Dinâmica da composição orgânica e mineral em folhas em diferentes estádios de desenvolvimento em seringueira

Abstract

A seringueira na fase adulta possui um crescimento intermitente com o processo de troca de folhas que é caracterizado pela senescência, esse é um mecanismo que as árvores reciclam os nutrientes tanto no ciclo bioquímico, como biogeoquímico. Estudos sobre o comportamento dos compostos orgânicos e minerais nos diferentes estádios foliares são necessários, pois a conservação destes compostos é importante, pois os seringais são implantados em solos de baixa fertilidade. Deste modo, este trabalho teve como objetivo avaliar a dinâmica dos nutrientes minerais e compostos orgânicos como carboidratos, aminoácidos livres e proteínas solúveis, durante o desenvolvimento foliar de seringueira, bem como algumas enzimas presentes no metabolismo do carbono e nitrogênio. As folhas utilizadas foram provenientes de plantas do clone RRIM- 600, de um seringal localizado em Nepomuceno, MG. Foram selecionados oito indivíduos adultos que possuíam folhas nos diferentes estádios (B1, B2, C e D) e folhas senescentes (Sen.). As folhas nos estádios B1, B2, C e D foram coletadas das árvores nos quatro pontos ortogonais e as senescentes foram coletadas no solo após a agitação mecânica dos galhos. As folhas coletadas foram separadas em duas amostras. Uma amostra foi utilizada para a avaliação dos nutrientes minerais, nitrato e amônio, utilizando a matéria seca. A outra amostra foi para quantificar proteínas solúveis, aminoácidos livres, açúcares redutores e solúveis totais, sacarose, bem como a atividade das enzimas invertases solúveis, sintetase glutamina (GS), desidrogenase do glutamato (GDH) e sintase do glutamato dependente da ferredoxina (Fd-GOGAT), utilizando a matéria fresca. Observou- se que os nutrientes N, P, K, S, Cu e Zn diminuíram os seus teores no desenvolvimento foliar da seringueira, já para Ca, Mg, B, Fe e Mn verificou-se um comportamento inverso. A redistribuição foi maior para os nutrientes N, P, K e Cu. O teor do amônio diminuiu durante o desenvolvimento foliar até a senescência. As atividades específicas das enzimas GS e Fd-GOGAT foram maiores no estádio B2. A GDH apresentou maior atividade nos estádios B1 e B2. Os aminoácidos apresentaram maiores quantidades no estádio D e B1. As proteínas solúveis totais apresentaram maiores teores nos estádios C e D, nestes estádios as folhas estão com alta atividade metabólica. As maiores concentrações de açúcares no desenvolvimento foliar de seringueira foram observadas no estádio D. Com relação às enzimas de hidrólise da sacarose, a invertase ácida solúvel apresentou uma atividade especifica superior à invertase neutra durante todos os estádios de desenvolvimento, a maior atividade específica das invertases solúveis foram no estádio B.

The rubber tree in the adult phase possesses intermittent growth with the leaf change process that is characterized by senescence, which is a mechanism by which the trees recycle nutrients in the biochemical, as well as biogeochemical cycles. Studies on the behavior of the organic compounds and minerals in the different stages leaf are necessary, because the conservation of these compounds is important, keeping in mind that the rubber plantations are implanted in low fertility soils. Based on the above, the objective of this work was to evaluate the dynamics of the mineral nutrients and organic compounds, such as carbohydrates, free amino acids and soluble proteins, during the leaf development of the rubber tree, as well as some enzymes present in the carbon and nitrogen metabolism. The leaves used were from plants of the clone RRIM- 600, from a rubber tree plantation located in Nepomuceno, MG. Eight adult individuals were selected that possessed leaves at different stages (B1, B2, C and D) and senescent leaves (Sen.). The leaves at stages B1, B2, C and D were collected from the trees at the four orthogonal points and the senescent leaves were collected on the soil after the mechanical agitation of the branches. The collected leaves were separated into two samples. One sample was used for the evaluation of the mineral nutrients, nitrate and ammonium, using the leaf dry matter. The other sample was to quantify soluble proteins, free amino acids, reducing and total soluble sugars, sucrose, as well as the soluble enzymes invertase activity, glutamine synthetase (GS), glutamate dehydrogenase (GDH) and ferredoxina dependent glutamate sintase (Fd-GOGAT), using the fresh matter of the leaves. It was observed that the nutrient levels of N, P, K, S, Cu and Zn were reduced in the leaf development of the rubber tree, however for Ca, Mg, B, Fe and Mn an inverse behavior was verified. The redistribution was higher for the nutrients N, P, K and Cu. The ammonium level decreased during the leaf development until senescence. The GS and Fd-GOGAT specific enzyme activities were higher in the B2 stage. GDH presented higher activity in the B1 and stages B2. The amino acids presented higher amounts at the D and B1stages. The total soluble proteins presented higher levels at stages C and D, at these stages the leaves are under high metabolic activity. The highest sugar concentrations in the leaf development of the rubber tree were observed at stage D. Regarding the sucrose hydrolysis enzymes, the soluble acid invertase presented a specific activity upper to the neutral invertase during all of the development stages, the highest specific activity of the soluble invertases was in stage B.