RESUMO Para se obter um cultivo eficiente de sorgo granífero em sistemas de produção que utilizam água salina, torna-se necessário um manejo hídrico adequado para maximizar sua produção. Com isto, o presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito da aplicação de frações de lixiviação no manejo da irrigação com água salina na produção de variedades de sorgo granífero e na distribuição de água e sais no perfil do solo, em condições semiáridas. O estudo foi realizado no município de Petrolina, região semiárida do Brasil. Foi utilizado o delineamento experimental em blocos casualizados, com quatro repetições, em parcelas subdivididas; sendo as parcelas quatro frações de lixiviação (FL): 0; 5; 10 e 15% com água salina proveniente de poço artesiano, as subparcelas três variedades de sorgo granífero: 1011-IPA, 2502-IPA e Ponta Negra e as subsubparcelas dois ciclos de cultivo (1º e 2º corte). As variáveis avaliadas foram: distribuição de água e sais no perfil do solo, variáveis biométricas, biomassa fresca, biomassa seca e produtividade de grãos. A aplicação de frações de lixiviação na irrigação com água salina promove melhor distribuição de sais no perfil do solo, com incrementos de até 60% no rendimento de grãos das variedades de sorgo avaliadas. A produção das variedades 1011-IPA e Ponta Negra é uma alternativa viável em sistemas irrigados com água salina com condutividade elétrica média de 4,19 dS m-1, em Argissolo Vermelho Amarelo, sob condições semiáridas.

ABSTRACT In order to obtain an efficient cultivation of grain sorghum in production systems that use saline water, an adequate management becomes necessary for maximizing its production. The present study aimed to evaluate the effect of the application of leaching fractions in the saline water irrigation management on the production of sorghum varieties and on the distribution of water and salts in the soil profile, under semiarid conditions. The study was carried out in the municipality of Petrolina, semiarid region of Brazil. The experimental design was randomized blocks, with four replicates, in split-split plots; four leaching fractions (LF): 0, 5, 10, and 15% with saline water from artesian well in the plots, three varieties of grain sorghum: 1011-IPA, 2502-IPA and Ponta Negra in the subplots, and two crop cycles (1st and 2nd cut) in the sub-subplots. The evaluated variables were distribution of water and salts in the soil profile, biometric variables, fresh biomass, dry biomass, and grain yield. Application of leaching fractions of up 15% in saline water irrigation promotes better distribution of salts in the soil profile, with increments of up to 60% in the grain yield of the sorghum varieties evaluated. The production of the varieties 1011-IPA and Ponta Negra is a feasible alternative in systems irrigated with saline water with average electrical conductivity of 4.19 dS m-1, in Ultisol, under semiarid conditions.

RESUMO Objetivou-se com este trabalho identificar a resposta antioxidante de variedades de cana-de-açúcar sob condições adversas. Mudas de seis genótipos, procedentes da micropropagação, foram submetidas à avaliação da ação isolada e combinada do estresse hídrico e salino. A pesquisa foi realizada em maio de 2012, em casa de vegetação instalada na Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE). O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com tratamentos dispostos em esquema fatorial 6 x 4 (seis variedades e quatro condições de cultivo) com quatro repetições. Avaliou-se a peroxidação lipídica, o teor de peróxido de hidrogênio (H2O2), o teor relativo de água (TRA) e ação do sistema de defesa antioxidativo mediante a atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD), ascorbato peroxidase (APX) e catalase (CAT). As variedades de cana-de-açúcar exibiram maior peroxidação lipídica e/ou maior concentração de peróxido de hidrogênio quando submetidas ao estresse combinado. As enzimas apresentaram respostas diferenciadas de acordo com a variedade de cana-de-açúcar e a intensidade de estresse nos tratamentos isolados, no entanto, podem ter sido inativadas perante o estresse combinado, o que indica que a resposta do estresse combinado é diferente da soma das respostas dos fatores abióticos aplicados isoladamente. Os elevados teores de malondialdeído (MDA) associados ao baixo TRA podem ser indicadores efetivos de sensibilidade a estresse múltiplo em variedades de cana-de-açúcar. As variedades RB99395 e RB867515 apresentaram-se mais eficientes quanto a resposta ao estresse ambiental e a manutenção de conteúdo hídrico celular nos estresses isolados.

