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Scientific Electronic Archives
Agricultural Science
DOI: 10.36560/17520241976
Submitted: 2024-06-23
Published: 2024-08-28

Physicochemical aspects of foliar silicate fertilization on lettuce

Instituto Federal Catarinense
Instituto Federal Catarinense
Instituto Federal Catarinense
Instituto Federal Catarinense
Instituto Federal Catarinense
beneficial element, Lactuca sativa, silicon.

Abstract

The objective of this work was to investigate the use of different doses of potassium silicate on the physical-chemical aspects and quality of lettuce, growing in a protected environment. For this, lettuce seedlings, Lactuca sativa L., curly variety, cultivar “Vanda”, grew in plastic pots containing 5 dm3 of substrate inside the greenhouse of the Instituto Federal Catarinense, Campus Videira. The plants grew with the substrate kept close to field capacity until the end of the experiment, lasting 45 days after transplantation (DAT) of the seedlings into the pots. Irrigation control was carried out using the gravimetric method (daily weighing of the pots), adding water until the mass of the pot reached the previously determined value, considering the mass of soil and water. The application of Si doses was carried out using a manual sprayer with a capacity of 500 mL and a fan-type nozzle for application. Control plants where Si was not applied were sprayed with distilled water. The simple mineral foliar fertilizer potassium silicate (Flex Silício®) was used in doses: 0 ml/L (Control), 1.5; 3.0; 4.5 and 6.0 ml/L of potassium silicate, applied every 10 DAT of the seedlings to the pots. The experiment was set up in a completely randomized design, with four replications, at five dose levels of potassium silicate (0, 1.5; 3.0; 4.5 and 6.0 ml/L). Each experimental unit was composed of a plastic pot containing a plant. The data were subjected to analysis of variance, and the treatments were compared using the Tukey test (5% probability), using the R® software program, version 4.3.2. The evaluations were carried out at the end of the experimental period, at 45 DAT of the seedlings into the pots. During collection, the following variables were analyzed in each treatment: concentrations of chlorophyll a, b, total and carotenoids; the mass of water retained in the plant, the titratable acidity (% citric acid) and the pH. According to the results obtained, it was observed that the supply of Si via leaves did not significantly affect the concentration of chlorophylls a, b, total and carotenoids, as well as the pH values in lettuce leaf tissues. However, it favored greater water retention in the plant, verified by the significant increase in water mass as the doses of potassium silicate increased. The application of potassium silicate also significantly reduced titratable acidity, reducing the content of organic acids in leaf tissues.

