Aporte de carbono solúvel pelo sistema radicular de arroz e sua influência nos teores de substâncias húmicas de um Latossolo Vermelho-Amarelo

O objetivo deste trabalho foi quantificar a contribuição da deposição de C-orgânico solúvel pelo sistema radicular de arroz e a evolução de CO2, durante 64 dias de incubação, em amostras de um Latossolo Vermelho-Amarelo com adição de glicose e de raízes de arroz coletadas em diversos estádios de crescimento da planta (aos 40, 60, 80, 100, 120 e 140 dias da semeadura). Foi realizado o fracionamento da matéria orgânica humificada para avaliar o efeito da adição de sistema radicular na composição do húmus do solo. A rizodeposição de C-orgânico via exsudatos e, ou, decomposição de tecidos mortos mostrou-se correlacionada com o estádio de desenvolvimento da cultura. A rizodeposição total foi estimada em valores ao redor de 90 g m-2 de C por ciclo da planta. A adição de C via raízes às amostras de solo promoveu intensa mineralização da matéria orgânica preexistente no solo, principalmente nos primeiros dias de incubação, e aumentou o teor de C na fração ácidos fúlvicos do húmus, no final do experimento.

Doses de boro e crescimento radicular e da parte aérea de cultivares de arroz de terras altas

O crescimento radicular é favorecido em condições adequadas de disponibilidade de boro no solo e, por isto, a aplicação da dose correta desse micronutriente é de grande importância, para que não ocorra prejuízo no desenvolvimento e na produtividade da cultura de arroz de terras altas, de acordo com a variedade e tipo de solo. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência das doses de boro no crescimento radicular e da parte aérea, em três cultivares de arroz de terras altas. O experimento foi realizado em casa de vegetação, em vaso com capacidade de 10 L, que continha 8 dm³ de solo Latossolo Vermelho distrófico, sendo o delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3 x 3, com quatro repetições. Os tratamentos consistiram de três cultivares (Caiapó, Primavera e Maravilha) e três doses de boro (0, 3 e 6 mg dm-3), usando, como fonte, o bórax. A dose de 6 mg dm-3 foi prejudicial tanto à produção de matéria seca da parte aérea como de raiz para o arroz de terras altas. Além de apresentar maior capacidade de absorção de boro, o cultivar Maravilha apresentou-se mais tolerante à elevação da disponibilidade de B no solo, não ocorrendo alterações de comprimento, diâmetro e superfície radicular.

Métodos de extração para quantificação de cobre disponível em fertilizantes

Neste estudo, determinou-se a solubilidade do Cu em diferentes fertilizantes e avaliou-se sua correlação com a absorção deste micronutriente por plantas de arroz (Oryza sativa L.). Utilizaram-se as seguintes fontes: mistura de óxido cúprico p.a. e Cu metálico moído p.a.; óxido de Cu 40 Ind.; sulfato de Cu p.a.; minério calcopirita; Cu metal moído p.a. e óxido cúprico p.a. Foram determinados o teor total de Cu e os teores de Cu solúvel em água e em soluções de ácido cítrico a 20 g L-1, de citrato neutro de amônio (1 + 9) e de DTPA 0,005 mol L-1. As solubilidades nesses três últimos extratores foram determinadas por agitação da amostra por uma hora e por fervura durante cinco minutos. Paralelamente, foram realizados experimentos em casa de vegetação, com cultivos sucessivos da cultura do arroz, para verificar os efeitos imediato e residual da aplicação das fontes de Cu em diferentes doses (0; 0,75; 1,5 e 3 mg dm-3 de Cu) em um Neossolo Quartzarênico órtico. Os fertilizantes apresentaram solubilidade diferenciada, sendo diferente também com relação ao teor total de Cu. Todas as fontes testadas foram eficientes no fornecimento desse elemento às plantas, embora doses mais elevadas sejam necessárias quando se usam as fontes minério calcopirita e óxido de Cu 40 Ind. As fontes apresentaram efeito residual de Cu no solo após o segundo cultivo das plantas de arroz. Diante das várias fontes com Cu e das diferenças entre elas com relação à solubilidade e eficiência agronômica, sugere-se a adoção de mais um tipo de garantia para o micronutriente além do teor total. O citrato neutro de amônio (1 + 9), na relação 1:100, com fervura por cinco minutos, mostrou-se adequado para determinação do teor de Cu disponível em fertilizantes.

