Germination and vigour in genotypes of forage sorghum at different levels of water and salt stress

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5433/1679-0359.2020v41n5supl1p1975

Keywords:

Sorghum bicolor, Homeostasis, Tolerance, Abiotic stress.

Abstract

Salinity and water deficiency are abiotic factors which have a strong impact on agricultural activities, especially in arid and semi-arid regions. The aim of this research was to analyse the tolerance of two genotypes of forage sorghum, EA 116 and BRS Ponta Negra, to different levels of water and salt stress during germination. The conditions of water and salt stress were simulated by moistening the substrate with a solution of mannitol and of sodium chloride (NaCl) respectively, with the water potential adjusted to 0 (distilled water), -0.1, -0.2, -0.3, -0.4, -0.5 and -0.6 MPa. The variables under analysis were germination percentage, first count, germination speed index, shoot and root length, seedling dry weight, electrolyte leakage and leaf Na+/K+ ratio. The experiment was conducted in a completely randomised design, and distributed in a 2 (genotypes) × 2 (stress condition) × 7 (osmotic potential) factorial scheme, with four replications. The EA 116 and BRS Ponta Negra genotypes show greater tolerance to water stress. The EA 116 cultivar maintained germination under water stress from 0 to -0.6 MPa and saline stress from 0 to -0.4 MPa.

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Author Biographies

Luma Rayane de Lima Nunes, Universidade Federal do Ceará

Discente do Curso de Doutorado, Programa de Pós-Graduação em Fitotecnia/Agronomia, Universidade Federal do Ceará, UFC, Fortaleza, CE, Brasil.

Miller Clementino Cruz, Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira

Engo Agro, Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira, UNILAB, Redenção, CE, Brasil

Charles Lobo Pinheiro, Universidade Federal do Ceará

Discente do Curso de Doutorado, Programa de Pós-Graduação em Fitotecnia/Agronomia, Universidade Federal do Ceará, UFC, Fortaleza, CE, Brasil.

Geocleber Gomes De Sousa, Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira

Prof., UNILAB, Redenção, CE, Brasil.

Alek Sandro Dutra, Universidade Federal do Ceará

Prof., UFC, Fortaleza, CE, Brasil.

References

Amaral, S. R., Lira, M. A., Tabosa, J. N., Santos, M. V. F. S., Mello, A. C. L., & Santos, V. F. (2003). Comportamento de linhagens de sorgo forrageiro submetidos a déficit hídrico sob condição controlada. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 38(8), 973-979. doi: 10.1590/S0100-204X2003000800010

Barbieri, A. P. P., Huth, C., Zen, H. D., Beche, M., Henning, L. M. M., & Lopes, S. J. (2014). Tratamento de sementes de milho sobre o desempenho de plântulas em condições de estresse salino. Revista de Ciências Agrárias, 57(3), 305-311. doi: 10.4322/rca.ao1381

Belido, I. A., Yamashita, O. M., Ferreira, A. C. T., Felito, R. A., Rocha, A. M., & Carvalho, M. A. C. (2016). Estresse hídrico na germinação de sementes e desenvolvimento inicial de plântulas de Panicum maximum cv. Mombaça. Revista Ciências Agroambientais, 14(2), 38-46. Recuperado de https:// periodicos. unemat.br/index.php/rcaa/article/view/1258/1525

Carneiro, M. M. L. C., Deuner, S., Oliveira, P. V., Teixeira, S. B., Sousa, C. P., Bacarin, M. A., & Moraes, D. M. (2011). Atividade antioxidante e viabilidade de sementes de girassol após estresse hídrico e salino. Revista Brasileira de Sementes, 33(4), 752-761. doi: 10.1590/S0101-31222011000400017. Recuperado de https://submission3.scielo. br/index.php/jss/article/view/42891

Christovam, M. C., Silva, T. L., Yamamoto, C. J. T., Moreira, A. L. L., Custódio, C. C., Pacheco, A. C., & Abrantes, F. L. (2015). Germinação e desenvolvimento inicial de plântulas de cultivares de Urochloa brizantha em condições de estresse hídrico. Informativo Abrates, 25(3), 43-50. Recuperado de https://www.researchgate.net/publication/299506741

