Organic and inorganic solutes in Salicornia neei Lag. under blades of irrigation and fertilization in Ceara semiarid, Brazil

Authors

DOI:

https://doi.org/10.18378/rvads.v15i4.7932

Keywords:

Salinization, Marine-asparagus, Halophytes

Abstract

The halophyte Salicornia neei Lag. can be used as a phytoremediation agent in salt degraded areas. The objective of this work was to evaluate the organic (carbohydrate and N-aminosoluble) and inorganic (Na+, K+ and Cl-) solutes contents in S. neei submitted to different blades of irrigation and fertilization in Ceara semiarid. The samples were obtained in culture carried out in Ocara-CE. Four areas of 100 m2 were prepared with different treatments (denominated T1, T2, T3, T4) of irrigation: once a day (0.15 m3 / day) in T1 and T2, and two irrigations a day (0.30 m3 / day) in T3 and T4, for 30 minutes each, and fertilization only in treatments T2 and T4 with NPK (10:28:20). Two samples were collected per treatment at 60, 90 and 120 days after planting (DAP). The total soluble carbohydrate content of the fertilized plants did not differ between the days of collection. The largest concentrations of N-aminossoluveis occurred to 120 DAP in plants with one irrigation and without fertilizer. Plants with one irrigation and without fertilizer had the greatest levels of Na+ and K+. The Cl- levels did not differ between the dates in the collection with two plants irrigation. It is concluded that the highest levels of organic and inorganic solutes occurred in the treatments with and without irrigation.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Paulo Ricardo Alves, Universidade Estadual do Ceará, Fortaleza

Biólogo e Professor, possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade Estadual do Ceará (2013) e mestrado em Recursos Naturais pela Universidade Estadual do Ceará (2016). Tem experiência na área de Ecologia, com ênfase em Ecofisiologia de Halófitas, atuando principalmente nos seguintes temas: halófita, semiárido e cultivo.

Eliseu Marlônio Pereira de Lucena, Universidade Estadual do Ceará, Fortaleza

Possui graduação em Agronomia pela Universidade Federal do Ceará (1993), mestrado em Fitotecnia (Produção Vegetal) pela Universidade Federal de Viçosa (1995), doutorado em Agronomia (Fitotecnia) pela Universidade Federal do Ceará (2006) e pós-doutorado em Botânica Aplicada (Plantas Bioativas e Bioprocessos) pela Texas A&M University (2014). Atualmente é professor Associado da Universidade Estadual do Ceará. Tem experiência na área de Botânica, com ênfase em Fisiologia Vegetal e Botânica Aplicada, atuando principalmente nos seguintes temas: fruticultura, ecofisiologia, fisiologia de sementes, fisiologia pós-colheita, plantas bioativas e bioprocessos.

Oriel Herrera Bonilla, Universidade Estadual do Ceará, Fortaleza

Possui graduação em Engenharia Florestal pela Universidade Federal Rural de Pernambuco (1983), graduação em Licenciatura Agrícola pela Universidade Federal Rural de Pernambuco (1992), mestrado em Botânica pela Universidade Federal Rural de Pernambuco (1991) e doutorado em Ciências Naturais (Ecologia) na Alemanha pela Bielefeld Universität (1997). Atualmente é professor Associado da Universidade Estadual do Ceará, junto ao Curso de Ciências Biológicas. Coordena o Laboratório de Ecologia da instituição. É membro do corpo docente do Mestrado Acadêmico em Ciências Naturais. Tem experiências na área de Ecologia da Restauração e Conservacionismo, com ênfase em Ecossistemas, atuando principalmente nos seguintes temas: Ecofisiologia de halófitas, salinidade do solo, permacultura, biodiversidade do semiárido, bioprospecção com plantas da Caatinga, aproveitamento de recursos naturais, Monitoramento e análise de impactos ambientais. Desenvolve pesquisas relacionadas com Bioinvasão e Fitoremediação.

