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Revista de Ciências Agrárias

Print version ISSN 0871-018X

Rev. de Ciências Agrárias vol.34 no.2 Lisboa July 2011

 

Carência de magnésio em castanheiro: influência do manganês do solo

 

Ester Portela1 Carlos Coelho-Pires2 e José Louzada3

 

1Dep. de Biologia e Ambiente, eportela@utad.pt;

2Dep. de Geologia, coelho_pires@sapo.pt;

3Dep. Florestal, jlousada@utad.pt. Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro-CITAB, Ap 1013, 5000-911 Vila Real.

 

RESUMO

Efectuou-se um levantamento, a nível regional, que incidiu em soutos instalados em diversas formações geológicas, incluindo rochas ricas em manganês (Mn). Seleccionaram-se 38 soutos, 19 soutos com carência de magnésio (Mg) e outros tantos adjacentes com boas condições de produção. Determinaram-se as concentrações de nutrientes nas folhas e diversos indicadores da fertilidade dos solos.

A concentração de Mg mais baixa observada em árvores que se desenvolviam em soutos em boas condições de produção foi 1,8 g kg-1 e o valor mais elevado em árvores com sintomas de carência de Mg foi 1,5 g kg-1. Na maioria dos soutos cloróticos, foi registado o valor do Mg permutável inferior a 0,20 cmolc kg-1 de solo. Todavia, nos soutos cujos solos apresentavam teores de Mn > 25 mg kg-1, os castanheiros exibiam sintomas de carência magnesiana para valores do Mg permutável superiores àquele valor e até 0,33 cmolc kg-1. Os soutos com os teores mais elevados de Mn no solo (Mn > 200 mg kg-1) estão instalados em xistos e grauvaques do Ordovício e do Silúrico.

Palavras chave: Castanea sativa, castanheiro, manganês, magnésio

 

Magnesium deficiency in chestnut: the influence of soil manganese

ABSTRACT

A regional survey was carried out in chestnut groves established in soils derived from bedrock of several geological formations, some with materials rich in manganese (Mn). A total of 38 chestnut groves were selected: 19 groves with several trees showing symptoms of Mg deficiency and 19 groves in their vicinity with vigorous tree growth. Foliar nutrient concentrations and several soil fertility indicators were determined.

The lowest value of leaf Mg concentration in good growing conditions was 1.8 g kg-1 and the highest value in trees with evident symptoms of Mg deficiency was 1.5 g kg-1. In the majority of chlorotic groves, soil exchangeable Mg was below 0.20 cmolc kg-1. But the soils with Mn higher than 25 mg kg-1 exhibit symptoms of Mg deficiency up to 0.33 cmolc kg-1 of exchangeable Mg. In soils with the highest contents of Mn (>200 mg kg-1) the chestnut groves were established on Mn-rich schists and greywackes of the Ordovician and the Silurian.

Key-words: Castanea sativa, chestnut, manganese, magnesium

 

INTRODUÇÃO

As carências de magnésio (Mg) no castanheiro (Castanea sativa Mill.) foram descritas e avaliadas por Portela et al. (1999; 2003). Esta carência foi identificada em Trás-os-Montes nas regiões naturais da Padrela e de Bragança, em solos provenientes de rochas de diversas formações geológicas. A ocorrência desta carência tem-se verificado, sobretudo, em soutos instalados em solos ácidos derivados de quartzitos xistentos, de xistos e de grauvaques do Ordovício e do Silúrico e em solos derivados de granitos predominantemente alcalinos de duas micas. Os quartzitos, os xistos e os grauvaques estão associados às seguintes formações geológicas: Filito-quartzítica (OFQ), Pelito grauváquica (SPX), Quartzítica (SPQ) e, ainda, ao complexo Vulcano-silicioso (SVS). Apenas os solos provenientes de tufitos básicos das formações SVS e OFQ e de rochas dos complexos básicos e ultrabásicos se encontram bem providos de Mg (Martins e Coutinho, 1991; Portela et al., 2007).