Influência do etil-trinexapac no acúmulo, na distribuição de nitrogênio (15N) e na massa de grãos de arroz de terras altas

A garantia de alta produtividade de grãos de arroz no sistema de cultivo irrigado por aspersão tem estimulado a utilização de maiores doses de fertilizantes, principalmente os nitrogenados. Contudo, o manejo inadequado da adubação nitrogenada pode resultar em acamamento das plantas. A aplicação de reguladores vegetais pode carrear fotoassimilados para produção de grãos em detrimento do crescimento vegetativo excessivo. Este trabalho teve por objetivos: avaliar a influência do regulador de crescimento etil-trinexapac nas características de crescimento da planta e no acúmulo e distribuição de N (15N) nas partes e na planta inteira de arroz; e verificar a contribuição do N absorvido em diferentes estádios de desenvolvimento na formação da panícula, nos componentes do rendimento e na massa de grãos de arroz. O experimento foi realizado em casa de vegetação, sob condições controladas. Os tratamentos foram constituídos de não-aplicação ou aplicação de regulador de crescimento vegetal (0 e 200 g ha-1 i.a. de etil-trinexapac) em quatro estádios de desenvolvimento das plantas (1 - início ao final do perfilhamento, 2 - final do perfilhamento à diferenciação do primórdio da panícula, 3 - diferenciação do primórdio da panícula ao florescimento e 4 - florescimento à maturação fisiológica). Foi utilizado o delineamento experimental de blocos ao acaso, dispostos em esquema fatorial 2 x 4, com três repetições. As plantas foram postas em um grupo de 48 vasos. Em um grupo de 24 vasos, com solução nutritiva e NH4SO4 enriquecido (15N), no início de cada estádio preestabelecido de desenvolvimento da planta ao final de cada um deles, as plantas foram coletadas e separadas em suas partes constituintes. Em outro grupo de vasos (24 vasos), no final de cada estádio, em vez de serem coletadas, as plantas voltavam a se desenvolver em solução nutritiva com NH4SO4 natural, para então serem coletadas no final do ciclo. O regulador de crescimento vegetal reduziu a altura das plantas e o acúmulo de 15N na panícula e promoveu a redistribuição do 15N absorvido e o aumento do 15N acumulado na raiz, colmo+bainha e folhas. A contribuição de 15N absorvido, em cada estádio estudado, para formação da panícula aumentou com o desenvolvimento das plantas, em menor proporção na presença do regulador de crescimento utilizado. O etil-trinexapac influenciou negativamente os componentes do rendimento e a massa de grãos de arroz.

Produtividade de arroz irrigado e eficiência da adubação nitrogenada influenciadas pela época da semeadura

O potencial de rendimento de grãos de arroz irrigado, semeado em época tardia, constitui-se em informação importante para os produtores. Lavouras semeadas fora da época recomendada têm produtividade limitada pelas condições climáticas desfavoráveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar o rendimento de grãos e a eficiência técnica, econômica e agronômica do N aplicado em cobertura de arroz irrigado, semeado no mês de dezembro no Estado do Rio Grande do Sul. O experimento foi realizado no ano agrícola 2005/2006, em Cachoeirinha, RS. Os tratamentos constaram de duas épocas de semeadura, uma considerada preferencial (novembro) e outra tardia (dezembro), quatro doses de N em cobertura (0, 60, 120 e 180 kg ha-1 de N) e quatro densidades de semeadura (50, 100, 150 e 200 kg ha-1 de sementes). O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, dispostos em parcelas subdivididas, com três repetições. O rendimento de grãos e a resposta à adubação nitrogenada em cobertura foram menores na época tardia em relação à preferencial. As doses de máxima eficiência técnica e econômica diminuíram com o atraso da época de semeadura, e a eficiência agronômica do N aplicado em cobertura diminuiu com esse atraso e com o incremento da dose. O número de panículas m-2 foi um dos componentes de rendimento mais limitante da obtenção de elevado rendimento de grãos em semeadura tardia, por não responder à adubação nitrogenada em cobertura.

