Muitos estudos têm evidenciado o papel do K em atenuar os efeitos causados pelo excesso de Na em plantas. Contudo os mecanismos de interação entre estes dois íons a nível de planta inteira ainda não estão bem compreendidos. Este trabalho foi realizado com o objetivo de caracterizar mecanismos fisiológicos envolvidos na interação entre K e Na em plantas jovens de pinhão-manso (Jatropha curcas) expostas a diferentes concentrações desses íons. O estudo foi conduzido em casa de vegetação em delineamento experimental inteiramente casualizado com esquema fatorial 2 × 2, envolvendo combinações de duas concentrações de K e Na com cinco repetições, em solução nutritiva, perfazendo os seguintes tratamentos: K0Na0 (ausência de K e de Na), K0Na1 (0 mmol L-1 de K e 50 mmol L-1 de Na); K1Na0 (10 mmol L-1 de K e 0 mmol L-1 de Na); K1Na1 (10 mmol L-1 de K e 50 mmol L-1 de Na). Os íons K e Na apresentaram forte antagonismo em termos de taxas de transporte em caule, pecíolos e folhas. Quando a concentração de K externo foi ausente, as plantas de pinhão-manso apresentaram elevada taxa de transporte de Na para as folhas, fato que contribuiu para sua acumulação excessiva na parte aérea, induzindo sintomas visuais de toxidez. Inversamente, a presença de níveis adequados de K no meio externo foi capaz de atenuar a acumulação excessiva de Na nas diversas partes da planta, pela diminuição do fluxo de Na no xilema. Dessa forma, concentrações adequadas de K nas raízes podem mitigar os efeitos adversos do excesso de Na e reduzir seu conteúdo em tecidos de pinhão-manso.

A number of studies have pointed out how potassium can alleviate the effects of sodium toxicity on plants. However, the mechanisms of interaction between these two ions at the whole plant level are poorly understood so far. This study assessed some physiological mechanisms involved with the K-Na interaction in Jatropha curcas seedlings exposed to salinity. The experiment was carried out in a completely randomized, 2 × 2 factorial design (two Na and K levels in nutrient solution, with five replications). The plants were exposed to the following treatments: K0Na0 (absence of both Na and K), K0Na1 (0 mmol L-1 K and 50 mmol L-1 Na), K1Na0 (10 mmol L-1 K and 0 mmol L-1 Na) and K1Na1 (10 mmol L-1 K and 50 mmol L-1 Na). After the test period, the results showed a strong antagonistic interaction in terms of K and Na transport rates in roots, stems and leaves. Without [K]ext in the nutrient solution, the Na transport rate in physic nut leaves was high, contributing to an excessive accumulation of this ion in the shoot and inducing toxicity symptoms in leaves. Conversely, the presence of adequate K evels alleviated the excessive accumulation of sodium in various plant parts, causing a decrease in the xylem Na flux rate. These data suggest that [K]ext can mitigate the adverse effects of sodium excess and reduce sodium contents in Jatropha curcas tissues.

A salinidade é um dos principais fatores que limitam a produtividade das culturas no mundo principalmente em regiões semiáridas. Avaliou-se a resistência da fotossíntese de plantas jovens de pinhãomanso (Jatropha curcas L.) submetidas ao estresse salino. O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado com tratamentos em fatorial 2 x 3: duas concentrações de NaCl (0 e 100 mmol L-1) e três tempos de avaliação (7 e 14 dias de exposição e três dias de recuperação). As concentrações de Na+ e Cl- e a relação K+/Na+ nas folhas, após sete dias de exposição ao sal, não indicaram níveis tóxicos, sugerindo os efeitos osmóticos induzidos pelo NaCl prevaleceram sobre as causas iônicas. Sob essas condições, o estresse salino causou redução nos parâmetros de trocas gasosas, como fixação de CO2, condutância estomática e transpiração, mas ao contrário, não alterou a eficiência fotoquímica do fotossistema II. Após 14 dias de tratamento, os íons salinos atingiram concentrações muito elevadas nas folhas, provavelmente atingindo níveis tóxicos. Em tais condições, as trocas gasosas e a atividade fotoquímica sofreram forte redução causada pelo estresse iônico. O tratamento de recuperação não induziu queda intensa nas concentrações dos íons salinos nas folhas e nenhuma melhoria foi observada no desempenho fotossintético. Plantas jovens de pinhão manso são sensíveis a condições de salinidade elevada por NaCl, mostrando altas concentrações de Na+ e Cl-, baixa razão K+/Na+ e danos fotossintéticos intensos causados tanto por limitações estomáticas como por limitações bioquímicas.

