Repositorio
Institucional

Avelar Ferreira, Paulo Ademar

Ceretta, Carlos Alberto

Tiecher, Tales

Facco, Daniela Basso

Garlet, Luana Paula

Fonseca Sousa Soares, Claudio Roberto

Soriani, Hilda Hildebrand

Nicoloso, Fernando Teixeira

Giachini, Admir Jose

Brunetto, Gustavo

Cornejo, Pablo

Rhizophagus Clarus and Phosphorus in Crotalaria juncea: Growth, Glomalin Content and Acid Phosphatase Activity in a Copper-Contaminated Soil

SOC BRASILEIRA DE CIENCIA DO SOLO

REVISTA BRASILEIRA DE CIENCIA DO SOLO

en

Crotalaria juncea is used as plant cover in grape vineyards in Brazil, which usually present soils with high copper (Cu) levels due to the application of Cu-based phyto-sanitary products. Under this condition an increase growth and cover of C. juncea is needed to improve the phytoremediation processes in those soils. Some alternatives to achieve this condition is the inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), which has demonstrated an important increase of plant growth in Cu-contaminated soils at different soil P levels. The aims of this study were to evaluate the effect of AMF inoculation in soils with high Cu contents on the growth of C. juncea, the acid phosphatase (APase) enzyme activity in plants and soil, and the presence of glomalin under different P supply conditions, as a basis to identify if there is a synergistic interaction between AMF inoculation and P supply on soils with high Cu levels. The experiment was carried under greenhouse conditions in a factorial 3 x 2 design (natural P content, addition of 40 and 100 mg kg(-1) P, with and without the inoculation of the AMF Rhizophagus clarus with three replicates) in a soil with high Cu content (60 mg kg(-1)). The addition of 40 and 100 mg kg(-1) P favored plant growth both in the presence and in the absence of AMF. However, when plants were grown in soil with a natural P level, the inoculation with AMF increased by 116 % the shoot biomass, compared to the non-inoculated treatment. Our results showed that the combination of P supply and R. clarus inoculation could be an adequate strategy to reduce Cu phytotoxicity in C. juncea, as it increases plant biomass and modify the APase enzyme activity in the soil and plant. Additionally, glomalin produced by the AMF and accumulated in the soil can decrease the availability of Cu to the plants by means of sequestration beyond the root surface, with a consequent plant protective effect.

Crotalaria juncea se utiliza como cobertura vegetal en viñedos de uva en Brasil, que suelen presentar suelos con altos niveles de cobre (Cu) debido a la aplicación de productos fitosanitarios a base de Cu. Bajo esta condición, se necesita un aumento del crecimiento y la cobertura de C. juncea para mejorar los procesos de fitorremediación en esos suelos. Algunas alternativas para lograr esta condición es la inoculación con hongos micorrízicos arbusculares (HMA), que ha demostrado un importante aumento del crecimiento de las plantas en suelos contaminados con Cu a diferentes niveles de P del suelo. Los objetivos de este estudio fueron evaluar el efecto de la inoculación de HMA en suelos con altos contenidos de Cu sobre el crecimiento de C. juncea, la actividad de la enzima fosfatasa ácida (APasa) en plantas y suelo, y la presencia de glomalina bajo diferentes condiciones de suministro de P, como base para identificar si existe una interacción sinérgica entre la inoculación de HMA y el suministro de P en suelos con altos niveles de Cu. El experimento se llevó a cabo en condiciones de invernadero en un diseño factorial 3 x 2 (contenido natural de P, adición de 40 y 100 mg kg(-1) P, con y sin la inoculación del HMA Rhizophagus clarus con tres réplicas) en un suelo con alto contenido de Cu (60 mg kg(-1)). La adición de 40 y 100 mg kg(-1) P favoreció el crecimiento de las plantas tanto en presencia como en ausencia de HMA. Sin embargo, cuando las plantas se cultivaron en suelo con un nivel natural de P, la inoculación con HMA aumentó en 116 % la biomasa de los brotes, en comparación con el tratamiento sin inocular. Nuestros resultados mostraron que la combinación de suministro de P e inoculación de R. clarus podría ser una estrategia adecuada para reducir la fitotoxicidad del Cu en C. juncea, ya que aumenta la biomasa vegetal y modifica la actividad de la enzima APasa en el suelo y la planta. Además, la glomalina producida por los HMA y acumulada en el suelo puede disminuir la disponibilidad de Cu para las plantas mediante secuestro más allá de la superficie de la raíz, con el consiguiente efecto protector de la planta.

Artículo original

10.1590/18069657rbcs20170245

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Rhizophagus Clarus and Phosphorus in Crotalaria juncea: Growth, Glomalin Content and Acid Phosphatase Activity in a Copper-Contaminated Soil

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