Nickel sources affect soil biological properties but do not affect sorghum growth
- S. C. Nunes Alves
- L. M. Saran
- T. C. Tarle Pissarra
- W. J. de Melo
- D. L. Dias Delarica
- R. S. Carlos
- G. M. Peruca de Melo
- A. S. Ferreira Araújo
- L. M. Abaker Bertipaglia
- R. M. Alburquerque Donha
Resumo
O níquel (Ni) é um elemento essencial, mas pode ser fitotóxico em alta concentração, o que pode ser causado pela alta disponibilidade na solução do solo. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de fontes e doses de Ni aplicadas a um Latossolo Vermelho distrófico cultivado com sorgo sobre: i) a disponibilidade do metal no solo; ii) o impacto nas propriedades biológicas e bioquímicas do solo; iii) a absorção e distribuição em plantas de sorgo; e iv) a produtividade da cultura. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado com duas fontes de níquel [nitrato de níquel(II), Ni(NO₃)₂ e óxido de níquel(III), Ni₂O₃], três doses (35, 70 e 140 mg Ni kg⁻¹ de solo), mais controles sem Ni, com 3 repetições. Foram determinadas as concentrações de Ni no solo, a biomassa microbiana do solo (BMS), a respiração basal do solo (RBS), o quociente metabólico do solo (qCO₂), a hidrólise do diacetato de fluoresceína (FDA) e a atividade da urease. Também foram medidas as concentrações de Ni na folha diagnóstica e na planta (parte aérea, raiz e grãos). No solo, as concentrações de Ni disponível permaneceram entre 0,21 e 54,01 mg Ni kg⁻¹. O Ni₂O₃ contribuiu muito pouco para o aumento do Ni disponível. A BMS e a hidrólise da FDA não foram afetadas pela fonte ou dose de Ni, mas a BSR e o qCO₂ tiveram aumento significativo com as doses de Ni aplicadas, sugerindo que os microrganismos do solo enfrentaram estresse. A atividade da urease no solo foi afetada pela dose de Ni, mas não pela fonte de Ni. A dose de Ni como Ni(NO₃)₂ diminuiu a concentração do metal na planta, enquanto a de Ni₂O₃ a aumentou. A fonte de níquel não afetou a produção de massa seca das plantas, mas a produtividade de grãos foi afetada de maneira dependente da dose quando o Ni₂O₃ foi a fonte de Ni.
Abstract
Nickel (Ni) is an essential element, but it can be phytotoxic in high concentration, which may be caused by high availability in soil solution. The objective of this study was to evaluate the effect of sources and doses of Ni applied to a dystrophic Red Latosol cultivated with sorghum on i) the availability of the metal in the soil; ii) the impact on biological and biochemical properties of the soil; iii) the absorption and distribution in sorghum plants; and iv) crop productivity. The experiment was carried out within a completely randomized design with two nickel sources [nickel(II) nitrate, Ni(NO3)2 and nickel(III) oxide, Ni2O3], three doses (35, 70, and 140 mg Ni kg−1 soil), plus controls without Ni, with 3 replications. The concentrations of Ni in the soil, soil microbial biomass (SMB), basal soil respiration (BSR), metabolic quotient (qCO2), fluorescein diacetate (FDA) hydrolysis, and urease activity were determined. The concentrations of Ni in the leaf diagnostic and in the plant (shoot, root, and grains) were also measured. In the soil, the concentrations of available Ni remained between 0.21 and 54.01 mg Ni kg−1. Ni2O3 contributed very little to the increase in available Ni. SMB and the FDA hydrolysis were not affected by the Ni source or Ni dose, but BSR and qCO2 had significant increase with Ni application rates, suggesting the soil microorganisms faced stress. Soil urease activity was affected by Ni dose but not by Ni source. The dose of Ni as Ni(NO3)2 decreased the metal concentration in the plant, while that of Ni2O3 increased it. Nickel source did not affect dry mass production of the plants, but grain yield was affected in a dose-dependent manner when Ni2O3 was the source of Ni.