Elton Camelo Marques, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza

Possui graduação em Ciências Biológicas (Bacharelado e Licenciatura) e mestrado e doutorado em Bioquímica (Área de concentração: Bioquímica Vegetal), ambos pela Universidade Federal do Ceará. Tem experiência na área de Fisiologia Vegetal (Ecofisiologia Vegetal), com ênfase na fisiologia e bioquímica de plantas sob estresse abiótico.

Enéas Gomes-Filho, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza

Possui graduação em Química Industrial (1971) e Engenharia Química (1972) pela Universidade Federal do Ceará (UFC), Mestrado em Bioquímica (1976) pela UFC e Doutorado em Biologia Vegetal (1985) pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). É Pesquisador 1C do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Líder do Grupo Fisiologia Vegetal, cadastrado no Diretório dos Grupos de Pesquisa do CNPq, Professor Titular da Universidade Federal do Ceará (aposentado), sendo, desde 2015, integrante do Programa Especial de Participação de Professores Aposentados da UFC. Foi Chefe do Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular da UFC por três períodos (1989/1991, 1996/1998 e 1998/2000) e Vice-Coordenador do Programa de Pós-graduação em Bioquímica da UFC por dois períodos (2000/2002 e 2002/2004). Atualmente, é membro titular da Academia Cearense de Ciências, Editor Associado do periódico Theoretical and Experimental Plant Physiology e consultor de diversas revistas nacionais e internacionais. É orientador de Mestrado e Doutorado dos Programas de Pós-graduação em Bioquímica e Agronomia/Fitotecnia, tendo até o presente orientado mais de 50 estudantes de Iniciação Científica, 19 Monografias de Graduação, 28 Dissertações de Mestrado, 22 Teses de Doutorado e três Supervisões de Pós-Doutorado. Atua na área de Bioquímica e Fisiologia Vegetal, tendo publicado mais de 115 artigos voltados, principalmente, para o estudo de plantas sob condições de estresse hídrico e salino, com ênfase em: Ecofisiologia Vegetal, Metabolismo e Bioenergética, Estresse Oxidativo, Proteômica, Expressão Gênica e Enzimologia.

Cesar Serra Bonifácio Costa, Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande

Possui graduação em Oceanologia pela Fundação Universidade Federal do Rio Grande (1983), mestrado em Oceanografia Biológica pela Fundação Universidade Federal do Rio Grande (1987) e PhD in Biological Sciences - University of East Anglia (1992). Atualmente é professor titular da Universidade Federal do Rio Grande (FURG). Tem experiência na área de Oceanografia, com ênfase em Oceanografia Biológica, atuando principalmente nos seguintes temas: ecologia de marismas, dinâmica populacional de plantas halófitas costeiras, fitorremediação de ambientes costeiros e biotecnologia de halófitas.

References

ASHRAF, M.; HARRIS, P. J. C. Photosynthesis under stressful enviroments: an overview. Photosynthetica, v. 51, p. 163-190, 2013. 10.1007/s11099-013-0021-6.

BERTIN, R. B.; GONZAGA, L. V.; BORGES, G. S. C.; AZEVEDO, M. S.; MALTEZ, H. F.; HELLER, M.; MICKE, G. A.; TAVARES, L. B. B.; FETT, R. Nutrient composition and, identification/quantification of major phenolic compounds in Sarcocornia ambigua (Amaranthaceae) using HPLC–ESI-MS/MS. Food Research International, Amsterdam, v. 55, n. 1, p. 404-411, 2014. 10.1016/j.foodres.2013.11.036

BRAY, E. A.; BAILEY-SERRES, J.; WERETILNYK, E. Responses to abiotic stress. In: BUCHANAN, B. B.; GRUISSEM, W.; JONES, R. L. Biochemistry & molecular biology of plants. 2. ed. Oxford: American Society of Plant Biologists, 2015. p. 1051-1100.

BRECKLE, S. W. Salinity, halophytes and salt affected natural ecosystems. In: Salinity: environment – plants – molecules (Läuchli, A. & U. Lüttge, eds.). Kluwer Academic Publisher. The Netherlands. p. 53-77, 2002. 10.1007/0-306-48155-3_3.