Coelho, J. B. M., Barros, M. F. C., Bezerra, E., Neto, & Correa, M. M. (2013). Comportamento hídrico e crescimento do feijão vigna cultivado em solos salinizados. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 17(4), 379-385. doi: 10.1590/S1415-43662013000400004. Recuperado de http://www. scielo. br/pdf/rbeaa/v17n4/a04v17n4.pdf

Conus, L. A., Cardoso, P. C., Venturoso, L. R., & Scalon, S. P. Q. (2009). Germinação de Sementes e vigor de plântulas de milho submetidas ao estresse salino induzido por diferentes sais. Revista Brasileira de Sementes, 31(4), 67-74. doi: 10.1590/S0101-31222009000400008

Custódio, C. C., Salomão, G. R., & Machado, N. B., Neto. (2009). Estresse hídrico na germinação e vigor de sementes de feijão submetidas à diferentes soluções osmóticas. Revista Ciência Agronômica, 40(4), 617-623. Recuperado de http://ccarevista.ufc.br/seer/index.php/ccarevista/article/view/491/390

Deuner, C., Maia, M. S., Deuner, S., Almeida, A. S., & Meneghello, G. E. (2011). Viabilidade e atividade antioxidante de sementes de genótipos de feijão-miúdo submetidos ao estresse salino. Revista Brasileira de Sementes, 33(4), 711-720. doi: 10.1590/S0101-31222011000400013: Recuperado de http://www. scielo. br/pdf/rbs/v33n4/13.pdf

Dias, N. S., Blanco, F. F., Souza, E. R., Ferreira, J. F. S., Sousa, O. N., Neto, & Queiroz, I. S. R. (2016). Efeitos dos sais na planta e tolerância das culturas à salinidade. In H. R. Gheyi, N. S. Dias, C. F. Lacerda, & E. Gomes, Fº. (Eds.), Manejo da salinidade na agricultura: estudos básicos e aplicados (pp. 151-161). Fortaleza, NCTSal.

Ferreira, D. F. (2000). Análises estatísticas por meio do Sisvar para Windows versão 4.0. In Reunião Anual da Região Brasileira da Sociedade Internacional de Biometria. (pp. 255-258). São Carlos, SP: SIB.

Flowers, T. J., & Flowers, S. A. (2005). Why does salinity pose such a difficult problem for plant breeders? Agricultural Water Management, 78(2), 15-24. doi: 10.1016/j.agwat.2005.04.015

Garcia, G. O., Ferreira, P. A., Miranda, G. V., Neves, J. C. L., Moraes, W. B., & Santos, D. B. (2007). Teores foliares dos macronutrientes catiônicos e suas relações com o sódio em plantas de milho sob estresse salino. Idesia, 25(3), 93-106. doi: 10.4067/S0718-34292007000300010

Kappes, C., Andrade, J. A. C., Haga, K. I., Ferreira, J. P., & Arf, M. V. (2010). Germinação, vigor de sementes e crescimento de plântulas de milho sob condições de déficit hídrico. Scientia agraria, 11(2), 125-134. doi: 10.5380/rsa.v11i2.16464. Recuperado de https://revistas.ufpr.br/agraria/article/viewFile/ 16464/11479

Lisar, S. Y. S., Motafakkerazad, R., Hossain, M. M., & Rahman, I. M. M. (2012). Water stress in plants: causes, effects and responses. In M. D.. Ismail, M. Rahman, & H. Hasegawa (Eds.), Water stress (pp. 1-14). Rijeka: Intech.

Maguire, J. D. (1962). Speed of germination-aid in selection and evaluation for seedling emergence and vigor. Crop Science, 2(1), 176-177. dói: 10.2135/cropsci1962.0011183X000200020033x. Recuperado de https://acsess.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.2135/cropsci1962.0011183X000200020033x.

