Plant growth and enzyme activities of sunflower seedlings under drought stress cultivated with industrial waste in different particle sizes
DOI:
https://doi.org/10.18378/rvads.v16i4.9007Keywords:
Sifted waste, Water deficit, Helianthus annuus L., Oxidative stressAbstract
The reuse of industrial waste from different processes, such as fertilizer or mineral supplement constitute sustainable disposal alternatives. Therefore, the present study aimed to evaluate the effects of using Animal Supplement Residue (RSA) in different granulometries as a component of the substrate of sunflower seedlings submitted to drought stress conditions. To obtain different particle sizes, four sieves with stainless steel mesh were used: 1 mm; 0.500 mm; 0.250 mm and 0.105 mm. The experimental design was completely randomized arranged in a factorial arrangement 2x6, being two water treatments (with and without irrigation for 3 days) and six types of substrates: (1: 100% in volume of sand; 2: Sand + commercial humus at 100% of the recommendation of 80 kg of N ha-1; 3: Sand + RSA 1 mm; 4: Sand + RSA 0.500 mm; 5: Sand + RSA 0.250 mm and 6: Sand + RSA 0.105 mm). Evaluating the growth variables (dry mass of the aerial part, of the root and total), as well as, measuring up the activities of the antioxidative enzymes [Catalase (CAT), Ascorbate Peroxidase (APX), Guaiacol Peroxidase (GPX) and Superoxide Dismutase (SOD)]. The use of animal supplement residue (RSA), with granulometry of 0.500 mm in soil fertilization, promotes the minimization of environmental impacts generated by inadequate disposal and causes cost reduction with traditional fertilization.
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References
ALVARES, C. A.; STAPE, J. L.; SENTELHAS, P. C.; GONÇALVES, J. L. DE M.; SPAROVEK, G. Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, v.22, p.711-728, 2013. https://doi.org/10.1127/0941-2948/2013/0507
ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6.502: Rochas e Solos. Rio de Janeiro, 1995.
ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 14.725: Ficha de Informações de Segurança de Produtos Químicos - FISPQ. Rio de Janeiro, 2001.
ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10.004: Resíduos Sólidos - Classificação. Rio de Janeiro, 2004.
BARBOSA, J. C.; MALDONADO JUNIOR, W. AgroEstat: sistema para análises estatísticas de ensaios agronômicos. Jaboticabal, FCAV/UNESP. 396p, 2015.
BARROS, J. R. A.; GUIMARÃES, M. J. M.; SIMÕES, W. L.; MELO, N. F. D.; ANGELOTTI, F. Water restriction in different phenological stages and increased temperature affect cowpea production. Ciência e Agrotecnologia, v. 45, e022120, 2021. http://dx.doi.org/10.1590/1413-7054202145022120
BEAUCHAMP, C.; FRIDOVICH, I. Superoxide dismutase: Improved assays and an assay applicable to acrylamide gels. Analytical Biochemistry, v. 44, n. 1, p. 276-287, 1971. http://dx.doi.org/10.1016/0003-2697(71)90370-8.
CALDERÓN, A.; SEVILLA, F.; JIMÉNEZ, A. Redox protein thioredoxins: function under salinity, drought and extreme temperature conditions. In: Antioxidants and Antioxidant Enzymes in Higher Plants. Springer, Cham, p. 123-162, 2018. https://doi.org/10.1007/978-3-319-75088-0_7
ČAMAGAJEVAC, I. Š.; PFEIFFER, T. Ž.; MARONIĆ, D. Š. Abiotic stress response in plants: the relevance of tocopherols. In: Antioxidants and Antioxidant Enzymes in Higher Plants. Springer, Cham, p. 233-251, 2018. https://doi.org/10.1007/978-3-319-75088-0_11
CASTRO, E. B.; SANTOS, L. D. T.; FERNANDES, L. A.; TAJIMA, C. Y. Silicato de Alumínio em Substrato para Produção de Mudas de Corymbia citriodora. Floresta Ambient. [online], v. 23, n. 2, p. 229-236, 2016. http://dx.doi.org/10.1590/2179-8087.106814
CORREA, B. A.; PARREIRA, M. C.; MARTINS, J. dos S.; RIBEIRO, R. C.; SILVA, E. M. Reaproveitamento de resíduos orgânicos regionais agroindustriais da Amazônia Tocantina como substratos alternativos na produção de mudas de alface. Revista Brasileira de Agropecuária Sustentável, v. 9, n. 1, p. 97-104, 2019. http://dx.doi.org/10.21206/rbas.v9i1.7970.