BUHMANN, A. K.; WALLER, U.; WECKER, B.; PAPPENBROCK, J. Optimization of culturing conditions and selection of species for the use of halophytes as biofilter for nutrient-rich saline water. Agricultural Water Management, v. 149, p. 102–114, 2015. 10.1016/j.agwat.2014.11.001

BUHMANN, A.; PAPENBROCK, J. Biofiltering of aquaculture effluents by halophytic plants: Basic principles, current uses and future perspectives. Environmental and Experimental Botany, v. 92, p. 122-133, 2013. 10.1016/j.envexpbot.2012.07.005.

COSTA, C. S. B.; CHAVES, F. C.; ROMBALDI, C. V.; SOUZA, C. R. Bioactive compounds and antioxidant activity of three biotypes of the sea asparagus Sarcocornia ambigua (Michx.) M.A. Alonso & M.B. Crespo: A halophytic crop for cultivation with shrimp farm effluent. South African Journal of Botany, v. 117, p. 95–100, 2018. 10.1016/j.sajb.2018.05.011

COSTA, C. S. B.; KADEREIT, G.; FREITAS, G. P. M. Molecular markers indicate the phylogenetic identity of southern Brazilian sea asparagus: First record of Salicornia neei Lag. Brazil. Rodriguésia 70, e03122017. 2019, 10p. 10.1590/2175-7860201970039.

COSTA, C. S. B.; VICENTI, J. R. M.; MORÓN-VILLARREYES, J. A.; CALDAS, S.; CARDOSO, L. V.; FREITAS, R. F.; D’OCA, M. G. M. Extraction and characterization of lipids from Sarcocornia ambigua meal: a halophyte biomass produced with shrimp farm effluent irrigation. Anais da Academia Brasileira de Ciências, Rio de Janeiro, v. 86, n. 2, p. 935-943, 2014. 10.1590/0001-3765201420130022.

DAVY, A. J.; BISHOP, G. F.; COSTA, C. S. B. Salicornia L. (Salicornia pusilla J. woods, S. ramosissima J. woods, S. europaea L., S. obscura PW ball & tutin, S. nitens PW ball & tutin, S. fragilis PW ball & tutin and S. dolichostachya moss). Journal of Ecology, v. 89, n. 4, p. 681-707, 2001.

D’OCA, M. G. M.; MORÓN-VILLARREYES, J. A.; LEMÕES, J. S.; COSTA, C. S. B. et al. Fatty acids composition in seeds of the South American glasswort Sarcocornia ambigua. Annals of the Brazilian Academy of Sciences, v. 84, n. 3, p. 245 – 261, 2012. 10.1590/S0001-37652012005000044.

DÍAZ, F. J.; BENES, S. E.; GRATTAN, S. R. Field performance of halophytic species under irrigation with saline drainage water in the San Joaquin Valley of California. Agricultural Water Management, v. 118, p. 59–69, 2013. 10.1016/j.agwat.2012.11.017

DONCATO, K. B.; COSTA, C. S. B. Growth and mineral composition of two lineages of Salicornia ambigua irrigated with shrimp farm saline effluent. Experimental. Agriculture. v.54, n. 3, p. 399-416, 2018a. 10.1017/S0014479717000096.

DONCATO, K. B.; COSTA, C. S. B. Potencial nutricional de uma nova variedade de aspargo marinho Salicornia neei Lag. para dietas humana e animal. Biotemas, v. 31, n. 4, p. 57-63, 2018b. 10.5007/2175-7925.2018v31n4p57

DUBOIS, M.; GILLES, K. A.; HAMILTON, J. K.; REBERS, P. A.; SMITH, F. Colorimetric method for determination of sugar sander related substances. Analytical Chemistry, v. 28, p. 350-356, 1956. 10.1021/ac60111a017.

FREITAS, R. F.; COSTA, C. S. B.2014. Germination responses to salt stress of two intertidal populations of the perennial glasswort Sarcocornia ambigua. Aquatic Botany, v. 117, p. 12–17, 2014. 10.1016/j.aquabot.2014.04.002

FREITAS, V. S.; ALENCAR, N. L. M.; LACERDA, C. F.; PRISCO, J. T.; GOMES FILHO, E. Changes in physiological and biochemical indicators associated with salt tolerance in cotton, sorghum and cowpea. African Journal of Biochemistry Research, v. 5, p. 264-271. 2011. 10.5897/AJBR.

