Gas exchange, photosynthetic pigments, and growth of hydroponic okra under salt stress and salicylic acid

Abstract

The high concentrations of salts present in the water sources of the Brazilian Northeastern semi-arid region stand out as one of the limiting factors for agricultural production, contributing to soil salinization and/or sodification. Thus, it is extremely important to identify strategies to mitigate the effects of salt stress on plants, such as the foliar application of salicylic acid. In this context, the objective of the present study was to evaluate the effect of foliar application of salicylic acid as an attenuator of salt stress on leaf gas exchange, water relations, photosynthetic pigments, and growth of okra cv. Canindé grown in a hydroponic system. The experiment was conducted in a greenhouse, in Pombal, PB, Brazil. The treatments consisted of four levels of electrical conductivity of the nutrient solution - ECns (3.0, 5.0, 7.0, and 9.0 dS m-1) and four concentrations of salicylic acid - SA (0, 1.2, 2.4, and 3.6 mM) distributed in a completely randomized design in a split-plot scheme, considering the ECns levels as the plots and SA concentrations as the subplots, with four replicates and two plants per plot. ECns from 3.0 dS m-1 inhibited the synthesis of photosynthetic pigments, leaf gas exchange, and growth of okra cv. Canindé. Foliar application of salicylic acid at concentrations of up to 3.6 mM does not alleviate the effects of salt stress on water relations, gas exchange and growth of okra. Salicylic acid at a concentration of 1.8 mM stimulates chlorophyll a and b biosynthesis in okra under ECns of 3.0 and 4.0 dS m-1, respectively. As altas concentrações de sais presentes nas águas no semiárido do Nordeste brasileiro destacam-se como um dos fatores limitantes para produção agrícola, contribuindo para a salinização e/ou sodificação dos solos. Assim, é de extrema importância a identificação de estratégias para amenizar os efeitos do estresse salino sobre as plantas, como a aplicação foliar de ácido salicílico. Neste sentido, objetivou-se com este estudo avaliar o efeito da aplicação foliar de ácido salicílico como atenuante do estresse salino nas trocas gasosas, relações hídricas, pigmentos fotossintéticos e crescimento do quiabeiro cv. Canindé cultivado em sistema hidropônico. O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação, em Pombal, PB. Os tratamentos foram constituídos de quatro níveis de condutividade elétrica da solução nutritiva - CEsn (3,0; 5,0; 7,0 e 9,0 dS m-1) e quatro concentrações de ácido salicílico - AS (0; 1,2; 2,4 e 3,6 mM) distribuídos em delineamento inteiramente casualizado em esquema de parcelas subdivididas, sendo os níveis de CEsn considerados as parcelas e as concentrações de AS as subparcelas, com quatro repetições e duas plantas por parcela. CEsn a partir de 3,0 dS m-1 inibiu a síntese de pigmentos fotossintéticos, as trocas gasosas foliares e o crescimento do quiabeiro cv. Canindé. A aplicação foliar de ácido salicílico em concentração de até 3,6 mM não alivia os efeitos do estresse salino sobre as relações hídricas, trocas gasosas e crescimento do quiabeiro. Ácido salicílico com concentração de 1,8 mM estimula a biossíntese de clorofila a e b em quiabeiro sob CEsn de 3,0 e 4,0 dS m-1, respectivamente.