Salinity is a major limiting factor to crop productivity in the world especially in semiarid regions. The aim of this study was to evaluate the photosynthetic resistance of Jatropha curcas (L.) young plants subjected to salt stress. The experiment was carried out in a completely randomized design with treatments in a 2 x 3 factorial: two NaCl levels (0 and 100 mmol L-1) and three harvest times: 7 and 14 days of salt exposure and three days of recovery. Leaf Na+ and Cl-concentrations and the K+/Na+ ratios, after seven days of salt exposure, did not reach ionic toxic levels, suggesting that the NaCl-induced osmotic effects prevailed over the ionic ones. Under this condition, the salt stress caused reduction in leaf gas exchange parameters, such as CO2 fixation, stomatal conductance and transpiration. In contrast, salt stress did not change the photochemical efficiency of photossystem II. Conversely, after 14 days of treatment, Na+ and Clions reached very high concentrations, up to toxic levels in leaves. Under such conditions, both leaf gas exchange and photochemistry suffered strong impairment probably caused by ionic toxicity. The recovery treatment for 3d did not significantly decrease the leaf salt concentrations and no improvement was observed in the photosynthetic performance. Physic nut young plants are sensitive to high NaCl-salinity conditions, with high leaf Na+ and Cl- concentrations, low K+/Na+ ratio and great photosynthetic damages due to stomatal and biochemical limitations.

Considerações históricas sobre a interação do P no sistema solo-planta são ainda atuais e não satisfatoriamente resolvidas. Uma delas diz respeito ao efeito da calagem antes ou após a aplicação de fontes solúveis de P no rendimento das culturas e na eficiência do P disponível nessas condições. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito da acidez do solo sobre a disponibilidade de P de uma fonte solúvel, por meio do crescimento de plantas e extratores químicos. Amostras de nove solos foram incubadas com uma dose de P (200 mg kg-1) em diferentes níveis de acidez previamente ajustados (pH H2O 4,5; 5,0; 5,5; 6,0 e 6,5), comparativamente à não-adição de P nos solos. Após 40 dias de incubação do solo com a fonte de P, cada tratamento recebeu uma nova calagem de maneira que todos os valores de pH fossem elevados igualmente para 6,5 e, após essa etapa, foi cultivado sorgo. Após a primeira e a segunda calagem foram determinados os teores de P pelos extratores Mehlich-1, Bray-1 e Resina e, realizado o fracionamento das formas inorgânicas de P. De modo geral, para a dose de P aplicada, os diferentes níveis de acidez não alteraram a disponibilidade deste nutriente, medida pelo crescimento de plantas e pelo P absorvido, porém para alguns solos houve aumentos ou decréscimos dessas medidas com o aumento inicial do pH do solo (de 4,5 a 6,5). Correlações significativas foram encontradas entre crescimento de planta, P absorvido e o P-extraível pelo Mehlich-1 e pelo Bray-1, mas não para a Resina quando todos os valores de pH foram elevados para 6,5. Todavia, essas mesmas correlações foram significativas antes da realização da segunda calagem. Os teores de P pelos extratores Mehlich-1 e Bray-1 correlacionam-se significativamente entre si para toda a faixa de acidez do solo testada, inclusive após o ajuste do pH para 6,5, além de terem se mostrado dependentes do poder tampão de P do solo. A Resina também se mostrou sensível à propriedades que refletem o poder tampão de P no solo, porém de maneira menos expressiva que o Mehlich-1 e o Bray-1. Com a aplicação do superfosfato triplo ocorreu uma tendência de aumentos nos teores de P-Al, P-Fe e P-Ca e, os maiores teores de P recuperados pelo Bray-1 deve-se à maior ocorrência de P-Al e P-Fe nos solos.