GAINES, T. P.; PARKER, M. B.; GASCHO, G. J. Automated determination of chlorides in soil and plant tissue by sodium nitrate extraction. Agronomy Journal, v. 76, p. 371-374, 1984. 10.2134/agronj1984.00021962007600030005x.

GLENN, E. P.; ANDAY, T.; CHATURVEDI, R.; MARTINEZ-GARCIA, R.; PEARLSTEIN, S.; SOLIZ, D.; NELSON, S.G.; FELGER, R.S. Three halophytes for saline-water agriculture: an oilseed, a forage and a grain crop. Environmental and Experimental Botany, v. 92, p. 110–121, 2013. 10.1016/j.envexpbot.2012.05.002

KOYRO, H. W. Effect of salinity on growth, photosyntesis, water relations and solute composition of the potential cash crop halophyte Plantago coronopus (L.). Enviromental and Experbimental Botany, v. 56, p. 136-146, 2006. 10.1016/j.envexpbot.2005.02.001.

LEAL, I. G.; ACCIOLY, A. M. A.; NASCIMENTO, C. W. A.; FREIRE, M. B. G. S.; MONTENEGRO, A. A. A.; FERREIRA, F. L. Fitorremediação de solo salino sódico por Atriplex nummularia e gesso de jazida. Revista Brasileira de Ciências do Solo, v. 32, p. 1065-1072, 2008. 10.1590/S0100-06832008000300015.

MALAVOLTA, E.; VITTI, G. C.; OLIVEIRA, S. A. de. Avaliação do estado nutricional das plantas: princípios e aplicações. Associação Brasileira para Pesquisa da Potassa e do Fosfato, 1989. 201 p.

MEDINA, E.; FRANCISCO, A. M.; WINGFIELD, R.; CASAÑAS, O. L. Halofitismo en plantas de la costa caribe de Venezuela: halófitas y halotolerantes. Acta Botánica Venezuélica, Caracas, v. 31, n. 1, p. 49-80, 2008.

MIRANDA, R. S.; ALVAREZ-PIZARRO, J. C.; ARAÚJO, C. M. S.; PRISCO, J. T.; GOMES FILHO, E. Influence of inorganic nitrogen sources on K+ /Na+ homeostasis and salt tolerance in sorghum plants. Acta Physiologiae Plantarum, v.35, n.3, p.841-852, 2013. /10.1007/s11738-012-1128-2.

PARIDA, A. K.; JHA, B. Antioxidative defense potential to salinity in the Euhalophyte Salicornia brachiata. Journal of Plant Grown Regulation, v. 29, p. 137-148, 2010. 10.1007/s00344-009-9129-0.

PEREIRA FILHO, J. V.; PEREIRA, C. C. M. S.; CHAGAS, K. L.; LESSA, C. I. N.; SOUSA, G. G. Acúmulo de solutos inorgânicos do feijão caupi irrigado sob estresse salino e hídrico. Irriga, v. 1, n. 2, p. 1-5, 2018. 10.15809/irriga.2018v1n2p1-5.

ROZEMA, J.; SCHAT, H. Salt tolerance of halophytes, research questions reviewed in the perspective of saline agriculture. Environmental and Experimental Botany, v. 92, p. 83–95, 2013. 10.1016/j.envexpbot.2012.08.004.