Mapa (2009). Regras para análise de sementes. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, Brasília: MAPA/ACS.

Marcos, J., Fº. (2015). Fisiologia de sementes de plantas cultivadas (2a ed.). Londrina: ABRATES.

Masetto, T. E., Ribeiro, D. M., & Silva Rezende, R. K. (2013). Germinação de sementes de Urochloa ruziziensis em função da disponibilidade hídrica do substrato e teor de água das sementes. Pesquisa Agropecuária Tropical, 43(4), 385-391. doi: 10.1590/S1983-40632013000400010. Recuperado de https://www.revistas.ufg.br/pat/article/ view/22634/15520

Munns, R., & Tester, M. (2008). Mechanisms of salinity tolerance. Annual Review of Plant Biology, 59(1), 651-681. doi: 10.1146/annurev.arplant.59.032607.092911

Oliveira, A. B., & Gomes, E., Fº., (2009). Germinação e vigor de sementes de sorgo forrageiro sob estresse hídrico e salino. Revista Brasileira de Sementes, 31(3), 48-56. doi: 10.1590/S0101-31222009000300005

Pastori, G. M., & Foyer, C. H. (2002). Common components, networks, and pathways of cross-tolerance to stress. The central role of 'redox' and abscisic acid-mediated controls. Plant Physiology, 129(2), 7460-7468. doi: 10.1104/pp.011021

Pereira, M. R. R., Martins, C. C., Souza, G. S. F., & Martins, D. (2012). Influência do estresse hídrico e salino na germinação de Urochloa decumbens e Urochloa ruziziensis. Bioscience Journal, 28(4), 537-545. Recuperado de http://www.seer.ufu.br/index.php/biosciencejournal/article/view/13447/9743

Rhein, A. F. L., Santos, D. M. M., & Carlin, S. D. (2011). Atividade da enzima redutase do nitrato e teores de prolina livre em raízes de cana-de-açúcar sob estresse hídrico e ácido no solo. Semina: Ciências Agrárias, 32(4), 1345-1360. doi: 10.5433/1679-0359.2011v32n4p1345

Rinner, K. T., Saurer, M., Streit, K., & Siegwolf, R. T. W. (2012). Evaluation of a liquid chromatography method for compoundspecific δ13C analysis of plant carbohydrates in alkaline media. Rapid Commum Mass Spectrom, 26(18), 2173-2185. doi: 10.1002/rcm.6334

Silva, R. C., Grzybowski, C. R. S., & Panobianco, M. (2016). Vigor de sementes de milho: influência no desenvolvimento de plântulas em condições de estresse salino. Revista Ciência Agronômica, 47(3), 491-499. doi: 10.5935/1806-6690.20160059

Souza, R. P., Machado, E. C., Silveira, J. A. G., & Ribeiro, R. V. (2011). Fotossíntese e acúmulo de solutos em feijoeiro-caupi submetido à salinidade. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 46(6), 586-592. doi: 10.1590/S0100-204X2011000600003. Recuperado de http://www.scielo.br/pdf/pab/v46n6/a03v46n6. pdf

Taiz, L., Zeiger, E., Moller, I. M., & Murphy, A. (2017). Fisiologia e desenvolvimento vegetal (6a ed.). Porto Alegre: Artmed.

Tarhanen, S., Metsarinne, S., Holopainen, T., & Oksanen, J. (1999). Membrane permeability response of lichen Bryoria fuscescens to wet deposited heavy metals and acid rain. Environmental Pollution, 104(1), 121-129. doi: 10.1016/S0269-7491(98)00157-2

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Published

2020-08-07

How to Cite

Nunes, L. R. de L., Cruz, M. C., Pinheiro, C. L., Sousa, G. G. D., & Dutra, A. S. (2020). Germination and vigour in genotypes of forage sorghum at different levels of water and salt stress. Semina: Ciências Agrárias, 41(5supl1), 1975–1986. https://doi.org/10.5433/1679-0359.2020v41n5supl1p1975

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