ABSTRACT This study aimed to identify the antioxidant responses of sugarcane (Saccharum spp.) varieties subjected to water and saline stress. Sugarcane seedlings of six different varieties obtained through micropropagation were subjected to either water or saline stress, or a combination of water + saline stress. The study was carried out in May 2012, in a greenhouse at the Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE). The experimental design was randomized, with treatments arranged in a 6 × 4 factorial scheme (six varieties and four treatments), and four replicates. Lipid peroxidation, hydrogen peroxide (H2O2) concentrations, and relative water content (RWC) were evaluated. Furthermore, we evaluated the plants’ antioxidative defense systems by measuring the activities of superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX), and catalase (CAT). The sugarcane varieties had higher lipid peroxidation and/or higher H2O2 concentrations when subjected to the combined water + saline stress. The antioxidant enzymes responded to the water and saline stress treatments differently depending on the sugarcane variety. However, under combined saline + water stress conditions, the enzymes may have become inactivated, which indicates that the response to the combined water + saline stress was different from the sum of the responses to only water stress or only saline stress. High concentrations of malondialdehyde (MDA) associated with low RWC may be an effective indicator of multiple stress sensitivity in sugarcane varieties. The RB99395 and RB867515 sugarcane varieties responded more efficiently to environmental stress, and maintained their cell water content when subjected to either water or saline stress.

RESUMO A fosfatagem aumenta os teores de fósforo (P) na camada superficial do solo, estimula o crescimento das raízes das plantas e aumenta o volume de solo explorado para absorção de água e nutrientes, o que pode reduzir o estresse oxidativo abiótico na cana-de-açúcar. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produtividade e a resposta do sistema enzimático antioxidante da cana-de-açúcar quando cultivada em solo que recebeu a fosfatagem corretiva, utilizando doses e fontes de P com solubilidade variada. O experimento foi conduzido em condições de campo na Zona da Mata Sul do Estado de Pernambuco, Brasil. Os tratamentos foram dispostos no delineamento de blocos casualizado, em esquema fatorial (4 × 3) +1, com quatro repetições. Os fatores foram constituídos do controle (sem fosfatagem), pelas doses (50, 100, 200 e 300 kg ha-1 de P2O5) e fontes (fosfato natural reativo, superfosfato triplo e torta de filtro) de P aplicadas em área total, no pré-plantio do ciclo de cana planta. O teor de P nos tecidos da folha foi considerado adequado e não foi influenciado pela prática da fosfatagem. A fosfatagem com a dose estimada de 150 kg ha-1 de P2O5 reduziu a atividade das enzimas antioxidantes e aumentou em 25,0% a biomassa seca da parte aérea (MSPA) e em 8,5% a produtividade de colmos. A superóxido dismutase (SOD) apresentou o maior coeficiente de correlação positivo com as demais enzimas antioxidantes e negativo com a MSPA, podendo ser utilizada para avaliar estresse abiótico que promoveu a redução na produtividade na cana-de-açúcar.

ABSTRACT Corrective phosphate application increases the levels of phosphorus (P) in the surface layer of the soil, stimulates plant root growth and increases the volume of soil exploited for water and nutrient uptake, which may reduce abiotic oxidative stress in sugarcane. The aim of this study was to evaluate the productivity and the response of the antioxidant enzyme system in sugarcane when grown in soil that received corrective phosphate application, using doses and sources of P of varying solubility. The experiment was conducted under field conditions in the southern Forest Zone of the State of Pernambuco, Brazil. The treatments were arranged in a randomised block design, in a (4 × 3) +1 factorial scheme with four replications. The factors consisted of a control (with no phosphate application) and the doses (50, 100, 200 and 300 kg P2O5 ha-1 ) and sources (reactive natural phosphate, triple superphosphate and sugarcane press mud) of P applied during the pre-planting stage of the plant cane cycle. The P content of the leaf tissue was considered adequate, and was not influenced by the phosphate application. Phosphate application at an estimated dose of 150 kg P2O5 ha-1 reduced antioxidant enzyme activity and increased shoot dry matter (SDM) by 25.0% and stalk productivity by 8.5%. Superoxide dismutase (SOD) showed the highest positive correlation coefficient with the other antioxidant enzymes, and a negative correlation with SDM, and can be used to evaluate abiotic stress that promotes reductions in sugarcane productivity.

RESUMO Objetivou-se com o presente estudo identificar variedades de sorgo granífero com maior potencial de crescimento e produção de grãos sob condições salinas. O estudo foi conduzido em casa de vegetação localizada na sede da Embrapa Semiárido, Petrolina, PE (9° 8’ 8,9” S 40° 18’ 33,6” O, 373 m de altitude), no ano de 2016. Adotou-se o delineamento experimental em blocos casualizados, com esquema fatorial 6 x 5, com seis variedades de sorgo granífero (1011-IPA, 2502-IPA, 2564-IPA, 2600-IPA, Ponta Negra e Qualimax) irrigadas com água salina com cinco níveis de salinidade (CEa = 0; 1,5; 3,0; 6,0 e 12,0 dS m-1), em três repetições. Foram avaliadas as variáveis altura da planta, diâmetro do colmo, produção de massa seca, largura e comprimento da folha +3, área foliar total, eficiência do uso da água e produção de grãos. As variedades de sorgo 2502-IPA e 1011-IPA apresentaram as maiores produções de grãos quando usando uma CEa de 6.0 dS m-1, seguida por Ponta Negra, Qualimax e 2600-IPA. As variedades 2564-IPA, 2600-IPA e Qualimax foram mais sensitivas aos efeitos da salinidade, com reduções de 50% na produção com CEa de 3,52, 2,75 e 4,38 dS m-1, respectivamente.

