Aspectos fisiológicos, morfológicos e nutrição mineral no acúmulo de biomassa e glicosídeos diterpênicos em Stevia rebaudiana Bertoni

Abstract

Resumo: Stevia rebaudiana Bertoni é uma espécie vegetal cuja importância comercial está ligada à produção de metabólitos secundários denominados glicosídeos diterpênicos, moléculas sem valor calórico e com alto potencial adoçante. Dentre os glicosídeos diterpênicos os que ocorrem em maior quantidade e possuem valor comercial mais elevado são o esteviosídeo e rebaudiosídeo A. O objetivo geral do presente estudo foi avaliar a influência de épocas de colheita, espaçamentos e aplicação de doses de fertilizante de liberação controlada nos aspectos fisiológicos e produtivos de um acesso de estévia. Para tal foram realizados dois experimentos, organizados em quatro capítulos. O primeiro capítulo descreve o efeito de diferentes densidades de plantio e épocas de colheita nas características produtivas, fisiológicas e bioquímicas da espécie em condições de campo. Foram testadas três densidades de plantio (166.667; 83.333; e 33.333 plantas ha-1) e três épocas de colheita (antes, no início e a pleno florescimento). A interação entre a densidade de 166.667 plantas ha-1 e a colheita no início do florescimento promoveu maiores produtividades de rebaudiosídeo A (43,22 kg ha-1) e esteviosídeo (73,21 kg ha-1), bem como maior relação rebaudiosídeo A/ esteviosídeo (0,60). O segundo capítulo teve por objetivo avaliar adaptações anatômicas e produção de glicosídeos diterpênicos em segmentos apicais, medianos e basais de plantas cultivadas nas densidades de plantio descritas para o capítulo anterior. A competição entre plantas nas diferentes densidades promoveu alterações estruturais na espessura do limbo foliar e densidade de tricomas tectores e glandulares. Os teores de rebaudiosídeo A e esteviosídeo não demonstraram relação com os caracteres anatômicos avaliados, apresentando tendência de maior acúmulo em folhas da região mediana. A maior disponibilidade de luz no espaçamento menos adensado em interação com a região apical promoveu maiores teores de rebaudiosídeo A (35,59 mg g-1), enquanto que o esteviosídeo mostrou tendência de maior acúmulo na região mediana da planta. No terceiro capítulo, relata-se a resposta nutricional da espécie quando submetida a doses de 0; 62,5; 125; 250; 500 e 1000 mg dm-3 de do fertilizante de liberação controlada (Basacote® Mini 6M), incorporado ao solo em condições de casa de vegetação. O teor médio de nitrogênio nas folhas foi de 23,68 g kg-1. A similaridade nas respostas, especialmente entre magnésio e fósforo, evidenciam um efeito de sinergismo. A diminuição na eficiência de utilização de cálcio e potássio em doses mais elevadas está relacionada ao aumento em seus conteúdos foliares e leve decréscimo no acúmulo de biomassa nessas condições. O quarto capítulo versa sobre o efeito das mesmas doses do fertilizante nos aspectos produtivos de Stevia rebaudiana. As doses de máxima eficiência técnica para produção de esteviosídeo e rebaudiosídeo A foram de 625,04 e 640,17 mg dm-3 do Basacote® Mini 6M, respectivamente. O alto custo dos fertilizantes de liberação controlada faz necessário o estudo da viabilidade econômica para utilização desta tecnologia no cultivo de estévia. Palvras-chave: Basacote®, estévia, esteviosídeo, rebaudiosídeo A, tricomas

Abstract: Stevia rebaudiana Bertoni is a plant species whose commercial importance is linked to the production of secondary metabolites called diterpene glycosides, molecules with no calorific value and high sweetening potential. Among the diterpene glycosides, stevioside and rebaudioside A occur in greater quantity and have a higher commercial value. The general objective of the present study was to evaluate the influence of harvesting times, spacing and application of controlled release fertilizer doses on the physiological and productive aspects of a stevia accession. Two experiments were carried out and organized in four chapters. The first chapter aimed to evaluate the effect of different planting densities and harvesting times on the productive, physiological and biochemical characteristics of the species under field conditions. Three planting densities (166667, 83333 and 33333 plants ha-1) and three harvesting times (before, at the onset and at full flowering) were tested. The interaction between the density of 166667 plants ha-1 and harvesting at the onset of flowering promoted higher yields of rebaudioside A (43.22 kg ha-1) and stevioside (73.21 kg ha-1), as well as higher rebaudioside A / stevioside ratio (0.60). The second chapter aimed to evaluate anatomical adaptations and production of diterpene glycosides in apical, median and basal segments of plants grown at the planting densities described for the previous chapter. The competition between plants at different spacings promoted structural changes in leaf limb thickness and density of glandular and non-glandular trichomes. The levels of rebaudioside A and stevioside did not show any relation with the adaptations and anatomical characters evaluated, showing tendency of greater accumulation in leaves of the median region. The greater availability of light in the less densely spaced planting associated with the apical region, promoted higher levels of rebaudioside A (35.59 mg g-1), whereas stevioside showed a tendency of greater accumulation in the median region of the plant. In the third chapter, we report the nutritional response of the species when submitted to doses of 0; 62.5; 125; 250; 500 and 1000 mg dm-3 of the controlled release fertilizer (Basacote® Mini 6M), incorporated into the soil under greenhouse conditions. The average nitrogen content in leaves was 23.68 g kg-1. The similarity in the responses, especially between magnesium and phosphorus, evidences an effect of synergism. The decrease in the calcium and potassium efficiency of utilization in higher doses is related to the increase on its leaf contents and slight decrease of biomass accumulation under these conditions. The fourth chapter describes the effect of the same doses of fertilizer on the productive aspects of Stevia rebaudiana. The maximum technical efficiency doses for stevioside and rebaudioside A were 625.04 and 640.17 mg dm-3 of Basacote® Mini 6M, respectively. The high cost of controlled release fertilizers makes it necessary to study the economic feasibility of using this technology in stevia cultivation. Key words: Basacote®, rebaudioside A, stevia, stevioside, trichomes.