A ocorrência de carências de Mg em castanheiros e as respectivas concentrações foliares são influenciadas, não só pelos teores do Mg2+ permutável, mas também por outras características químicas do solo. Entre estas características, encontram-se os teores de K+ de troca, o NH4+ e a acidez de troca (Al3++H+). Portela et al. (2003) constataram que as concentrações foliares de Mg eram mais bem explicadas pelo efeito conjugado de diversos indicadores do solo, nomeadamente pelas razões Mg2+/K+, Mg2+/NH4+ e Mg2+/(Al3++H+), do que pelo Mg2+ permutável por si só. Tem sido difícil identificar o limiar crítico do Mg2+ de troca abaixo do qual essa carência se verifica, observando-se algumas discrepâncias associadas a certas zonas onde se desenvolve o castanheiro. Com efeito, constatou-se que os casos mais desviantes se localizavam em soutos instalados em certas formações geológicas, cujos solos apresentavam teores elevados de manganês (Mn). Assim, este estudo teve como objectivo verificar se o Mn extraível do solo teria uma influência marcante na definição do limiar crítico do Mg2+ permutável, abaixo do qual ocorriam as deficiências de Mg no castanheiro.

 

MATERIAL E MÉTODOS

Agregou-se a informação obtida entre 1996 e 2006, referente a 38 soutos de Trás-os-Montes (19 soutos onde se observavam árvores com sintomatologia da carência de Mg e 19 soutos, nas proximidades, em condições de bom crescimento).

No período de 21 de Agosto a 7 de Setembro, foram recolhidas amostras foliares em cinco árvores nos soutos em boas condições de crescimento, e em 10 árvores nos soutos cloróticos (cinco árvores que apresentavam sintomas da carência de Mg e cinco árvores sem sintomas evidentes). Retiraram-se folhas (25-30) da parte superior do terço médio da copa, nos quatro quadrantes da árvore: da quarta à oitava folha, a partir da extremidade de ramos com ouriços. A preparação das amostras de folhas e os métodos laboratoriais utilizados na determinação das concentrações de macro e de micronutrientes encontram-se descritas em Portela et al. (2003).

A colheita das amostras de solos foi feita debaixo da copa de três árvores de cada souto à profundidade de 0-20 cm e de 20-40 cm, tendo-se obtido uma amostra compósita, resultante da mistura de 12 subamostras em cada profundidade (quatro quadrantes da copa x três árvores). Nos soutos cloróticos, seguiu-se o mesmo critério utilizado na colheita das folhas, isto é, obtiveram-se duas amostras compósitas: sob a copa de árvores sem sintomas evidentes e sob a copa de árvores com sintomatologia foliar da carência de Mg. A preparação das amostras de solo e os métodos laboratoriais utilizados na análise dos indicadores da fertilidade do solo estão descritos em Portela et al. (2003). Na determinação do Mn extraível seguiu-se o método de Lakanen e Erviö (1971), sendo o extractante o acetato de amónio-ácido acético e EDTA, que é utilizado como um dos métodos de referência para estimar o Mn biodisponível (Sillanpää, 1990).

A amostragem dos soutos ocorreu em duas regiões naturais, Padrela e Bragança (Agroconsultores e Coba, 1991), em solos provenientes de diversos materiais: dum granito de grão médio de duas micas e de xistos de diversas formações geológicas: Filito-quartzítica (OFQ), Pelito-grauváquica (SPX), Xistos Inferiores (SPI), Quartzitos Superiores (SPQ), complexo Vulcano-silicioso (SVS) e formações de Macedo Cavaleiros (DMC) e de Gimonde (DGI) (Pereira, 1992, 2000; Ribeiro, 1998). Apesar da frequência com que ocorre a carência de Mg, em diversas culturas, nos solos derivados de granitos (Portela e Lousada, 2007), a maior uniformidade existente entre os granitos levou-nos a estudar apenas um souto assente num granito de Serapicos (Ribeiro, 1998), tendo-se privilegiado a amostragem de soutos instalados sobre xistos e grauvaques, devido à heterogeneidade mineral verificada neste grupo. Assim, dentre as rochas identificadas mais amiúde destacam-se: quartzofilitos, filitos, micaxistos, xistos grafitosos (cinzentos ou negros), ampelitos, liditos, siltitos, grauvaques, metagrauvaques, xistos hematíticos, xistos clorito-sericíticos e, ainda, xistos quartzíticos.

No Quadro 1 apresenta-se o intervalo de variação das propriedades dos solos dos soutos que foram objecto de estudo. Apenas são apresentados dados da camada 0-20 cm, já que o padrão de variação da camada 20-40 cm foi o mesmo.

 

Quadro 1 - Variação das propriedades do solo nos 38 soutos objecto de estudo.

 

Foi efectuada uma regressão múltipla entre o teor foliar de Mg no castanheiro e indicadores da fertilidade do solo e foram, ainda, determinados coeficientes de correlação de Pearson entre características do solo e a concentração de nutrientes nas folhas do castanheiro.