ABSTRACT The objective of this study was to identify sorghum varieties that have growth and grain yield potential under saline conditions. The study was conducted in 2016 at a greenhouse of the Embrapa Semiárido, in Petrolina, state of Pernambuco, Brazil (9° 8’ 8.9’’ S, 40° 18’ 33.6’’ W, and altitude of 373 m). A randomized block experimental design, with a 6 × 5 factorial arrangement, and three replications was used. The treatments consisted of six grain sorghum varieties (1011-IPA, 2502-IPA, 2564-IPA, 2600-IPA, Ponta Negra, and Qualimax), and five salinity levels of the irrigation water (ECw = 0, 1.5, 3.0, 6.0, and 12.0 dS m-1). Plant height, stem diameter, dry matter yield, width and length of the +3 leaf, total leaf area, water use efficiency, and grain yield were evaluated. The sorghum varieties 2502-IPA and 1011-IPA presented the highest grain yields when using an ECw of 6.0 dS m-1, followed by Ponta Negra, Qualimax, and 2600-IPA. The 2564-IPA, 2600-IPA, and Qualimax varieties were more sensitive to the salinity effects, with reductions of 50% of the production with ECw of 3.52, 2.75, and 4.38 dS m-1, respectively.

RESUMO Em Pernambuco, estado da região nordeste do Brasil, nas áreas litorâneas, devido à intrusão da água do mar, as águas utilizadas para irrigação da cana-de-açúcar podem apresentar altos teores de sais e causar sérios problemas no solo e na planta. Com o presente trabalho objetivou-se avaliar os efeitos da salinidade da água de irrigação sobre a fisiologia da cana-de-açúcar, variedade RB867515, irrigada sob cinco níveis de salinidade de 0,5; 2,0; 3,5; 5,0 e 6,5 dS m-1 com delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições em lisímetros de drenagem. A pesquisa foi conduzida no período de dezembro de 2014 a junho de 2015, na Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE). Os níveis de salinidade foram obtidos pela diluição de NaCl e CaCl2 à água de abastecimento local (CEw = 0,5 dS m-1). Nas folhas foram feitas leituras de condutância estomática, transpiração e fotossíntese aos 140, 229 e 320 dias após o plantio (DAP) e do potencial hídrico aos 137, 243 e 318 DAP. O aumento da salinidade da água de irrigação inibiu todas as variáveis nas respectivas idades das plantas e com maior intensidade nas primeiras avaliações (140 e 229 DAP) para condutância estomática e transpiração. A fotossíntese e o potencial hídrico apresentaram maiores reduções lineares na última coleta de dados (320 e 318 DAP) respectivamente. O aumento da salinidade da água de irrigação prejudicou o potencial hídrico e as trocas gasosas nas folhas de cana-de-açúcar RB867515.

ABSTRACT In Pernambuco, state in the northeastern region of Brazil, in the coastal areas, due to the intrusion of seawater, the waters used for sugarcane irrigation can have high salt contents and cause serious problems to soil and plant. The present study aimed to evaluate the effects of irrigation with saline water on the physiology of sugarcane, variety RB867515, irrigated under five salinity levels of 0.5; 2.0; 3.5; 5.0 and 6.5 dS m-1 in a completely randomized design, with four replicates in drainage lysimeters. The study was conducted in the period from December 2014 to June 2015, at the Federal Rural University of Pernambuco (UFRPE). Salinity levels were obtained by dissolving NaCl and CaCl2 in water from the local supply system (ECw = 0.5 dS m-1). Leaves were analyzed for stomatal conductance, transpiration and photosynthesis at 140, 229 and 320 days after planting (DAP) and for water potential at 137, 243 and 318 DAP. Increase in irrigation water salinity inhibited all variables at the respective plant ages and with greater intensity in the first evaluations (140 and 229 DAP) for stomatal conductance and transpiration. Photosynthesis and water potential showed the greatest linear reductions at the last data collection (320 and 318 DAP), respectively. Increase in salinity of irrigation water hampered water potential and gas exchange in the leaves of RB867515 sugarcane.