Disponibilidade no solo, estado nutricional e recomendação de enxofre para o arroz irrigado

A região da Depressão Central do Rio Grande do Sul caracteriza-se por apresentar vastas áreas com solos arenosos e intensivamente cultivados com arroz irrigado por várias décadas. Atualmente, os altos índices de produtividade obtidos pela cultura, associados aos baixos teores de matéria orgânica dos solos da região e às práticas de fertilização utilizadas, constituem condições favoráveis à manifestação de deficiência de S. Os objetivos deste trabalho foram determinar a distribuição do S disponível no perfil do solo e fazer recomendações desse nutriente para o arroz irrigado a partir do estado nutricional, da curva de calibração e da resposta da cultura à adição de doses de adubo sulfatado. O trabalho foi realizado em 12 locais, em solos de várzea da região da Depressão Central, nas safras 2004/2005 e 2005/2006. Os teores de S disponível no perfil do solo não se relacionam com os teores de matéria orgânica e de argila. A concentração de S no tecido do arroz aumenta com a disponibilidade desse nutriente no solo e com as doses de adubo aplicadas. O teor de S nas plantas de arroz não atinge a faixa de suficiência pela interpretação do seu estado nutricional em uso no Brasil. O teor crítico de S determinado para solos da Depressão Central do Rio Grande do Sul é superior ao utilizado no sul do Brasil. As doses de máxima eficiência técnica (36 kg ha-1) e econômica (26 kg ha-1) para o arroz irrigado em solos com teor abaixo do crítico resultam em ganho similar no rendimento de grãos.

Estabelecimento do arroz irrigado e absorção de cátions em função do manejo da adubação potássica e do nível de salinidade no solo

O uso da água para a irrigação do arroz no Rio Grande do Sul, cujos mananciais hídricos têm ligação com o mar, pode ocasionar acúmulo de sais no solo em concentrações prejudiciais ao estabelecimento da cultura nos anos subsequentes, especialmente quando são aplicadas altas doses de fertilizante potássico na linha de semeadura. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o efeito do manejo da adubação potássica sobre o estabelecimento e a absorção de cátions pelo arroz (cultivar IRGA 417) em um solo com diferentes níveis de saturação por Na. Foram utilizados um Planossolo Háplico com saturações por Na na troca de 5, 10 e 20 %; três manejos da adubação com cloreto de K equivalentes a 120 kg ha-1 de K2O a lanço; 120 kg ha-1 de K2O na linha de semeadura e 60 kg ha-1 de K2O na linha de semeadura, além de uma testemunha, sem adição de sal e de fertilizante, fatorial (3 x 3) + 1. O estande de plântulas não foi afetado pelos níveis de salinidade do solo e manejo da adubação potássica. A ontogenia da planta foi afetada pela salinidade, com atraso na emergência das plântulas. A salinidade do solo, a partir de 10 % de saturação por Na no complexo de troca, inibiu a absorção de K e reduziu o crescimento das plântulas de arroz, assim como diminuiu as relações K/Na, Ca/Na e Mg/Na no tecido. A interação entre manejo da adubação x salinidade reduziu o teor de Ca trocável no solo, aumentou o teor de Na na parte aérea e reduziu a relação Ca/Na na parte aérea do arroz.

