Ion accumulation in young plants of the ‘green dwarf’ coconut under water and salt stress Translated title: Acúmulo de íons em plantas jovens de coqueiro “anão verde” sob estresses hídrico e salino

Abstract

ABSTRACT Water scarcity and salinity are two major limitations on agricultural production. The aim of this study was to investigate the biochemical mechanisms associated with the separate and/or concurrent effects of water deficit and soil salinity on young plants of the ‘green dwarf’ coconut from the responses of ion accumulation (potassium, sodium and chloride) in the leaves and roots. The experiment was carried out in a screened greenhouse in Fortaleza, in the State of Ceará, Brazil. A randomised complete block statistical design was used in a scheme of treatments in subdivided plots, to evaluate the effects of different levels of water deficiency (plots) using different percentages for the replacement of water lost through potential crop evapotranspiration (20, 40, 60, 80 and 100%), associated with sub-plots comprising increasing levels of soil salinity (1.72, 6.25 , 25.80 and 40.70 dS m-1) found in soils collected in the Morada Nova Irrigated Perimeter (Morada Nova/Limoeiro do Norte, Ceará). Under conditions of water scarcity, K+ is maintained and/or accumulated in the leaves; while in the roots, levels are jointly affected by water deficiency and soil salinity, where these stress agents act in an antagonistic way on the K+ content. Conditions of salt stress lead to increases in the levels of Na+ both in the leaves and especially in the roots. The Cl- ion content of the leaves and roots responds to the interaction between water deficiency and salinity, demonstrating synergy in the relationship between stress agents. The accumulation of inorganic solutes in the leaves and roots of the coconut follows the order: Cl- > K+ > Na+.

Translated abstract

RESUMO A escassez de água e a salinidade são duas limitações importantes para a produção agrícola. Objetivou-se, com este trabalho, investigar os mecanismos bioquímicos associados às ações isoladas e/ou simultâneas do déficit hídrico e da salinidade do solo, em plantas jovens de coqueiro “anão verde”, através das respostas dos acúmulos de íons (potássio, sódio e cloreto), em folhas e em raízes. No experimento, conduzido em casa de vegetação, do tipo telado, em Fortaleza, Ceará, avaliaram-se, sob delineamento estatístico de blocos completos casualizados, no delineamento de tratamentos de parcelas subdivididas, os efeitos de diferentes níveis de deficiência hídrica (parcelas), mediante a imposição de distintos percentuais de reposições das perdas de água por evapotranspiração potencial da cultura (20; 40; 60; 80 e 100%), associados às subparcelas, constituídas pelos crescentes níveis de salinidade do solo (1,72; 6,25; 25,80 e 40,70 dS m-1), proporcionados pelos solos coletados no Perímetro Irrigado Morada Nova (Morada Nova/ Limoeiro do Norte, Ceará). Sob condições de insuficiência de água, ocorre manutenção e/ou acúmulo de K+ nas folhas, ao passo que, nas raízes, os teores são mutuamente afetados pela deficiência hídrica e pela salinidade do solo, onde esses agentes estressores atuam de forma antagônica, sob os teores de K+. As condições de estresse salino provocam aumentos nos teores de Na+, tanto nas folhas como nas raízes, especialmente, nas raízes. Os teores foliares e radiculares do íon Cl- respondem à interação entre a deficiência hídrica e a salinidade, denotando-se a existência de sinergismo na associação entre os agentes estressores. O acúmulo de solutos inorgânicos foliares e radiculares, nas plantas de coqueiro, obedece à ordem: Cl- > K+ > Na+.