EMBRAPA, EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA. Centro Nacional de Pesquisa de Soja Londrina – PR. Indicações técnicas para o cultivo do girassol. Londrina, 1983.
FERNANDES, C. F.; VIEIRA JUNIOR, J. R.; SILVA, D. S. G.; ALVES, R. C. Estresse oxidativo e o mecanismo de defesa de plantas contra patógenos. Embrapa Rondônia-Documentos (INFOTECA-E), 2013.
GODOI NETO, A. H.; SILVA, E. F. F.; MORAIS, J. E.; ANDRADE, L. G. L., CUTRIM, W. O.; LACERDA, C. F. Water potential, biochemical indicators and yield of sugarcane irrigated with brackish water and leaching. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 24, n. 5, p. 312-318, 2020. http://dx.doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v24n5p312-318
HAVIR, E.; McHALE, N. A. Biochemical and developmental characterization of multiple forms of catalases in tobacco leaves. Plant Physiology, v. 84, n. 2, p. 450-455, 1987. http://dx.doi.org/10.1104/pp.84.2.450.
KAPOOR, D.; SHARMA, R.; HANDA, N.; KAUR, H.; RATTAN, A.; YADAV, P.; GAUTAM, V.; KAUR, R.; BHARDWAJ, R. Redox homeostasis in plants under abiotic stress: role of electron carriers, energy metabolism mediators and proteinaceous thiols. Frontiers in Environmental Science, v. 3, n. 13, p. 1-12, 2015. https://doi.org/10.3389/fenvs.2015.00013.
KAR, M.; MISHRA, D. Catalase, peroxidase, and polyphenoloxidase activities during rice leaf senescence. Plant Physiology, v. 57, n. 2, p. 315-319, 1976. http://dx.doi.org/10.1104/pp.57.2.315.
KRATZ, D.; WENDLING, I. Crescimento de mudas de Eucalyptus camaldulensis em substratos à base de casca de arroz carbonizada. Revista Ceres, v. 63, n. 3, p. 348-354, 2016. https://doi.org/10.1590/0034-737X201663030011.
LEAL, C. C. P.; TORRES, S. B.; BRITO, A. A. F. de; FREITAS, R. M. O. de; NOGUEIRA, N. W. Emergência e desenvolvimento inicial de plântulas de Cassia grandis L. f. em função de diferentes substratos. Ciência Florestal, v. 26, n. 3, p. 727-734, 2016. https://doi.org/10.5902/1980509824196.
LIMA, R. L.; ENKE, D. B. S.; BRAUN, N.; FRACALOSSI, D. B. Redução do fósforo pela peneiragem da farinha de resíduos de peixes. Ciência Rural, v. 44, n. 10, p. 1841-1844, 2014. https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20130935.
LOOSE, L. H.; HELDWEIN, A. B.; SILVA, J. R. da; BORTOLUZZI, M. P. Yield and quality of sunflower oil in Ultisol and Oxisol under water regimes. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 23, n. 7, p. 532-537, 2019. https://doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v23n7p532-537.
MALAVOLTA, E.; VITTI, G. C.; OLIVEIRA, S. A. de. Avaliação do estado nutricional das plantas: princípios e aplicações. [S.l: s.n.], 1997.
