Physiological and biochemical and responses of sugarcane varieties to salt stress

Abstract

Salt stress is one of the most limiting environmental factors for agricultural yields in the Semiarid region of Brazil. Considering the expansion of areas with sugarcane crops in this region, the selection of more adapted plant varieties to this environment is an essential tool for the sustainability of this activity. Thus, the objective of the present work was to evaluate the physiological and biochemical responses of plants of ten sugarcane varieties to salt stress. The experiment was conducted in a greenhouse using a randomized block design, in a 6×10 factorial arrangement consisting of six salinity levels in the irrigation water (0, 1.0, 2.0, 4.0, 6.0, and 8.0 dS m-1 ) and ten sugarcane varieties (VAT 90212, RB 72454, RB 867515, Q 124, RB 961003, RB 957508, SP 791011, RB 835089, RB 92579, and SP 943206), with three replications. Salt waters were applied every two days to increase the soil moisture to field capacity and promote leaching. The gas exchange, chlorophyll content, and total soluble and reducing sugars of leaves were evaluated at 90 days after planting. The highest chlorophyll contents were found in plants of the varieties Q 124, RB 96103, RB 835089, and SP 943206. The effect of salinity on the sugarcane plants affected their leaf gas exchanges and total soluble and reducing sugar contents, denoting the adaptability of plants to the stress conditions evaluated. The decrease of stomatal conductance resulted in decreases in photosynthetic rates in plants of all sugarcane varieties evaluated, except for RB 867515. O estresse salino é um dos fatores ambientais que mais limitam a produtividade agrícola no semiárido brasileiro. Considerando-se a expansão da área de cultivo de cana-de-açúcar nesta região, a seleção de variedades cada vez mais adaptadas a este meio ambiente torna-se uma ferramenta fundamental para sua sustentabilidade. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar as respostas fisiológicas e bioquímicas de dez variedades de cana-de-açúcar submetidas à salinidade. O experimento foi conduzido em casa de vegetação no delineamento de blocos casualizados, em esquema fatorial 6 x 10, com seis níveis de salinidade da água de irrigação (0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0 e 8,0 dS m-1 ) e dez variedades de cana-de-açúcar (VAT 90212, RB 72454, RB 867515, Q 124, RB 961003, RB 957508, SP 791011, RB 835089, RB 92579 e SP 943206), com três repetições. As águas salinas foram aplicadas a cada dois dias a fim de elevar a umidade do solo à capacidade de campo e promover lixiviação. Aos 90 dias após o plantio foram avaliadas as trocas gasosas, o teor de clorofila e os açucares solúveis totais e redutores das folhas. Os maiores teores de clorofila foram obtidos nas variedades Q 124, RB 96103, RB 835089 e SP 943206. O efeito da salinidade sobre as variedades de cana-de-açúcar influenciou na variação das trocas gasosas, no teor de açúcares solúveis totais e açúcares redutores, demonstrando uma adaptabilidade da planta às condições de estresse submetida. A redução da condutância estomática resultou na diminuição das taxas fotossintéticas de todas as variedades de cana-deaçúcar avaliadas, exceto a RB 867515.