References

  1. BACHA, H., TEKAYA, M., DRINE, S., GUASMI, F., TOUIL, L., ENNEB, H., TRIKI, T., CHEOUR, F., FERCHICHI, A. Impact of salt stress on morphophysiological and biochemical parameters of Solanum lycopersicum cv. Microtom leaves. South African Journal of Botany, v. 108, p. 364-369, 2017. https://doi.org/10.1016/j.sajb.2016.08.018.
  2. BARBOSA FILHO, M. P., SNYNDER, G. H., FAGERIA, N. K., DATNOFF, L. E. Silicato de cálcio como fonte de silício para o arroz de sequeiro. Revista Brasileira de Ciências do Solo, v. 25, p. 325-330, jun. 2001. https://doi.org/10.1590/S0100-06832001000200009.
  3. BEZERRA NETO, F., JÚNIOR, A. P. B., SILVA, E. O., NEGREIROS, M. Z., OLIVEIRA, E. Q., SILVEIRA, L. M., CÂMARA, M. J. T., NUNES, G. H. S. Qualidade nutricional de cenoura e alface cultivadas em Mossoró-RN em função da densidade populacional. Horticultura Brasileira, v.24, n.4, p.476-480, 2006. https://www.scielo.br/j/hb/a/3dWkrkPYtFpDZdzbYpJTFDQ/?format=pdf.
  4. BOLIN, H.R., HUXSOLL, C.C. Effect of preparation procedures and storage parameters on quality retention of salad-cut lettuce. J. Food Science, v.56,
  5. n.1, p.60-67, 1991. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1991.tb07975.x
  6. BORGUINI, R.G. Tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) orgânico: o conteúdo nutricional e opinião do consumidor. 2002. 110 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia / Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Universidade de São Paulo, ESALQ - USP, Piracicaba, 2002.
  7. BYBORDI, A. Effect of ascorbic acid and silicium on photosynthesis, antioxidante enzyme activity, and fatty acid contents in canola exposure to salt stress. Journal of Integrative Agriculture, v. 11, n. 10, p. 1610-1620, 2012. https://doi.org/10.1016/S2095-3119(12)60164-6.
  8. CHITARRA, M. I. F., CHITARRA, A. B. Pós-colheita de frutas e hortaliças: fisiologia e manuseio. 2. ed. Lavras, 2005, p. 783.
  9. CHITARRA, M. I. F., CHITARRA, A. B. 1990. Pós-colheita de frutos e hortaliças: fisiologia e manuseio. Lavras: ESAL/FAEPE. 293 p.
  10. COMISSÃO DE QUÍMICA E FERTILIDADE DO SOLO – RS/SC. Manual de Calagem e Adubação para os estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina. Sociedade Brasileira de Ciência do Solo – Núcleo Regional Sul, 2016. 376p.
  11. CRUSCIOL, C. A. C., PULZ, A. L., LEMOS, L. B., SORATTO, R. P., LIMA, G. P. P. Effects of Silicon and Drought Stress on Tuber Yield and Leaf Biochemical Characteristics in Potato. Crop Science, v. 49, n. 3, p. 949-954, 2009. https://doi.org/10.2135/CROPSCI2008.04.0233.
  12. CURRIE, H. A.; PERRY, C. C. Silica in plants: biological. biochemical and chemical studies. Annals of Botany, v. 100, n. 7, p. 1383-1389, 2007. https://doi.org/10.1093/aob/mcm247.
  13. EPSTEIN, E. Silicon. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, v. 50, n. 03, p. 641-664, 1999. https://doi.org/10.1146/annurev.arplant.50.1.641.
  14. ESKIN, N. A. M. Biochemistry of Foods. California, 1990, p.557.
  15. FARIA, R. Efeito da acumulação de silício e a tolerância das plantas de arroz do sequeiro ao déficit hídrico do solo. 2000. 125 f. Dissertação (Mestrado) – Departamento de Solos, Universidade Federal de Lavras. Viçosa, 2000.
  16. FENG, J., QUIGHUA, S., XIUFENG, W., MIN, W. Silicon supplementation ameliorated the inhibition of photosynthesis and nitrate metabolism by cadmium (Cd) toxicity in Cucumis sativus L. Scientia Horticulturae, v. 123, n. 4, p. 521- 530, 2010. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2009.10.013.
  17. FIGUEIREDO, F. C., BOTREL, P. P., TEIXERA, C. P., PETRAZZINI, L. L., LOCARNO M., CARVALHO, J. G. de. Pulverização foliar e fertirrigação com silício nos atributos físico-químicos de qualidade e índices de coloração do morango. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v.34, n.5, p.1306-1311, 2010. https://doi.org/10.1590/S1413-70542010000500032.
  18. FREIRE, A. G., OLIVEIRA, F. A., CARRILHO, M. J. S. O., OLIVEIRA, M. K. T., FREITAS, D. C. Qualidade de cultivares de alface produzida em condições salinas. Revista Caatinga, v. 22, n. 4, p.81-88, 2009. https://periodicos.ufersa.edu.br/caatinga/article/view/1320/pdf.
  19. FREIRE, J. C., RIBEIRO, M. V. A., BAHIA, V. G., LOPES, A. S., AQUINO, L. H. Respostas do milho cultivado em casa de vegetação a níveis de água em solos da região de Lavras (MG). Revista Brasileira de Ciência do Solo, Campinas, v. 4, n. 1, p. 5-8, 1980.
  20. FREIRE JÚNIOR, M. Efeito da temperatura de armazenamento e da atmosfera modificada na qualidade da alface hidropônica minimamente processada. Lavras, MG: UFLA, 2000. 106f. Tese (Doutorado em Tecnologia Pós-Colheita) – UFLA, Lavras.
  21. GALATI, V. C., GUMARÃES, J. E. R., MARQUES, K. M., FERNANDES, J. D. R., FILHO, A. B. C., MATTIUZ, B. H. Aplicação de silício, em hidroponia, na conservação pós-colheita de alface americana “Lucy Brown‟ minimamente processada. Ciência Rural, v. 45, n. 11, p. 1932-1938, 2015. https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20140334.