Suprimento de potássio e mineralogia de solos de várzea sob cultivos sucessivos de arroz irrigado

A baixa capacidade de estimar a disponibilidade de K para o arroz irrigado, dos diferentes métodos, decorre da alta difusão desse nutriente em solos alagados e do suprimento de formas não trocáveis à planta pelo solo. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a capacidade de suprimento de formas trocáveis e não trocáveis de K por solos de várzea, com diferentes características mineralógicas, em cultivos sucessivos de arroz irrigado. O trabalho foi realizado em vasos (12 dm³), em casa de vegetação, utilizando três tipos de solo (Planossolo Háplico, Gleissolo Háplico e Neossolo Litólico) representativos de diferentes regiões do Rio Grande do Sul, caracterizados quanto à textura e à mineralogia, onde ocorre baixa resposta à adubação potássica. Esses solos foram submetidos à adição ou não de K e a três cultivos sucessivos de arroz irrigado. As plantas foram cultivadas até o florescimento, com determinação do teor de K no tecido vegetal e do teor desse nutriente trocável no solo (Mehlich-1) antes e após os cultivos. Os solos se diferenciaram na capacidade de suprir o arroz irrigado com K, havendo uma contribuição importante de formas não trocáveis. A capacidade de suprimento em curto prazo (primeiro cultivo) foi condicionada pelo teor de K trocável do solo e com o passar do tempo (segundo e terceiro cultivos), predominantemente pela saturação de K na capacidade de troca de cátions (K/CTCpH 7,0) e pelo suprimento de formas não trocáveis, especialmente de feldspatos potássicos, esmectita e esmectita com hidróxi-Al entrecamadas, em quantidades distintas nas frações analisadas.

Uncoupling phosphate deficiency from its major effects on growth and transcriptome via PHO1 expression in Arabidopsis.

Inorganic phosphate (Pi) is one of the most limiting nutrients for plant growth in both natural and agricultural contexts. Pi-deficiency leads to a strong decrease in shoot growth, and triggers extensive changes at the developmental, biochemical and gene expression levels that are presumably aimed at improving the acquisition of this nutrient and sustaining growth. The Arabidopsis thaliana PHO1 gene has previously been shown to participate in the transport of Pi from roots to shoots, and the null pho1 mutant has all the hallmarks associated with shoot Pi deficiency. We show here that A. thaliana plants with a reduced expression of PHO1 in roots have shoot growth similar to Pi-sufficient plants, despite leaves being strongly Pi deficient. Furthermore, the gene expression profile normally triggered by Pi deficiency is suppressed in plants with low PHO1 expression. At comparable levels of shoot Pi supply, the wild type reduces shoot growth but maintains adequate shoot vacuolar Pi content, whereas the PHO1 underexpressor maintains maximal growth with strongly depleted Pi reserves. Expression of the Oryza sativa (rice) PHO1 ortholog in the pho1 null mutant also leads to plants that maintain normal growth and suppression of the Pi-deficiency response, despite the low shoot Pi. These data show that it is possible to unlink low shoot Pi content with the responses normally associated with Pi deficiency through the modulation of PHO1 expression or activity. These data also show that reduced shoot growth is not a direct consequence of Pi deficiency, but is more likely to be a result of extensive gene expression reprogramming triggered by Pi deficiency.

Densidade de um planossolo sob sistemas de cultivo avaliada por meio da tomografia computadorizada de raios gama