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Na Figura 1, encontram-se representadas as concentrações foliares médias de Mg (na matéria seca) de 19 soutos que se encontravam em boas condições de produção e de 19 soutos cloróticos (árvores com sintomas foliares evidentes da carência de Mg e árvores que não manifestavam sintomas) versus os teores médios do Mg2+ de troca dos soutos correspondentes. Pode observar-se que o valor mais baixo da concentração foliar de Mg nos soutos em boas condições de produção foi 1,8 g kg-1 e o mais alto observado em árvores com sintomas da carência de Mg foi 1,5 g kg-1, sugerindo que o intervalo crítico para o aparecimento da carência de Mg no castanheiro se situa entre 1,5-1,8 g kg-1.

 

Figura 1 - Relação entre o Mg2+ de troca do solo e a concentração de Mg em folhas de castanheiro em dois grupos de soutos: soutos em boas condições de produção e soutos cloróticos.

 

Nos soutos em boas condições de produção, o Mg2+ permutável situou-se quase sempre acima de 0,20 cmolc kg-1 de solo. Em certos casos, apesar de esse indicador ter sido inferior, os castanheiros apresentavam-se vigorosos. Na grande maioria dos soutos cloróticos, registaram-se teores do Mg2+ de troca inferiores a 0,20 cmolc kg-1 de solo, mas houve um grupo de seis soutos cloróticos em que o Mg2+ de troca foi ³0,20 cmolc kg-1 de solo, constituindo assim a excepção à regra. Constatou-se que estes seis soutos se localizavam em determinadas manchas de solo onde era comum os solos apresentarem teores mais elevados de Mn extraível. Assim, elaborou-se a Figura 2, com base nos valores médios do Mg2+ de troca e do Mn extraível nos 38 soutos, os quais foram agrupados em apenas dois grupos, de acordo com a ocorrência ou não de sintomas da deficiência de Mg, já que não se observaram diferenças significativas no Mg2+ permutável nas amostras de solo recolhidas por baixo do copado das árvores (com ou sem sintomatologia da carência magnesiana). Efectivamente, pode observar-se que nos seis soutos cloróticos com Mg2+ de troca ³0,20 cmolc kg-1, registou-se um Mn extraível superior a 25 mg kg-1. Nos soutos cloróticos assinalou-se como o valor mais elevado do Mg2+ de troca o de 0,33 cmolc kg-1, ao qual correspondeu um Mn extraível elevado (220 mg kg-1) e uma concentração de Mn nas folhas do castanheiro (2880 mg kg-1 de matéria seca) simultaneamente elevada.

 

 

Figura 2 - Relação entre os teores de Mg2+ permutável e de Mn extraível dos solos em soutos com carência magnesiana (souto clorótico) e em soutos em boas condições de produção.

 

Os soutos com os teores mais elevados do Mn extraível (> 200 mg kg-1) estão assentes no complexo Vulcano-silicioso ou na formação Filito-quartzítica ou, ainda, nas suas áreas de contacto, tendo-se encontrado, à superfície dos solos, tanto intrusões de rocha básica (nos soutos com teores mais altos de Mg2+ permutável), como intrusões de tufitos ácidos (nos soutos cloróticos). Nestes casos, identificou-se a piroluzite (MnO2) precipitada na forma cristalina nos elementos rochosos da fracção grosseira dos solos, constituindo pois uma reserva de Mn biodisponível. Em contrapartida, é de assinalar que os mais baixos teores de Mn extraível (3,5-17,5 mg kg-1) foram registados em solos derivados de granito e de xistos quartzíticos (formações SPQ e SPI).

Constatou-se haver uma correlação positiva e altamente significativa entre os teores de Mn extraível no solo e os teores foliares de Mn no castanheiro (r=0,630***). Muitas vezes, quando se registaram concentrações foliares de Mn muito elevadas, estas foram acompanhadas de maiores teores foliares de Mg. Apesar de, no estudo presente, não se ter verificado correlação significativa entre as concentrações foliares destes dois nutrientes, quando a análise se restringiu a apenas um souto, constatou-se existir tal correlação. Com efeito, num estudo efectuado por Portela et al. (1999), num souto localizado em Macedo Cavaleiros, observou-se que as concentrações de Mg e de Mn foliares estavam positivamente correlacionadas (r=0,71**, n=15, dados não publicados).