  22. INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas analíticas, métodos químicos físicos para análise de alimentos. 3ed. São Paulo: IAL, 1985, v.1, p. 533.
  23. KADER, A. A. Biochemical and physiological basis for effects of controlled and modified atmospheres on fruits and vegetables. Food Tecnology, v.40,n.5, p.99-104, 1986.
  24. KIM, M.J. et al. Nutritional value bioactive compoundes and health benefits of lettuce (Lactuca sativa L.). Journal of Food Composition na Analysis, v. 49, p. 19-34, 2016. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2016.03.004.
  25. KORNDÖRFER, G. H., DATNOFF, L. E. Adubação com silício: uma alternativa no controle de doenças da cana de açúcar e do arroz. Informações Agronômicas, v. 70, p. 1-3, 1995.
  26. KORNDÖRFER, G. H., PEREIRA, H.S.P., NOLLA, A. Análise de silício: solo, planta fertilizante. Uberlândia, BR: GPSi-ICIAG-UFU. 50 p. 2004.
  27. LICHTENTHALER, H. K., WELBURN, A. R. Determination of total carotenoids and chlorophylls a and b of leaf extracts in different solvents. Biochemical Society Transactions, v. 11, n. 3, p.591-592, 1983. https://doi.org/10.1042/BST0110591.
  28. MARSCHNER, H. Mineral nutrition of higher plants. London, Academic Press, 920p. 1995.
  29. MEENA, V. D., DOTANIYA, M. L., COUMAR, V., RAJENDIRAN, S., AJAY, KUNDU, S., RAO, A . S. Case for Silicon Fertilization to Improve Crop Yields in Tropical Soils. In: Proceedings of the National Academy of Sciences of India - Section B. Biological sciences, v. 84, p. 505-518, 2014. https://doi.org/ 10.1007/s40011-013-0270-y.
  30. MONTEIRO, A. V. V. M., VEGRO, C. L. R., FERREIRA, C. R. R. P. T., BARBOSA, M. Z., NACHILUK, K., RAMOS, R. C., MIURA, M., FAGUNDES, P. R. S., SILVA, R. O. P. e. de.; FILHO, W. P. C. de., CARVALHO, Y. M. C. de. A Produção da Agropecuária Paulista: considerações frente à anomalia climática. Análises e Indicadores do Agronegócio, v. 10, n. 4, p. 1-16, 2015. https://www.iea.agricultura.sp.gov.br/ftpiea/AIA/AIA-23-2015.pdf.
  31. REIS, H. F., MELO,C.M., MELO, E. P., SILVA, R. A., SCALON, S. P. Q. Conservação pós-colheita de alface crespa, de cultivo orgânico e convencional, sob atmosfera modificada. Horticultura Brasileira, v. 32, n. 3, p. 303-309, 2014. https://doi.org/10.1590/S0102-05362014000300011.
  32. SAHEBI, M., HANAFI, M. M., AKMAR, A. S. N., RAFII, M. Y., AZIZI, P., TENGOUA. F. F., AZWA, J. N. M., SHABANIMOFRAD, M. Importance of Silicon and Mechanisms of Biosilica Formation in Plants. BioMed Research International, v. 21, p.1-16, 2015. https://doi.org/10.1155/2015/396010.
  33. SENTER, S. D., CHAPMAN, G. W., FORBUS, W. R., PAYNE, J. A. Sugar and non-volatile acid composition of persimmons during maturation. Journal of Food Science , Chicago, n. 56, p. 989-991, 1991. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1991.tb14623.x.
  34. SILVA, J. M., ONGARELLI, M. G., AGUILA, J. S. D., SASAKI, F. F., Kluge, R. A. Métodos de determinação de clorofila em alface e cebolinha minimamente processadas. Revista Iberoamericana de Tecnología Postcosecha, v. 8, n. 2, p.53-59, 2007. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=81311221001.
  35. STREIT, N. M., CANTERLE, L. P., CANTO, M. W., HECKTHEUER, L. H. H. As Clorofilas. Ciência Rural, Santa Maria, v.35, n.3, p.748-755, 2005. https://doi.org/10.1590/S0103-84782005000300043.
  36. TAIZ, L., ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2016, 953 p.
  37. TESTER, M., DAVENPORT, R. Na+ tolerance and Na+ transport in higher plants. Annals of Botany, London, v.91, n.3, p.503- 527, 2003. https://doi.org/10.1093/aob/mcg058.
  38. VALERIANO, T. T. B., SANTANA, M. J., MACGADO, L. J. M., OLIVEIRA, A. F. Alface americana cultivada em ambiente protegido submetida a doses de potássio e lâminas de irrigação. Irriga, v. 21, n. 3, p. 620-630, 2016. https://doi.org/10.15809/irriga.2016v21n3p620-630.
  39. VATEHOVÁ, Z., ZELKO, I., KUCEROVÁ, D. R., BUJDOS, M., LISKOVÁ, D. Interaction of silicon and cadmium in Brassica juncea and Brassica napus. Biologia, v. 67, n.3, p. 498-504, 2012. https://doi.org/10.2478/s11756-012-0034-9.
  40. WANG, S. Y., GALLETTA, G. J. Foliar application and potassium silicate induces metabolic changes in strawberry plants. Journal Plant Nutrition, London, v.21, p.157-167, 1998. https://doi.org/10.1080/01904169809365390
  41. ZHU, Y., GONG, H. Beneficial effects of silicon on salt and drought tolerance in plants. Agronomy for Sustainable Development, v. 34, n. 2, p. 455-472, 2014. https://doi.org/10.1007/s13593-013-0194-1.

How to Cite

Dan Tatagiba, S., Rigo, H., Sarmento, E. C., Rinaldi, B. J. D., & Gonçalves, A. C. (2024). Physicochemical aspects of foliar silicate fertilization on lettuce. Scientific Electronic Archives, 17(5). https://doi.org/10.36560/17520241976