SHPIGEL, M.; BEN-EZRA, D. LEE, J. J.; SHAULI, L.; SAGI, M.; SAMOCHA, T.; VENTURA, Y. Constructed wetland with Salicornia as a biofilter for mariculture effluents. Aquaculture, v. 412-413, p. 52–63, 2013. 10.1016/j.aquaculture.2013.06.038

SILVA, F. A. S.; AZEVEDO, C. A. V. The Assistat software version 7.7 and its use in the analysis of experimental data. African Journal of Agricultural Research, v. 11, p. 3733-3740, 2016. 10.5897/AJAR2016.11522

SOUSA, C. H. C; LACERDA, C. F; BEZERRA, F. M. L.; GOMES FILHO, E; GHEYI, H. R; SOUSA, A. E. C; SOUSA, G. G. Respostas morfofisiológicas de plantas de sorgo, feijão-de-corda e algodão sob estresse salino. Agropecuária Técnica (UFPB), v. 31, p. 29-36, 2010a 10.25066/agrotec.v31i2.3971 .

SOUSA, G. G.; LACERDA, C. F.; SILVA, G. L.; FREITAS, C. A. S.; CAVALCANTE, L. F.; SOUZA, C. H. C. Acumulação de biomassa, teores e extração de micronutrientes em plantas de milho irrigadas com águas salinas. Agropecuária Técnica, v. 31, n. 2, p. 1–10, 2010b. 10.25066/agrotec.v31i2.3959

SOUZA, M.; MENDES, C. R.; DONCATO, K.; BADIALE-FURLONG, E.; COSTA, C. S. B. Growth, phenolics, photosynthetic pigments, and antioxidant response of two new genotypes of sea asparagus (Salicornia neei Lag.) to salinity under greenhouse and field conditions. Agriculture v. 8, n. 7, p. 115, 2018. 10.3390/agriculture8070115.

TIMM, T. G.; SILVA JÚNIOR, A. A.; BERTIN, R. L.; TAVARES, L. B. B. Processamento de conservas de Sarcocornia perennis. Agropecuária Catarinense, Florianópolis, v. 28, n. 1, p. 97-102, 2015. 10.22491/RAC.

VAN OOSTEN, M. J.; MAGGIO, A. Functional biology of halophytes in the phytoremediation of heavy metal contaminated soils. Environmental and Experimental Botany, v. 111, p. 135-146, 2015. 10.1016/j.envexpbot.2014.11.010.

VENTURA, Y. M.; WUDDINEH, W. A.; MYRZABAYEVA, M.; ALIKULOV, Z.; KHOZIN-GOLDBERG, I.; SHPIGEL, M.; SAMOCHA, T. M.; SAGI, M. Effect of seawater concentration on the productivity and nutritional value of annual Salicornia and perennial Sarcocornia halophytes as leafy vegetable crops. Scientia Horticulturae, v. 128, p. 189–196, 2011. 10.1016/j.scienta.2011.02.001

VENTURA, Y.; SAGI, M. Halophyte crop cultivation: The case for Salicornia and Sarcocornia. Environmental and Experimental Botany, v. 92, p. 144–153, 2013. 10.1016/j.envexpbot.2012.07.010.

WEBB, J. M.; QUINTA, R.; PAPADIMITRIOU, S.; NORMAN, L.; RIGBY, M.; THOMAS, D.N.; LE VAYET, L. Halophyte filter beds for treatment of saline wastewater from aquaculture. Water Research, v. 46, n. 16, p. 5102–5114, 2012. 10.1016/j.watres.2012.06.034.

YEMM, E. W.; COCKING, E. C. The determination of amino-acids with ninhydrin. Analyst, v. 80, p. 209-213, 1955. 10.1039/AN9558000209.

Solutos orgânicos e inorgânicos em Salicornia neei Lag. sob lâminas de irrigação e adubação no semiárido cearense

Published

01-10-2020

How to Cite

ALVES, P. R.; LUCENA, E. M. P. de; BONILLA, O. H.; MARQUES, E. C.; GOMES-FILHO, E.; COSTA, C. S. B. Organic and inorganic solutes in Salicornia neei Lag. under blades of irrigation and fertilization in Ceara semiarid, Brazil. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, [S. l.], v. 15, n. 4, p. 360–367, 2020. DOI: 10.18378/rvads.v15i4.7932. Disponível em: https://gvaa.com.br/revista/index.php/RVADS/article/view/7932. Acesso em: 27 apr. 2024.

Issue

Section

AGRICULTURAL SCIENCES

Most read articles by the same author(s)