Ammonia toxicity affects cations uptake and growth in papaya plants inclusive with silicon addition

• Autores: Bruna Nayara dos Santos Silva, Renato de Mello Prado, Alexander Calero Hurtado, Renata Aparecida de Andrade, Gilmara Pereira da Silva
• Localización: Acta biológica colombiana, ISSN 0120-548X, Vol. 25, Nº. 3, 2020, págs. 345-353
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Toxicidad amoniacal afecta la absorción de cationes y el crecimiento de plantas de papaya inclusive con adición de silicio
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    RESUMEN Las altas concentraciones de amonio (NH4+) pueden ejercer estrés en las plantas cultivadas, lo que causa trastornos nutricionales y reducción del crecimiento. Sin embargo, dependiendo de la intensidad del estrés, este puede atenuarse mediante el silicio (Si). En este trabajo, se investigó la respuesta de la acumulación de cationes y silicio y el crecimiento de plantas de papaya cultivadas en diferentes concentraciones tóxicas de amonio independientemente de la presencia de silicio. El experimento se realizó en la Universidade Estadual Paulista (UNESP), con plántulas de papaya, variedad Grupo Formosa (Calimosa híbrida 01), cultivadas en invernadero, en macetas de 1,7 dm3, rellenas con sustrato a base de fibra de pino y coco. El diseño experimental fue en bloques al azar, en esquema factorial 5x2, con cinco concentraciones de amonio 10, 20, 40, 80 y 100 mmol L-1, en la ausencia y presencia de Si (2 mmol L-1), con cinco repeticiones. A los 31 días posteriores del inicio de los tratamientos, se evaluó la acumulación de calcio, magnesio, nitrógeno, potasio y silicio, altura de la planta, diámetro del tallo y la materia seca de la raíz y los brotes. Los resultados revelaron que el aumento de la concentración de amonio mostró toxicidad en plantas de papaya y una reducción en la acumulación de calcio, magnesio, potasio y silicio, la altura de la planta, diámetro del tallo y la producción de materia seca de raíces y brotes, aunque el silicio esté presente, con mayor afectación en la materia seca de los brotes (87 %) que en las raíces (13 %).

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    ABSTRACT High ammonia (NH4 +) concentration can exert stress on many plants, which causes nutritional disorders and reduction on plant growth. However, depending on the intensity of the stress, it may be attenuated by silicon. In this work, the response of impact of cations and silicon accumulations and plant growth in cultivated papaya plants was investigated under different toxic ammonia concentrations regardless of the presence of silicon (Si). The experiment was conducted at the Universidade Estadual Paulista (UNESP) with papaya seedlings, variety 'Grupo Formosa' (Calimosa híbrida 01), grown in a glass greenhouse, in 1.7 dm3 pots filled with pine and coconut fiber-based substrate. The experimental design was a randomized block design, in a 5 x 2 factorial arrangement. There were five ammonium concentrations: 10, 20, 40, 80, and 100 mmol L-1 that were delivered via nutrient solution, in the absence and presence of Si (2 mmol L-1), with five replicates. After 31 days of growth, the cations and silicon accumulations in the shoot, plant height, stem diameter, root, and shoot dry matter were evaluated. Results revealed that increased ammonia concentration showed toxicity in papaya plants and stronger reductions in Ca, Mg, K and Si accumulations, plant heights, stem diameters, and root and shoot dry matter production, even when silicon was present and with greater effects on the shoot dry matter (87 %) than that of the roots (13 %).