MASSAD, M. D.; DUTRA, T. R.; CARDOSO, R. L. R.; SANTOS, T. B.; SARMENTO, M. F. Q. Produção de mudas de Anadenanthera peregrina em resposta a substratos alternativos com bagaço de cana. Revista Ecologia e Nutrição Florestal - ENFLO, v. 4, n. 2, p. 45-53, 2016. http://dx.doi.org/10.5902/2316980X24308
MORAIS, T. de C.; PINHEIRO, D. T.; MARTINEZ, P. A. H.; FINGER, F. L.; DIAS, D. C. F. dos S. Physiological and antioxidant changes in sunflower seeds under water restriction. Journal of Seed Science, v. 42, e202042008, 2020. https://doi.org/10.1590/2317-1545v42225777.
MOREIRA, L. M.; MOURA, L. F.; ALMEIDA, F. B. B. de; PONTES FILHO, R. A.; GONDIM, F. A. Efeitos de diferentes concentrações de resíduo industrial de suplemento mineral para animal sobre o crescimento de plantas de girassol. Revista Brasileira de Agroecologia, v. 14, n. 1, p. 4-8, 2019. https://dx.doi.org/10.33240/rba.v14i1.22873.
NAKANO, Y.; ASADA, K. Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbate-specific peroxidase in spinash chloroplasts. Plant & Cell Physiology, v. 22, n. 5, p. 867-880, 1981. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.pcp.a076232.
NUNES JUNIOR, F. H.; GONDIM, F. A.; FREITAS, V. S.; BRAGA, B. B.; BRITO, P. O. B de; MARTINS, K. Crescimento foliar e atividades das enzimas antioxidativas em plântulas de girassol suplementadas com percolado de aterro sanitário e submetidas a estresse hídrico. Revista Ambiente & Água, v. 12, n. 1, p. 71-86, 2017. http://dx.doi.org/10.4136/ambi-agua.1964.
OLIVEIRA, M. S.; CARVALHO, D. F. de; GOMES, D. P.; PEREIRA, F. A. C.; MEDICI, L. O. Production of cut sunflower under water volumes and substrates with coconut fiber. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 22, n. 12, p. 859-865, 2018. https://doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v22n12p859-865.
SOARES, A. M. S.; MACHADO, O. L. T. Defesa de plantas: sinalização química e espécies reativas de oxigênio. Revista Trópica–Ciências Agrárias e Biológicas, v. 1, n. 1, p. 10, 2007.
SOUSA, P. G. R. de; VIANA, T. V. A; CARVALHO, C. M. de; SILVA, L. S. da; BRASIL, S. O. S.; AZEVEDO, B. M. de. Desempenho agronômico do sorgo em função de lâminas de irrigação e cobertura do solo. Revista Brasileira de Agricultura Irrigada-RBAI, v. 11, n. 8, p. 2194-2205, 2017. https://doi.org/10.1590/10.7127/rbai.v11n800713.
TAGHIPOUR, M.; JALALI, M. Impact of some industrial solid wastes on the growth and heavy metal uptake of cucumber (Cucumis sativus L.) under salinity stress. Ecotoxicology and Environmental Safety, v. 182, p. 109347, 2019. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2019.06.030.
TÓTH, B.; MOLOI, M. J. The use of industrial waste materials for alleviation of iron deficiency in sunflower and maize. International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture, v. 8, p. 145–151, 2019. https://doi.org/10.1007/s40093-019-0284-4.
WIROSOEDARMO, R.; ANUGROHO, F.; HANGGARA, S. D.; GUSTINASARI, K. Effect of adding chelating agents on the absorption of zinc from polluted soil sludge textile industrial waste by sunflower plant (Helianthus annus L.). Applied and Environmental Soil Science, v. 2018, p. 1-8, 2018. https://doi.org/10.1155/2018/8259520.
ZORZETO, T. Q.; DECHEN, S. C. F.; ABREU, M. F. de; FERNANDES JÚNIOR, F. Caracterização física de substratos para plantas. Bragantia, v. 73, n. 3, p. 300-311, 2014. https://doi.org/10.1590/1678-4499.0086.