Crescimento inicial de variedades de cana-de-açúcar em diferentes doses de nitrogênio

Abstract

Resumo: No Brasil, a produção de cana-de-açúcar tem grande relevância econômica, contribuindo para geração de emprego e assegurando o desenvolvimento local em várias regiões do país. Para atingir grandes produtividades, o nitrogênio (N) tem papel essencial para a cultura. A restrição de N afeta o desenvolvimento e a produtividade dos canaviais. As altas doses garantem a produtividade, mas acarretam poluições como a eutrofização das águas, além de diminuir o teor de açúcar durante a maturação. A eficiência do uso do N (NUE) nos sistemas de cultivo da cana-de-açúcar pode ser realizado por meio de práticas culturais atreladas ao melhoramento genético da cultura, no entanto pouco se sabe sobre NUE nas variedades comerciais brasileiras. O objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento de 4 variedades de cana-de-açúcar em crescimento inicial quanto ao uso e eficiência do nitrogênio em 3 doses de N. Para isso, foram aplicadas 3 doses de N: 0,5 mM (40 mg kg-1 ou 12,8 kg ha?¹), 5 mM (400 mg kg-1ou 128 kg ha?¹) e 10 mM (800 mg kg-1 ou 256 kg ha?¹), fornecidas semanalmente via solução nutritiva de Sarruge para as variedades RIDESA mais cultivadas no Brasil, RB867515, RB92579 e RB966928 e a variedade SP81-3250. O experimento foi inteiramente casualizado em esquema fatorial com 4 variedades, 3 doses de N e 12 repetições com 1 plantas por vaso. As mudas foram plantadas em vasos de 4 litros com vermiculita e areia, permanecendo 60 dias até o corte. As variáveis morfofisiológicas avaliadas foram, teor de clorofila a, b e total, altura de planta, diâmetro do colmo, peso de massa verde e seca para parte aérea e raízes, e o teor de nitrogênio total (NT). Para as raízes, análises complementares como comprimento, diâmetro, área total e volume também foram coletadas. A massa seca (raiz e parte aérea) forneceram os dados de concentração de N (g) usados para o cálculo do NUE, NUpE (eficiência do uso do N adquirido) e NUtE (eficiência do uso do N assimilado). Todas as variedades apresentaram valores superiores para o NUE a 0,5 mM, apesar de contrastantes a RB867515 e a RB966928 foram mais eficientes ao uso do N que a SP81-3250 e RB92579. O NUpE foi o maior componente do NUE com melhores conversões também sob a dose mais restritiva. O NUtE não apresentou diferença quanto as doses, mas apresentou diferença entre as variedades, sendo a RB92579 a variedade com menor média para o fator. Os valores incrementais de N não aumentaram significativamente a eficiência quanto ao seu uso, e esse resultado preliminar parece concordar quanto a condição fisiológica das variedades de cana-deaçúcar brasileira em serem mais eficientes ao uso do N, mantendo a produtividade mesmo quando expostas a baixa presença de N.

Abstract: In Brazil, sugarcane production holds significant economic relevance, contributing to job creation and ensuring local development in various regions. Nitrogen (N) plays an essential role in achieving high crop yields. Nitrogen restriction affects the development and productivity of sugarcane fields. While high doses ensure productivity, they also cause pollution, such as water eutrophication, and decrease sugar content during maturation. Nitrogen Use Efficiency (NUE) in sugarcane cultivation systems can be improved through cultural practices combined with genetic crop improvement, although little is known about NUE in Brazilian commercial varieties. This study aimed to investigate the behavior of four sugarcane varieties in early growth regarding nitrogen use and efficiency at three N doses. Three N doses were applied: 0.5 mM (40 mg kg-1 or 12.8 kg ha?¹), 5 mM (400 mg kg-1 or 128 kg ha?¹), and 10 mM (800 mg kg-1 or 256 kg ha?¹), supplied weekly via Sarruge nutrient solution for the most cultivated RIDESA varieties in Brazil: RB867515, RB92579, and RB966928, and the SP81-3250 variety. The experiment was entirely randomized in a factorial scheme with 4 varieties, 3 N doses, and 12 replications with one plant per pot. Seedlings were planted in 4-liter pots filled with vermiculite and sand and remained for 60 days until harvest. Morphophysiological variables evaluated included chlorophyll a, b, and total content, plant height, stem diameter, fresh and dry mass for aerial and root parts, and total nitrogen (NT) content. Additional root analyses such as length, diameter, total area, and volume were also conducted. Dry mass (root and aerial parts) provided the N concentration (g) used to calculate NUE, NUpE (Nitrogen Use Efficiency), and NUtE (Assimilated Nitrogen Use Efficiency). All the varieties exhibited higher NUE values at 0.5 mM, with RB867515 and RB966928 demonstrating superior N use efficiency compared to SP81-3250 and RB92579, thereby presenting contrasting results. NUpE was the primary component of NUE, showing better conversions even under the most restrictive dose. NUtE, on the other hand, showed no difference among doses but varied among varieties, with RB92579 having the lowest average. The incremental N values did not significantly enhance efficiency in its use, and this preliminary result seems to align with the physiological condition of Brazilian sugarcane varieties, which are more efficient in N use, maintaining productivity even when exposed to low N presence.