RESUMO A irrigação com águas salobra, frequente na região semiárida do nordeste brasileiro, potencializa o processo de salinização do solo nessas áreas. O cultivo hidropônico destaca-se como uma importante estratégia de convivência com o semiárido, uma vez que as culturas apresentam maior tolerância ao estresse salino nestas condições de cultivo, as quais minimizam os efeitos da salinização dos solos. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da salinidade sobre o crescimento, produção e nutrição mineral de pimentão em cultivo hidropônico utilizando água salina em substrato de fibra de coco. O experimento foi conduzido em Recife, Pernambuco, Brasil (8°3'15'' S, 34°52'53'' W). Foi utilizado o delineamento experimental em blocos casualizados com fatorial 5x2, com cinco repetições, consistindo em cinco níveis de salinidade da solução nutritiva (2,0; 3,5; 4,5; 5,5 e 6,5 dS m-1) e duas cultivares de pimentão (Bruno e Rúbia). O incremento dos níveis de salinidade da solução nutritiva diminuiu a produção de frutos das cultivares avaliadas, reduziu os teores de potássio, fósforo e enxofre e aumentou os teores de sódio e cloro no tecido foliar. O teor de Ca da cv. Bruno decresceu em função do aumento da salinidade, e a apresentou aumento na cv. Rúbia. A cv. Rúbia destacou-se pela maior produtividade e maior eficiência na seletividade iônica, sendo capaz de acumular mais potássio e cálcio, e manter menores teores de Na e Cl. A produtividade da cv. Rúbia (39,9 t ha-1) quando cultivada em solução com condutividade elétrica de até 3,5 dS m-1 , indica a viabilidade potencial de seu cultivo em condições hidropônicas.

ABSTRACT Irrigation with brackish water is common in the semiarid region of the Brazilian Northeast, potentiating the process of salinization of the soil in these areas. The hydroponic system stands out as an important strategy for crop management in semiarid regions, since crops show greater tolerance to the salt stress under hydroponic conditions, which minimize the effects of soil salinization. Thus, the objective of this work was to evaluate the effects of salt stress on the growth, fruit yield and mineral nutrition of sweet pepper in hydroponic system, using brackish water and coconut fiber substrate. The experiment was conducted in Recife, State of Pernambuco, Brazil (8°3'15''S, 34°52'53''W). A randomized block experimental design in a 5x2 factorial arrangement with five replications was used, consisting of five water salinity levels of the nutrient solution (2.0; 3.5; 4.5; 5.5 and 6.5 dS m-1) and two sweet pepper cultivars (Bruno and Rubia). The increasing salinity level of the nutrient solution decreased the fruit yield of the cultivars evaluated, reduced the potassium, phosphorus and sulfur, and increased the sodium and chlorine contents in the leaf tissues. The Ca contents of the cultivar Bruno decreased with increasing salinity, and increased in the cultivar Rubia. The cultivar Rubia stood out with the highest fruit yield and ionic selectivity, accumulating high amounts of potassium and calcium and maintaining low Na and Cl contents. The fruit yield of the cultivar Rubia (39.9 t ha-1) grown under solution with electrical conductivity of up to 3.5 dS m-1, denotes the potential viability of growing this cultivar under hydroponic conditions.

RESUMO Em regiões semiáridas, as reservas de águas subterrâneas apresentam elevadas concentrações salinas, porém, a escassez deste recurso obriga agricultores a utilizarem este tipo de água na agricultura convencional. Objetivou-se avaliar produção de biomassa e atividade do sistema de defesa antioxidativo de plantas de couve chinesa e agrião cultivadas em sistema hidropônico NFT com uso de águas salobras. Foi adotado o delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições e cinco tratamentos referentes a níveis de salinidades da solução nutritiva (1,95; 3,37; 4,48; 6,82 e 7,51 dS m-1), obtidos pela adição crescente de NaCl na água e de sais nutrientes para o preparo da solução nutritiva. Para as plantas de agrião e de couve chinesa houve reduções das biomassas fresca e seca da parte aérea em função do aumento da salinidade na solução, sendo estas perdas mais acentuadas na cultura da couve chinesa. O sistema de defesa antioxidativo foi ativado nas duas espécies em estudo. As enzimas superóxido dismutase (SOD) e peroxidase (POD) aumentaram sua atividade em função do aumento da salinidade na solução. O agrião apresentou maior atividade da POD e conseguiu manter a catalase (CAT) e fenóis totais maiores do que o controle na maioria dos tratamentos analisados conferindo-lhe assim, maior adaptação ao estresse salino.

ABSTRACT Underground water reserves in Semiarid Region present high salinity levels; however, scarcity of resource compels farmers to use this water for conventional agriculture. Biomass production and activity of the antioxidative defense system of Chinese cabbage and watercress were evaluated in plants grown under hydroponic NFT system with brackish water. The experimental design was completely randomized, with four replications and five water salinity levels (1.95; 3.37; 4.48; 6.82 and 7.51 dS m-1), obtained by an increasing addition of NaCl into the local water supply and nutrient salts for preparation of nutrient solution. Both watercress and Chinese cabbage plants decreased in fresh and dry shoot biomass, in relation to increase of salinity in solution, considering that these losses were marked in Chinese cabbage crop. The antioxidative defense system was activated in both evaluated species. Superoxide dismutase (SOD) and peroxidase (POD) increased their activity in relation to salinity increase in the solution. Watercress presented higher POD activity and was able to maintain catalase (CAT) and total phenols higher than control in most treatments, resulting in better adaptation to salt stress.