Considerations on the interactions of P in the soil-plant system have a long history, but are still topical and not yet satisfactorily understood. One concern is the effect of liming before or after application of soluble sources on the crop yield and efficiency of available P under these conditions. The aim of this study was to evaluate the effect of soil acidity on availability of P from a soluble source, based on plant growth and chemical extractants. Nine soil samples were incubated with a dose of 200 mg kg-1 P in soil with different levels of previously adjusted acidity (pH H2O 4.5; 5.0; 5.5; 6.0 and 6.5) and compared to soils without P application. After 40 days of soil incubation with a P source, each treatment was limed again so that all pH values were adjusted to 6.5 and then sorghum was planted. After the first and second liming the P levels were determined by the extractants Mehlich-1, Bray-1 and Resin, and the fractionated inorganic P forms. In general, the different acidity levels did not influence the P availability measured by plant growth and P uptake at the studied P dose. For some soils however these values increased or decreased according to the initial soil pH (from 4.5 to 6.5). Plant growth, P uptake and P extractable by Mehlich-1 and Bray-1 were significantly correlated, unlike resin-extractable P, at pH values raised to 6.5. These latter correlations were however significant before the second liming. The P contents extracted by Mehlich-1 and Bray-1 were significantly correlated with each other in the entire test range of soil acidity, even after adjusting pH to 6.5, besides depending on the soil buffering capacity for P. Resin was also sensitive to the properties that express the soil buffering capacity for P, but less clearly than Mehlich-1 and Bray-1. The application of triple superphosphate tended to increase the levels of P-Al, P-Fe and P-Ca and the highest P levels extracted by Bray-1 were due to a higher occurrence of P-Al and P-Fe in the soils.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a acumulação de solutos orgânicos e inorgânicos e suas contribuições para o ajustamento osmótico de folhas de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) submetido à salinidade. O experimento foi conduzido em delineamento experimental inteiramente casualizado, com cinco tratamentos (0, 25, 50, 75 e 100 mmol L-1 de NaCl) e quatro repetições. As plantas foram cultivadas hidroponicamente em casa de vegetação, em condições controladas de fotoperíodo (12 horas), temperatura (média de 28ºC) e umidade relativa do ar (média de 65%), com radiação fotossinteticamente ativa máxima média de 700 µmol m-1 s-1. O potencial osmótico das folhas decresceu progressivamente e variou de -0,84 a -2,05 MPa, enquanto o conteúdo relativo de água aumentou nos tratamentos com 75 e 100 mmol L-1. Os íons Na+ e Cl- foram os mais importantes, em termos quantitativos, e contribuíram com cerca de 52 e 20%, respectivamente, para o ajustamento osmótico das folhas de plantas tratadas com NaCl. A contribuição do K+ decresceu de modo acentuado e foi de 17 e 5% nos tratamentos com 25 e 100 mmol L-1 de NaCl. A contribuição média dos solutos orgânicos, açúcares, aminoácidos, glicina betaína e prolina, foi de 5,5, 6, 4 e 0,03%, respectivamente. As folhas de pinhão-manso ajustam-se osmoticamente em presença de salinidade, e mantêm bom nível de hidratação, principalmente por meio da acumulação de Na+ e Cl-. A glicina betaína tem papel quantitativo mais importante do que a prolina no ajustamento osmótico, tanto em presença quanto em ausência de salinidade.