Com o objectivo de testar se o teor de Mn no solo poderia, eventualmente, estar associado à absorção do Mg, realizou-se uma regressão múltipla entre diversas características do solo dos 38 soutos (referidos no Quadro 1) e a concentração foliar de Mg. No Quadro 2, encontra-se um resumo dos resultados obtidos na regressão múltipla. Esta análise mostra que 52% da variação da concentração foliar de Mg pode ser explicada pelo teor de Mg2+ de troca, pela razão Mg2+/K+, pelo teor de matéria orgânica e por índices relativos à acidez do solo (pH KCl e a saturação em bases), não se podendo atribuir ao teor de Mn extraível peso relevante na variação do teor de Mg foliar. Num estudo anterior, realizado por Portela et al. (2003), pode confirmar-se a importância de alguns dos indicadores aqui referidos. A razão Mg2+/K+ surge, mais uma vez, como determinante na absorção do Mg2+, à semelhança de outros trabalhos referidos na literatura (Kopinga e Burg, 1995; Mengel e Kirkby, 2001).

 

Quadro 2 - Regressão múltipla entre a concentração foliar de Mg e indicadores da fertilidade do solo.

 

 

Apesar do teor de Mn extraível não se ter mostrado relevante na variação do teor de Mg foliar, os índices relativos à acidez do solo (saturação em bases e pH KCl) estarão certamente associados a variações acentuadas do Mn biodisponível que, eventualmente, poderão induzir a carência de Mg, quando a acidez é elevada. Efectivamente, o aumento do teor de Mn extraível do solo está associado à manifestação da carência de Mg no castanheiro para valores de Mg2+ de troca superiores a 0,20 cmolc kg-1. No estudo vertente, os sintomas de carência de Mg nos soutos só não se observaram quando o Mg2+ de troca foi ³34 cmolc kg-1. Estes dados sugerem que o Mn, a partir dum certo nível, poderá ter um efeito inibidor da absorção do Mg2+. Esse efeito inibidor do Mn tem sido referido por Bergmann (1992), Marschner (1995) e Mengel e Kirkby (2001), e demonstrado por diversos investigadores em solução nutritiva. Por exemplo, ensaios efectuados por Goss e Carvalho (1992) mostraram que, para se atingir a produção máxima de matéria seca do trigo, quanto mais Mn estivesse presente em solução, maior era a necessidade de Mg. De igual modo, os ensaios realizados por Heenan e Campbell (1981) revelaram que o aumento do fornecimento de Mn em solução nutritiva reduziu a concentração foliar de Mg em plântulas de soja.

É de salientar que o carácter ácido e muito ácido dos solos estudados (Quadro 1) propiciam a solubilização do MnO2. Com efeito, as formas de Mn potencialmente disponíveis para as plantas são em grande parte determinadas pelo pH do solo (Khanna e Mishra, 1978; Lindsay, 1979). No caso dos solos portugueses, o estudo de Costa e Fernandes (1996) mostrou que as quantidades de Mn extraídas pelo método de Lakanen se encontravam correlacionadas com o pH (H2O, 1:2,5) do solo.

 

CONCLUSÕES

Em resumo, poderá concluir-se que na maioria dos terrenos onde estão instalados os soutos em Trás-os-Montes ressaltam as condições ácidas ou fortemente ácidas dos solos, quase sempre associadas a material originário pobre em bases, nomeadamente em Mg, como são os granitos alcalinos de duas micas, os quartzitos xistentos, os xistos e grauvaques do Silúrico e do Ordovício e, ainda, os metagrauvaques do Devónico. Apurou-se haver um intervalo crítico para a emergência da carência de Mg no castanheiro, que se situa entre os 1,5-1,8 g kg-1 de matéria seca. Deste estudo, salienta-se a relevância que as condições ácidas do meio e os baixos valores, quer de Mg2+ permutável, quer da razão Mg2+/K+ têm na ocorrência da carência de Mg. A reserva elevada de K de muitos xistos desta região (Portela, 1993) e a prática frequente da adubação potássica dos castanheiros poderá potenciar a carência magnesiana. A presença da piroluzite nos solos de certas formações geológicas, aliada à forte acidez, propicia uma disponibilidade elevada de Mn. Considerando que este poderá ter um efeito inibidor na absorção de Mg2+, sempre que haja teor elevado de Mn extraível, haverá necessidade de correcção dos solos, para valores do Mg2+ de troca abaixo de 0,34 cmolc kg-1. Porém, em solos com teores baixos de Mn extraível, bastará que o Mg2+ permutável se encontre acima de 0,20 cmolc kg-1de solo.

 

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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AGRADECIMENTOS

A colheita e preparação das amostras de solo foram efectuadas por José Rego. As análises laboratoriais foram realizadas pelo Laboratório de Solos e Plantas da Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro. Este estudo foi suportado com verbas do CITAB.

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