RESUMO O objetivo deste trabalho foi comparar o desenvolvimento fisiológico em casa de vegetação de plantas de Heliconia bihai cv. Lobster Claw Two provenientes do cultivo in vitro de embriões zigóticos e de propagação convencional. Para tanto, helicônias obtidas a partir de rizomas e de multiplicação in vitro foram avaliadas a cada 30 dias durante dez meses. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com dez repetições, sendo o arranjo fatorial 2x10, composto por 2 condições de cultivo e dez avaliações em tempos distintos. Os parâmetros biométricos analisados foram: altura da planta, número de folhas, de perfilhos, área foliar e posteriormente intensidade da cor das brácteas. As plantas obtidas do cultivo in vitro apresentaram diferença significativa no desenvolvimento dos parâmetros fisiológicos avaliados em comparação com as plantas provenientes de rizoma, como também, apresentaram precocidade na floração. Apesar das plantas provenientes do cultivo in vitro procederem de embrião zigótico, não foram observadas alterações morfológicas na parte vegetativa e reprodutiva (inflorescências) das plantas e nem na colorimetria, evidenciando que a técnica de cultivo in vitro de embriões zigóticos, pode ser utilizada para produção de mudas em larga escala, possibilitando incremento no setor da floricultura na região e no país.

ABSTRACT The aim of this study is to compare physiological development of Heliconia bihai cv. Lobster Claw Two plants derived from in vitro culture of zygotic embryos and conventional propagation. Heliconias obtained from rhizomes and from in vitro multiplication were evaluated every 30 days during ten months under greenhouse conditions. The experimental design was completely randomized, with ten repetitions, and the 2x10 factorial arrangement consisted of two plant multiplication methods and ten evaluations performed at different times. The analyzed biometric parameters were plant height, number of leaves, number of tillers, leaf area, and color intensity in the bracts. Plants derived from in vitro culture showed significant differences in the development of the evaluated physiological parameters in comparison to plants derived from rhizomes, and they also showed early flowering. Although the in vitro cultured plants were derived from zygotic embryos, no morphological changes were found in the vegetative and reproductive parts (inflorescence) of the plants or in the colorimetry. It shows that the in vitro cultures of zygotic embryos may be used as a technique to produce seedlings on a large-scale, thus allowing the floriculture sector to grow in the region and all over the country.

RESUMEN La salinidad es uno de los principales factores de estrés ambiental, además de interferir en el crecimiento de las plantas perjudica directamente la producción agrícola. En ese contexto, se destaca la importancia de investigaciones direccionadas a la respuesta de las plantas sometidas al estrés salino, con el fin de evaluar el comportamiento fisiológico y bioquímico con el objetivo de seleccionar genotipos tolerantes a dicha condición. Una de las técnicas más utilizadas para uniformizar la respuesta de las plantas a una condición en particular es el cultivo de tejidos in vitro. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue evaluar la respuesta de dos variedades comerciales de caña de azúcar (RB931011 e RB872552) expuestas a estrés salino con NaCl (56 mM e 112 mM) en diferentes condiciones, gradual y abrupta. Las respuestas del sistema antioxidante enzimático (catalasa, peroxidasa y ascorbato peroxidasa) y prolina libre, asi como las concentraciones de Na+ e K+ fueron evaluadas 30 días después del inicio de los tratamientos. Fueron observadas diferencias en la respuesta de las variedades en función del modo de inducción del estrés salino, graduado o abrupto, y no solo en función de las concentraciones de NaCl en el medio de cultivo. La respuesta al estrés es condicionada no solo por la concentración de sal sino también por la forma de exposición al medio salino.

ABSTRACT Salinity is one of the major environmental stress factors that affect crop productivity, as well as interfering with plant growth and development, resulting in reduced production quality. Given this, we highlight the importance of research in response to plants subjected to salt stress in order to assess the physiological and biochemical behavior of genotypes, with the objective of selecting the more tolerant. One way to ensure the uniformity of the response of the plants is through in vitro cultivation, which allows control of the cultivation conditions. Therefore, the objective of this work was to evaluate the response of two commercial varieties of sugar cane exposed to saline stress in different conditions (gradual and abrupt). Two varieties of sugarcane (RB931011 and RB872552) were subjected to in vitro salt stress by NaCl (56 mM and 112 mM), either gradually or suddenly. The responses of the enzymatic antioxidant system (catalase, peroxidases and ascorbate peroxidase) and free proline, as well as the Na+ and K+ contents, were assessed 30 days after the beginning of the treatments. Differences were observed in the responses of the varieties as a function of the induction mode of salt stress, graded or by shock, rather than as a function of the NaCl concentrations in the culture medium. The stress response is therefore conditioned not only by salt concentration, but also by the form of exposure to salt.