The objectives of this work were to evaluate the organic and inorganic solutes accumulation and measure their contribution to the osmotic adjustment of physic nut (Jatropha curcas L.) leaves under salinity. The experiment was carried out using a completely randomized design with five treatments (0, 25, 50, 75, and 100 mmol L-1 of NaCl) and four replications. Plants were hydroponically grown under greenhouse controlled conditions of photoperiod (12 hours), temperature (average of 28ºC), relative humidity (average of 65%), and with maximum photosynthetically active radiation average of 700 µmol m-1 s-1. The leaf osmotic potential decreased progressively, changing from -0.84 to -2.05 MPa, while the relative water content increased in the 75 and 100 mmol L-1 treatments. The relative contribution of Na+ and Cl-ions were the most important quantitatively for the leaf osmotic adjustment of salt-treated plants, 52 and 20%, respectively. The relative contribution of K+ decreased significantly with added salt, changing from 17 to 5% as the NaCl level increased from 25 to 100 mmol L-1. The average contribution of sugars, amino acids, glycinebetaine, and proline was approximately 5.5, 6, 4, and 0.03%, respectively. The physic nut leaves exhibited an effective osmotic adjustment under salinity, maintaining their hydration status, mainly via Na+ and Cl-accumulation. Glycinebetaine was more important to osmotic adjustment than proline in both salt-treated and untreated plants.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de porta-enxertos na resistência de mudas de cajueiro (Anacardium occidentale L.) à salinidade. As mudas foram obtidas pela enxertia do clone BRS 226 sobre os porta-enxertos CAPI 4, CCP 09 e BRS 226. Foram expostas a meio hidropônico sem NaCl (controle) ou com NaCl 200 mM (tratamento salino), sob condições controladas de temperatura, umidade e luminosidade, durante 12 dias. O delineamento foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3x2 (três combinações de enxerto/porta-enxerto e duas concentrações de NaCl), com quatro repetições. Foram determinados a concentração de Na+, Cl-, K+ e solutos orgânicos e os sintomas visuais de toxicidade nas folhas. Os conteúdos de Na+ e Cl-, a relação K+/Na+ e as concentrações de aminoácidos e de prolina livres nas folhas tiveram relação direta com os sintomas visuais de toxicidade. Os porta-enxertos CAPI 4, CCP 09 e BRS 226 foram classificados como sensível, intermediário e resistente à salinidade elevada, respectivamente. Essa variação foi decorrente da influência do porta-enxerto na partição do Na+ e do Cl-.

The aim of this work was to evaluate the influence of cashew (Anacardium occidentale L.) rootstocks on salt resistance in grafted plantlets. The plantlets were obtained by grafting the BRS 226 scion on CAPI 4, CCP 09 and BRS 226 rootstocks, and were exposed to nutrient solution without NaCl (control) or with 200 mM NaCl (salt treatment) in hydroponics under controlled temperature, humidity, and luminosity conditions during 12 days. The experimental design was a completely randomized in factorial arrangement 3x2 (three scion/rootstock combinations, two NaCl concentrations) with four replicates. Na+, Cl-, K+ and organic solute concentrations and toxicity symptoms on leaves were determined. Na+ and Cl- contents, the K+/Na+ ratio and the free amino acid and proline concentrations in leaves were directly related to the visual toxicity symptoms. The rootstocks were classified as sensitive (CAPI 4), intermediate (CCP 09), and resistant (BRS 226) to high salinity. This variation was a consequence of the rootstock influence on Na+ and Cl- partitioning.

Os efeitos iniciais da salinidade sobre o crescimento, o conteúdo total de N e o acúmulo e a distribuição de íons foram investigados em plantas de algarobeira (Prosopis juliflora (SW) D.C.) com 30 dias de idade cultivadas em solução nutritiva sem controle ou com 25, 50, 75 e 100 mmol.L-1 de NaCl, durante 8 dias. Em 25 e 50 mmol.L-1 de NaCl, as plantas exibiram maior acumulação de massa seca (MS) e conteúdo de N total na parte aérea que as plantas controle. Contrariamente, esses parâmetros foram reduzidos nas plantas cultivadas em 75 e 100 mmol.L-1 de NaCl. As taxas de transpiração das plantas cultivadas em 25 e 50 mmol.L-1 de NaCl foram aumentadas enquanto, em 75 e 100 mmol.L-1 de NaCl, foram reduzidas, comparadas ao controle. O conteúdo de água da parte aérea (80%) e das raízes (70%) não foi afetado pela salinidade, enquanto que os teores de K+ da parte aérea foram reduzidos, mas não alterados nas raízes. O aumento da salinidade provocou reduções na relação K+/Na+ na parte aérea e nas raízes. É sugerido que aumentos no conteúdo de N total e nas taxas de transpiração podem ter provocado estímulo no crescimento das plantas de algarobeira em baixa salinidade.

