Evaluation of hydrogel use in the development of Rapanea ferruginea with water restriction by vibrational Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR-UATR)

Revista Ambiente E Água

Endereço:
Estrada Mun. Dr. José Luiz Cembranelli, 5.000 - Bairro Itaim
Taubaté / SP
0
Site: http://www.agro.unitau.br/seer/index.php/ambi-agua/index
Telefone: (12) 3625-4212
ISSN: 1980993X
Editor Chefe: Nelson Wellausen Dias
Início Publicação: 31/07/2006
Periodicidade: Quadrimestral
Área de Estudo: Ciências Agrárias, Área de Estudo: Ciências Biológicas, Área de Estudo: Ciências Exatas, Área de Estudo: Engenharias, Área de Estudo: Multidisciplinar

Evaluation of hydrogel use in the development of Rapanea ferruginea with water restriction by vibrational Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR-UATR)

Ano: 2021 | Volume: 16 | Número: 5
Autores: Douglas Cubas Pereira; Breno Pupin; Kumiko Koibuchi Sakane
Autor Correspondente: Douglas Cubas Pereira; | [email protected]

Palavras-chave: FTIR infrared spectroscopy, plant water management, superabsorbent polymer.

Resumos Cadastrados

Resumo Português:

Objetivou-se avaliar a influência do uso de hidrogel sobre o desenvolvimento da Rapanea ferruginea sob restrição hídrica por meio da técnica de Espectroscopia Vibracional no Infravermelho Médio com Transformada de Fourier (FTIR-UATR). As mudas com aproximadamente 30 cm de altura foram transferidas em vasos com 3 L de solo. O grupo de mudas foi separado em 5 tratamentos distintos em triplicata de acordo com a quantidade de hidrogel, sendo: H1 (25%), H2 (20%), H3 (15%), H4 (10%) e S (controle sem hidrogel). O hidrogel aplicado foi misturado de forma homogênea ao solo. Todos tratamentos foram irrigados diariamente com 40 mL de água. Os espectros FTIR foram obtidos das folhas in natura coletadas por 13 meses de monitoramento. Foi avaliada a correlação da banda de hidroxila (água) com as principais biomoléculas e as diferenças existentes entre os tratamentos com o controle por meio do Teste de Mann-Whitney (p<0,05). As bandas das biomoléculas foram submetidas a análise de componentes principais (PCA) e análise hierárquica de agrupamento (HCA). Os resultados indicam uma correlação significativa da banda de água com os componentes lipídios, hemicelulose, parede celular e amido na espécie. O uso do hidrogel proporcionou diferença significativa na banda de absorção de água em relação ao grupo controle por meio do Teste de Mann-Whitney e nas biomoléculas como a análise de HCA e PCA sugeriu. O melhor desenvolvimento foi observado nos grupos H4 (10%), H2 (20%) e H3 (15%). O uso do hidrogel influencia positivamente no desenvolvimento biomolecular da Rapanea ferruginea e o monitoramento é viável por FTIR.

Palavras-chave: espectroscopia no infravermelho FTIR, manejo hídrico de plantas, polímero superabsorvente.



Resumo Inglês:

This study evaluated the use of hydrogel on the development of Rapanea ferruginea under water restriction through Vibrational Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR-UATR). Seedlings of approximately 30 cm height were transferred in pots with 3 L of soil. The group of seedlings was separated into 5 different triplicate treatments according to the amount of hydrogel, as follows: H1 (25%), H2 (20%), H3 (15%), H4 (10%) and S (control without hydrogel). The applied hydrogel was mixed homogeneously with the soil. All treatments were irrigated with 40 mL of water. FTIR spectra were obtained from fresh leaves collected during 13 months of monitoring. The correlation of the hydroxyl (water) band with the main biomolecules between treatments with the control was evaluated using the Mann-Whitney test (p<0.05). The biomolecule bands were subjected to principal component analysis (PCA) and hierarchical clustering analysis (HCA). The results indicate a significant correlation of the water band with the lipid, hemicellulose, cell wall and starch components in the species. The use of hydrogel resulted in a significant difference in the water absorption band in relation to the control group through the Mann-Whitney test and in biomolecules as the HCA and PCA analysis suggested. The best development was observed in groups H4 (10%), H2 (20%) and H3 (15%). The use of hydrogel positively influences the biomolecular development of the Rapanea ferruginea and monitoring is viable by FTIR.