RESUMO Objetivou-se com este trabalho avaliar o desempenho da cultura do sorgo forrageiro irrigado com efluente salino da piscicultura sob diferentes frações de lixiviação em relação à produção de biomassa e a atividade do sistema enzimático antioxidativo. O estudo foi realizado no Campo Experimental Caatinga, pertencente à Embrapa Semiárido, em Petrolina - PE. O delineamento experimental foi blocos ao acaso, com quatro repetições, em parcelas subdivididas, composto por três variedades de sorgo forrageiro (Volumax, F305 e Sudão) e quatro frações de lixiviação (0; 5; 10 e 15%). A coleta do material vegetal foi realizada quando os grãos da porção central da panícula apresentaram aspecto leitoso a pastoso. Foi avaliada a produção de biomassa e a atividade das enzimas superóxido dismutase, catalase e ascorbato peroxidase. O uso de 15 % de fração de lixiviação para irrigação com efluentes salinos da piscicultura proporciona um menor nível de salinidade da zona radicular e promove uma melhor produção de biomassa do sorgo forrageiro Sudão e F305 em condições semiáridas. O sistema antioxidativo foi ativado nas três variedades de sorgo para evitar o acúmulo de ROS, sendo a sincronia entre as enzimas superóxido dismutase e catalase que refletiu numa melhor resposta produtiva das variedades Sudão e F305.

ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the biomass production and antioxidant enzymatic system activity of irrigated forage sorghum with saline aquaculture effluent under different leaching fractions. The experiment was conducted in the Caatinga Experimental Field of the Embrapa Semiarido, in Petrolina, State of Pernambuco, Brazil. The experimental design was a complete randomized block in a split-plot arrangement with four replications, consisting of three forage sorghum varieties (Volumax, F305 and Sudan) and four leaching fractions (0, 5, 10 and 15%). The vegetal materials were collected when the plants were at the soft-dough stage. The biomass production and activity of the enzymes superoxide dismutase, catalase and ascorbate peroxidase were evaluated. Irrigation with saline aquaculture effluent with leaching fraction of 15% results in low salinity level in the root zone and higher biomass production of forage sorghum Sudan and F305, in semiarid conditions. The antioxidant system was activated in the three sorghum varieties to prevent accumulation of reactive oxygen species, with the synchrony between the enzymes superoxide dismutase and catalase resulting in a better productive response of the varieties Sudan and F305.

RESUMO As reservas hídricas subterrâneas na Região Semiárida apresentam-se em grande parte com elevadas salinidades. Entretanto, a escassez do recurso obriga a utilização dessas águas para diversas atividades, inclusive para agricultura. Objetivou-se, com este trabalho, avaliar o uso de águas salobras no cultivo de agrião (Nasturtium officinale) em sistema hidropônico NFT (fluxo laminar de nutrientes) e os efeitos sobre o consumo hídrico, crescimento, rendimento e extração de nutrientes pela planta. Foram estudados seis níveis de salinidade da água (0,2; 1,2; 2,2; 3,2; 4,2 e 5,2 dS m-1), no delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições. A salinidade foi obtida pela adição de NaCl na água de abastecimento local, a qual foi utilizada no preparo da solução nutritiva e na reposição do volume evapotranspirado. Houve redução da área foliar, das massas fresca e seca da parte aérea, do teor de K e do consumo hídrico da cultura e aumento dos teores de P, Na e Cl na planta, com o aumento da salinidade da solução. É possível utilizar água salobra para a produção de agrião, em cultivo hidropônico, como alternativa para produtores que tenham disponibilidade de água salobra e restrita disponibilidade de água doce, porém com redução na massa seca com o incremento da condutividade elétrica da água.

ABSTRACT The underground water reserves in the semi-arid region present high salinity levels. However, the scarcity of the resource compels the use of this water for several human activities, including agriculture. The aim of this work was to evaluate the use of brackish water for watercress cultivation (Nasturtium officinale) in a hydroponic NFT system (laminar flow of nutrients) and effects on water consumption, growth, yield and nutrient extraction by the plant. We studied six levels of salinity (0.2; 1.2; 2.2; 3.2; 4.2 and 5.2 dS m-1), in a completely randomized experimental design, with four replicates. Salinity was obtained by the addition of NaCl into the local water supply, being these waters used to prepare the nutrient solution and to replace the evapotranspirated water volume. We noticed a reduction in leaf area, fresh and dry mass of shoot, K content in plant and water consumption of the crop and, increased contents of P, Na, Cl in the plants, with increasing salinity of the solution. The use of brackish water for watercress cultivation in hydroponics is possible as an alternative for producers who have availability of brackish water and restricted possibility of fresh water. A reduction in dry mass of plants was observed with increasing electrical conductivity.