In this study the early effects of salinity on growth, total N and ion accumulation and partitioning in Prosopis juliflora (common name algaroba) were studied with 30-day-old plants grown for 8 days in aerated nutrient solution (NS) free of (control) or supplied with 25, 50, 75 and 100 mmol.L-1 NaCl. Plants grown in 25 and 50 mmol.L-1 NaCl accumulated a total dry mass (DM) and shoot N content greater than the control. However, at 75 and 100 mmol.L-1 NaCl such parameters were diminished. Whole plant transpiration rates were higher with 25 and 50 mmol.L-1 NaCl and lower with 75 and 100 mmol.L-1 NaCl. Salinity did not influence shoot (80%) and root (70%) water content (WC) but reduced the K+ content of shoot while that of root was not affected. Increasing external NaCl concentrations increased K+/Na+ ratios of both plant parts. The data support the hypothesis that increase in transpiration rates and in shoot total N may account for growth stimulation of algaroba under mild salinity.

O efeito do NO2- sobre a atividade de RN foi estudado em folhas de plantas jovens de cajueiro, com 30 dias de idade, cultivadas em solução nutritiva. A atividade in vitro de NADH-RN aumentou com a presença de NO2- no meio de reação. Este aumento foi máximo em presença de 5,0 mimol.L-1 de NO2-. Com a remoção de NO2-, do meio de reação, a atividade de RN foi praticamente suprimida, apesar da presença de NO3- em concentração em nível de saturação da enzima. Este fato, ao menos em parte, sugere uma certa dependência da RN, por NO2-, para redução de NO3-. Muito embora o NO2- tenha sido necessário para a ativação in vitro de RN, este íon não foi capaz de produzir o mesmo efeito sobre a atividade de RN in vivo, quando o mesmo foi acrescido ao meio de reação contendo discos de folhas sob anaerobiose. A atividade de RN in vitro foi proporcionalmente dependente do tempo de incubação na presença de NO3- + NO2-. Com relação à concentração de NADH, a atividade de RN apresentou saturação com 0,50 mmol.L-1 de NADH e um discreto decréscimo a partir dessa concentração. Finalmente, os resultados do presente estudo sugerem que o NO2- induziu a atividade de RN, em extratos de folhas de plantas de cajueiro, possivelmente, por causar mudanças no estado de ativação da enzima.

Nitrate reductase (NR) plays a central role in plant primary metabolism and exhibits complex regulation mechanisms for its catalytic activity. There is controversy in the literature concerning the possible direct effect of NO2- on the stimulation and/or activation of NR activity. The influence of NO2- was studied on the NR activity in the leaves of 30-day-old cashew (Anacardium occidentale L.) seedlings. Addition of NO2- to the reaction mixture containing leaf enzymatic extract resulted in a remarkable increase in NR activity. A trace amount (5 mumol.L-1) of NO2- was required to achieve full NR activity. The in vitro NR-activity showed a steady time-dependent increase when incubated in the presence of only NO3- + NO2-. In contrast, in vitro NR activity was practically absent in a NO2- -free reaction medium, even in the presence of a saturating NO3- concentration. No oxidation of NO2- to NO3- was detected during the experiment. Although NO2- clearly activated the in vitro NR activity, it had no effect on the in vivo leaf-NR activity determined under absence of oxygen. NADH at concentrations greater than 0.5 mmol.L-1 decreased the rates of in vitro NR activity. These results indicated, at least partially, a strong cashew leaf NO2- dependency of NR activation and/or activity. Finally, based on these results, it is suggested that this singular NR activity model induced by exogenous NO2- in cashew leaf extracts is caused by changes in the NR activation state by NO2- itself.