429-444.

Presotto, R. A., Pereira, M. G., Zonta, E., & Mattiello, E. M. (2018). Influência do Al3+ em solução nutritiva no crescimento de três espécies florestais utilizadas na recuperação de áreas degradadas. Ciência Florestal, 28(1), 384.

Reissmann, C. B., Radomski, M. I., & Quadros, R. M. B. de. (1999). Chemical Composition of Ilex Paraguariensis St. Hil. under Different Management Conditions in Seven Localities of Paraná State. Brazilian Archives of Biology and Technology, 42(2), 0-0. https://doi.org/10.1590/S1516-89131999000200009

Salvador, J. O., Moreira, A., Malavolta, E., & Cabral, C. P. (2000). Influência do alumínio no crescimento e na acumulação de nutrientes em mudas de goiabeira. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 24(4), 787- 796.

Santin, D., Benedetti, E. L., Bastos, M. C., Kaseker, J. F., Reissmann, C. B., Brondani, G. E., & De Barros, N.F. (2013a). Crescimento e nutrição de erva-mate influenciados pela adubação nitrogenada, fosfatada e potássica. Ciência Florestal, 23(2), p.363-375.

Santin, D., Benedetti, E. L., Kaseker, J. F., Bastos, M. C., Reissmann, C. B., Wendling, I., & Barros, N. F. de. (2013b). Nutrição e crescimento da erva-mate submetida à calagem. Ciência Florestal, 23(1), 55-66.

Souza, D.M.G., Miranda, L.N. & Oliveira, S.A. (2007). Acidez do solo e sua correção. In: Novais, R.F., Alvarez V., V.H., Barros, N.F., Fontes, R.L.F., Cantarutti, R.B., Neves, J.C.L. Fertilidade do solo. Viçosa, MG: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo.

Taylor, G. J., Mcdonald-stephens, J. L., Hunter, D. B., Bertsch, P. M., Elmore, D., Rengel, Z., & Reid, R. J. (2000). Direct measurement of aluminum uptake and distribution in single cells of Chara corallina. Plant Physiology, 123(3), 987-996.

Wendling, I., Gustala, D., & Domingos, D.M. (2006). Substratos para produção de mudas de erva-mate em tubetes plásticos. Boletim de Pesquisa Florestal, (52), 21-36.

Zampier, A. C. (2001). Avaliação dos níveis dos nutrientes, cafeína e taninos em erva-mate (Ilex paraguarienis St. Hil.) após adubação e sua relação com a produtividade. Universidade Federal do Paraná, Curitiba. http://hdl.handle.net/1884/674

Zerbielli, L. C. (2016). Produtividade, luminosidade, composição química e qualidade da erva-mate. Universidade Estadual do Centro-Oeste, Guarapuava. http://www.unicentroagronomia.com/imagens/noticias/dissertacao_final_luiz_carlos_zerbielli.pdf

Published

17/09/2020

How to Cite

RICARDI, A. C.; KOSZALKA, V. .; LOPES, C. .; WATZLAWICK, L. F.; BEN, T. J.; UMBURANAS, R. C. .; MULLER, M. M. L. Aluminum improves the growth and quality of yerba mate (Ilex paraguariensis, Aquifoliaceae) clonal seedlings. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 10, p. e419108064, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i10.8064. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/8064. Acesso em: 16 nov. 2024.

Issue

Section

Agrarian and Biological Sciences