RESUMO: A exposição de plantas a condições de estresse múltiplo pode causar uma superprodução de espécies reativas de oxigênio promovendo desequilíbrio no sistema redox. O objetivo deste trabalho foi estudar a resposta antioxidante de variedades de cana-de-açúcar sob condições adversas visando a compreensão de mecanismos de defesa de genótipos tolerantes e sensíveis. Mudas micropropagadas de cana-de-açúcar de seis genótipos, RB966928, RB98710, RB855453, RB99395, RB867515 e RB855156 foram submetidas à avaliação da ação isolada do estresse por alta temperatura e da sua combinação com o estresse hídrico e salino. Avaliou-se a atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e ascorbato peroxidase (APX), bem como a peroxidação lipídica (teor de MDA) e teor de peróxido de hidrogênio (H2O2), indicadores de estresse. A variedade RB867515 destacou-se por apresentar sincronia entre a atividade enzimática na regulação e desintoxicação das ROS, produzidas na célula vegetal durante situações de estresse ambiental, garantindo a manutenção do teor relativo de água sem incremento da peroxidação lipídica e, consequentemente, a manutenção dos processos fisiológicos e o crescimento da planta. Os resultados indicam que a peroxidação lipídica associada ao baixo teor relativo de água podem ser bons marcadores bioquímicos de sensibilidade da cana-de-açúcar à estresses múltiplos.

ABSTRACT: The exposure of plants to multiple stress conditions can cause over production of reactive oxygen species promoting an imbalance in the redox system. The aim of this study was to examine the antioxidant response from varieties of sugarcane under adverse conditions, to understand the defense mechanisms of tolerant and sensitive genotypes. Micropropagated sugarcane of six genotypes, RB966928, RB98710, RB855453, RB99395, RB867515, and RB855156, were subjected to isolated action of high-temperature stress and a combination of water and saline stress, and effects were evaluated. Activities of enzymes such as superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and ascorbate peroxidase (APX), as well as stress indicators such as lipid peroxidation (MDA content) and hydrogen peroxide (H2O2) content were evaluated. The RB867515 variety showed synchrony between the enzymatic activity and ROS regulation and detoxification, in the plant cell under environmental stress situations, thereby ensuring the maintenance of the relative water content without increment of lipid peroxidation; and consequently, the maintenance of physiological processes and plant growth. These results indicated that lipid peroxidation associated with relative water content can be good biochemical markers of sensitivity to multiple stresses in sugarcane.

RESUMO Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o efeito do estresse salino sobre a produção e o metabolismo de defesa antioxidativa de duas cultivares de pimentão (Capsicum annuum L.), cultivadas em sistema hidropônico. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com os tratamentos arranjados em esquema fatorial 5 x 2, com cinco repetições. Os tratamentos consistiram da combinação de cinco níveis de salinidade da solução nutritiva (2,0; 3,5; 4,5; 5,5 e 6,5 dS m-1) com duas cultivares de pimentão (Bruno e Rúbia). A biomassa e a produção foram reduzidas com o incremento da salinidade. Os teores de clorofila a, b e total, diminuíram com o aumento da salinidade. Houve aumento no teor de prolina e na atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e ascorbato peroxidase (APX), evidenciando a ativação do mecanismo de defesa antioxidativo. A maior produção de frutos na cv. Rúbia, bem como a maior atividade da APX e os menores teores de clorofilas refletem a melhor aclimatação desta cultivar ao estresse salino. A produtividade estimada da cv. Rúbia, 39,8 t ha-1, quando cultivada com uma CEs de até 3,5 dS m-1, indica a viabilidade de seu cultivo comercial em condições hidropônicas.

ABSTRACT This study aimed to evaluate the effect of salt stress on production and antioxidative defense metabolism of two bell pepper cultivars (Capsicum annuum L.) grown hydroponically. The experimental design was in randomized blocks, with treatments arranged in a 5 x 2 factorial scheme with five replicates. The treatments consisted of five salinity levels of the nutrient solution (2.0, 3.5, 4.5, 5.5 and 6.5 dS m-1) with two bell pepper cultivars, ‘Bruno’ and ‘Rúbia’. Biomass and yield were reduced with increasing salinity. The contents of chlorophyll a, b and total decreased with increasing salinity. There was an increase in proline content and activity of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX), showing the activation of the antioxidant defense mechanism. The higher yield in the cv. ‘Rúbia’, as well as the greater activity of the APX and the lower levels of chlorophyll content, reflect the best acclimatization of this cultivar to saline stress. The estimated yield of the cv. ‘Rúbia’, 39.9 t ha-1 when grown with ECs of up to 3.5 dS m-1, indicates the feasibility of its commercial cultivation in hydroponic conditions.

