Growth and ion accumulation in seedlings of Handroanthus serratifolius (VAHL.) cultivated in saline solution

Abstract

A salinidade é um problema ambiental para diversos biomas e muitas plantas precisam suportar seus efeitos para sobreviverem nessas condições. Entretanto, algumas espécies nativas não são capazes de lidar com tais ambientes e devem ser conhecidas. Este trabalho teve como objetivo avaliar a tolerância à salinidade de Handroanthus serratifolius, uma espécie pioneira muito utilizada em reflorestamentos. Plântulas com 15 dias de idade de Handroanthus serratifolius foram cultivadas por 45 dias em solução nutritiva e tratamentos salinos com NaCl com potenciais osmóticos de -0,1, -0,2, -0,3, -0,4, -0,8 e -1,5 MPa. O acúmulo de sódio foi quantificado nas plântulas com fotômetro de chama e o cloro por titulação. As variáveis analisadas foram: biomassa seca da raiz, caule e folhas e a área foliar sendo utilizadas para calcular os índices de crescimento sendo: taxa de crescimento relativo, taxa assimilatória líquida, razão raiz:parte aérea. Foi avaliada ainda a densidade estomática na face abaxial das folhas. Os dados foram submetidos à ANOVA com cinco repetições. As plântulas sobreviveram apenas nos tratamentos com -0,1 (92% de sobrevivência), -0,2 (56% de sobrevivência), -0,3 MPa (32% de sobrevivência) e no grupo contro- le (100% de sobrevivência). A biomassa seca das plântulas foi reduzida em todos os tratamentos salinos em comparação com o grupo controle. A salinidade promoveu decréscimo na taxa de crescimento relativo e na taxa assimilatória líquida. A área foliar e a densidade estomática foram reduzidas em todos os trata- mentos salinos. Todos os tratamentos salinos aumentaram a razão raiz:parte aérea. As plântulas acumu- laram sódio proporcionalmente às soluções salinas mas o cloro acumulou apenas até valores de 0,41 m Kg-1 na solução de -0,1 MPa não diferindo nas soluções com menores potenciais osmóticos. Dessa forma, Handroanthus serratifolius não pode sobreviver em condições severas de salinidade e o desenvolvimento da plântula só é possível em potenciais osmóticos de até -0.3 MPa.

Salinity is an environmental problem in several biomes and many plants have to overcome its effects in order to survive. However, some native species are not able to cope with such environment and this must be known. This work evaluated the salt tolerance of Handroanthus serratifolius, a well known pioneer species in reforestation. Fifteen days old seedlings of Handroanthus serratifolius were grown for 45 days in nutrient solution and NaCl treatments of -0.1, -0.2, -0.3, -0.4, -0.8 and -1.5 MPa osmotic potentials. Sodium accumulation was quantified in whole seedlings by flame photometer and chloride by titration. The evaluated variables were: root, stem and leaf dry biomass as well as leaf area, and these were used to calculate the growth parameters: relative growth rate, net assimilatory rate and root:shoot ratio. Stomata density was evaluated on the leaves’ abaxial face. Statistical analysis was performed in one-way anova with five replicates. Seedlings survived only at -0.1 (92% of survival), -0.2 (56% of survival) and -0.3MPa (32% of survival) and in the control group (100% of survival). Seedlings dry biomass declined in all saline treatments compared to the control group. Salinity promotes a decrease in relative growth rate and in net assimilatory rate. Leaf area and stomata density were reduced in all saline treatments. All saline treatments increased the root:shoot ratio. Seedlings accumulated sodium proportionally with the saline solutions but chloride accumulate only to 0.41 MPa in the -0.1 MPa solution without differences in the lower osmotic potential solutions. Therefore, Handroanthus serratifolius can not survive in severe saline environments, and seedling development is only possible up to an osmotic potential of -0.3 MPa.