Magnesium-manganese interaction in soybean cultivars with different nutritional requirements

Resumo

A deficiência de manganês (Mn) na soja tem ocorrido principalmente em solos com aplicação superficial de calcário dolomítico, o que aumenta o pH e a concentração de magnésio (Mg) na camada superficial. O objetivo deste estudo foi investigar a influência do Mg na absorção de Mn em quatro cultivares de soja com diferentes exigências nutricionais. O experimento foi conduzido em condições de casa de vegetação em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4 x 2 x 4 [quatro cultivares de soja, duas doses de Mg (0,1 e 1,0 mmol L⁻¹) e quatro doses de Mn (0,0, 1,0, 2,0 e 5,0 µmol L⁻¹)], com quatro repetições. As cultivares utilizadas no experimento foram: IAC 17 e FT Estrela (para solos férteis ou alta demanda nutricional) e IAC 15-1 e DM Nobre (para solos parcialmente corrigidos ou média demanda nutricional). Foram determinados o peso seco da raiz (RDW), peso seco da parte aérea (SDW), relação SDW/RDW, teor de clorofila, rendimento de sementes e concentrações foliares de nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), Mg, cálcio (Ca), ferro (Fe), Mn e zinco (Zn). A aplicação da maior dose de Mg aumentou o rendimento de sementes. Isso também foi observado com uma dose de Mn de até 3,0 µmol L⁻¹. Houve uma interação de Mg e Mn na planta, e verificou-se que a cultivar IAC 17 foi a mais sensível ao Mn, enquanto a FT Estrela teve o pior desempenho. As concentrações de N, P, K e Zn foram significativamente influenciadas pelas doses de Mn. As doses de Mg e Mn tiveram um efeito significativo nas concentrações foliares de Mg. A dose de 1,0 mmol L⁻¹ de Mg forneceu os menores níveis de nutrientes à planta e aumentou o SDW e o rendimento de sementes, independentemente da exigência nutricional de cada cultivar.

Abstract

Manganese (Mn) deficiency in soybean has occurred mainly in soils with surface dolomite lime application, which increases pH and the magnesium (Mg) concentration in the surface layer. The objective of this study was to investigate the influence of Mg on the Mn uptake in four soybean cultivars with different nutritional requirements. The experiment was conducted under greenhouse conditions in a completely randomized design, in 4 × 2 × 4 factorial scheme [four soybean cultivars, two Mg rates (0.1 and 1.0 mmol L−1) and four Mn rates (0.0, 1.0, 2.0, and 5.0 µmol L−1)], with four replicates. The cultivars used in the experiment were: IAC 17 and FT Estrela (for soils fertility or high nutritional demand) and IAC 15–1 and DM Nobre (for soils partially corrected or medium nutritional demand). The root dry weight (RDW), shoot dry weight (SDW), SDW/RDW ratio, chlorophyll content, seed yield and foliar concentrations of nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), Mg, calcium (Ca), iron (Fe), Mn, and zinc (Zn) were determined. The application of the highest Mg rate increased seed yield. This was also observed with a Mn rate up to 3.0 μmol L−1. There was an interaction of Mg and Mn in the plant, and it was found that the IAC 17 cultivar was the most sensitive to Mn, while FT Estrela had the lowest performance. N, P, K, and Zn concentrations were significantly influenced by Mn rates. The Mg and Mn rates had a significant effect on Mg foliar concentrations. The rate of 1.0 mmol L−1 of Mg provided the lowest levels of nutrients to the plant and increased SDW and seed yield, regardless of the nutritional requirement of each cultivar.