RESUMO Na região Nordeste do Brasil, solos salinos são restritivos à produção de banana, tornandose necessário compreender os mecanismos de tolerância de sal. Dois genótipos de banana, Tap Maeo, tolerante, e Berlim, sensível, foram submetidos ao tratamento com 50 mol m-3 NaCl ou sem sal. Este estudo avaliou os efeitos do sal sobre os seguintes aspectos fisiológicos: área foliar, conteúdo e distribuição de Na+, integridade da membrana, atividade da AT Pase. Além disso, uma busca por genes diferencialmente expressos foi realizada usando a técnica Differential Display. O genótipo Tap Maeo apresentou a menor redução na área foliar, menor acúmulo de Na+ e malondialdeído (MDA) bem como maior atividade da H+AT Pase. Duas sequências diferencialmente expressas no genótipo tolerante (Musa 07, Musa 23) compartilham alto grau de identidade com as sequências de aminoácidos dos genes SOS1 e SOS2, respectivamente. O clone Musa 10 é muito semelhante à sequência de aminoácidos do gene da peroxidase do ascorbato, e o Musa 26 codifica a enzima aldeído betaína desidrogenase. Estes marcadores biológicos significativos indicam que a tolerância à salinidade em banana envolve pelo menos dois mecanismos simultâneos: a ativação da via SOS, aumentando a extrusão do Na+, e a ativação do sistema antioxidante, aumentando a síntese de APX e da enzima aldeído betaína desidrogenase.

ABSTRACT In the northeastern region of Brazil, saline soils are constraints to banana production, becoming necessary to understand the mechanisms of salt tolerance. Two bananas genotypes, Tap Maeo, tolerant, and Berlin, sensitive, were subjected to treatment with 50 mol m-3 NaCl or without salt. This study evaluated the effects of salt on the following physiological aspects: leaf area, content and distribution of Na+, membrane integrity, proton AT Pase activity. Besides, a search for differentially expressed genes was performed using the Differential Display technique. Tap Maeo genotype showed the smallest reduction in leaf area, smaller accumulation of Na+ and malondialdehyde (MDA), and higher activity of proton AT Pase activity. Two sequences differentially expressed in the tolerant genotype, (Musa 07, Musa 23), shared a high degree of identity with the amino acid sequences of the genes SOS1 and SOS2, respectively. The clone Musa 10 was highly similar to amino acid sequence of the ascorbate peroxidase gene, and Musa 26, encodes the enzyme betaine aldehyde dehydrogenase. These significant biological markers indicate that salinity tolerance in banana involves at least two simultaneous mechanisms: the activation of the SOS pathway, increasing the extrusion of Na+, and the activation of antioxidative system, increasing the synthesis of APX and betaine aldehyde dehydrogenase enzyme.

RESUMO O presente trabalho objetivou avaliar o cultivo de variedades de sorgo forrageiro submetido a diferentes frações de lixiviação com efluente salino da piscicultura em condições semiáridas. Foi adotado o delineamento experimental em blocos ao acaso, com quatro blocos, em parcelas subdivididas compostas por quatro frações de lixiviação (0; 5; 10 e 15%) nas parcelas e três variedades de sorgo forrageiro (Volumax, F305 e Sudão) nas subparcelas. A irrigação foi realizada com efluente salino da piscicultura (CE de 2,5 dS m-1). As variáveis avaliadas foram altura da planta; diâmetro do colmo; largura, comprimento e número de folhas; produtividade de massa fresca e seca, além de teores de sódio e potássio na parte aérea. Observou-se que o sorgo forrageiro irrigado com efluente salino, com fração de lixiviação de 15% apresentou um aumento percentual de até 25% na produtividade quando comparada à do sorgo sem fração de lixiviação. A variedade Volumax mostrou-se mais sensível à salinidade que as demais em virtude de apresentar o menor crescimento da parte aérea e baixos valores de área foliar e matéria fresca e seca.

ABSTRACT This study aimed to evaluate the cultivation of forage sorghum subjected to different leaching fractions with saline effluent from fish-farming under semiarid conditions. The experiment was set in a randomized block design, with four blocks, in split plots, composed of four leaching fractions (0; 5; 10 and 15%) and three forage sorghum varieties ('Volumax', 'F305' and 'Sudão'). Irrigation was performed using saline effluent from fish farming with electrical conductivity of 2.5 dS m-1. The analyzed variables were: plant height; stem diameter; width, length and number of leaves; fresh and dry matter yield, and relative contents of potassium and sodium in the shoots. Forage sorghum under saline effluent irrigation and leaching fraction of 15% shows a yield increase of 25%, in comparison to sorghum without the leaching fraction. The variety 'Volumax' was more sensitive to salinity than the others, since it showed lower shoot growth and low values of leaf area, fresh matter and dry matter.