A sustentabilidade do arroz (Oryza sativa L.) irrigado em solos de várzea está alicerçada na utilização da rotação e sucessão de culturas, fundamentais para o controle do arroz-vermelho e preto. Os reflexos sobre os atributos dos solos de várzea merecem estudos em especial sobre a compactação do solo. O objetivo deste trabalho foi identificar camadas compactadas em Planossolo submetido a diferentes sistemas de cultivo e preparo, avaliando-se a densidade do solo (Ds) pela Tomografia Computadorizada de Raios Gama (TC). A análise foi realizada em um experimento de longa duração, conduzido de 1985 a 2004, na Estação Experimental da Embrapa Clima Temperado, Capão do Leão, RS, num delineamento experimental em blocos ao acaso, com sete tratamentos, cada um com quatro repetições (T1 - um ano de arroz com preparo convencional do solo seguido de dois anos de pousio; T2 - cultivo contínuo de arroz com preparo convencional do solo; T4 - rotação de arroz e soja (Glycine max L.) com preparo convencional do solo; T5 - rotação de arroz, soja e milho (Zea maiz L.) em preparo convencional do solo; T6 - plantio direto de arroz no verão em sucessão do azevém (Lolium multiflorum L.) no inverno; T7 - rotação de arroz sob plantio direto e soja sob preparo convencional do solo; T8 - testemunha: solo sem cultivo). A Tomografia Computadorizada de Raios Gama permitiu detectar que o plantio direto de arroz no verão em sucessão do azevém no inverno não resultou na formação de camadas compactadas; a utilização de dois anos de pousio, no sistema de produção de arroz irrigado, não foi suficiente para evitar a formação de uma camada superficial compactada; e a rotação de arroz, soja e milho com preparo convencional do solo apresentou duas camadas compactadas (0,0 a 1,5 cm e 11 a 14 cm), indicando que essas podem limitar a produção agrícola nesse sistema de produção em Planossolos.

Resposta do arroz irrigado ao suprimento de amônio e nitrato

No arroz cultivado sob alagamento, ocorre a elevação dos teores de NH4+ no solo, sendo assim considerada a principal fonte de N para a cultura. Entretanto, o O2 transportado pelo aerênquima e liberado pelas raízes cria um ambiente favorável à nitrificação na rizosfera, determinando a formação de proporções entre amônio e NO3- disponíveis. Nesse caso, acredita-se que o NO3- pode favorecer o desenvolvimento da cultura e ao mesmo tempo evitar a toxidez por NH4+ no solo alagado. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes proporções dos íons NH4+ e NO3- no crescimento do arroz em solução nutritiva. O experimento foi realizado em casa de vegetação, no período de setembro a novembro de 2007, em solução nutritiva e substrato inerte, visando criar um meio poroso, para o crescimento radicular com as seguintes proporções de NH4+ e NO3-:100:0, 75:25 e 25:75 % na concentração de 10,0 mmol L-1 de N. Os baldes foram preenchidos com um substrato inerte, visando criar um meio poroso para o desenvolvimento das raízes. Foram comparados os genótipos IRGA 417 (indica) e Sasanishiki (japônica), e avaliadas a produção de biomassa, a distribuição e o comprimento de raízes e a absorção de N, Ca, Mg e K. O NH4+ das proporções 100:0, 75:25 % causou toxidez às plantas, porém, na maior proporção de NO3- , houve redução da toxidez. O suprimento combinado de NH4+ e NO3- aumentou a produção de biomassa em relação ao NH4+ suprido isoladamente. O sistema radicular do arroz cresceu basicamente na camada de 0-10 cm dos cultivares testados, e o maior comprimento ocorreu no tratamento NH4+ 75:25 NO3- para a IRGA 417. O NH4+ afetou negativamente a absorção do Ca, porém não teve efeito sobre a absorção de N, Mg e K. O N, K e Ca total absorvidos indicam maior eficiência de absorção com o suprimento combinado das duas fontes de N no cultivar IRGA 417, porém sem diferença para Sasanishiki. Assim, conclui-se que o NH4+ é tóxico para o arroz em concentrações elevadas. A presença de NO3- é imprescindível para aumentar a absorção de N, melhorando o crescimento e desenvolvimento da planta e a absorção de cátions.

Flooded rice yield as affected by levels of water salinity in different stages of its cycle

Losses of productivity of flooded rice in the State of Rio Grande do Sul, Brazil, may occur in the Coastal Plains and in the Southern region due to the use of saline water from coastal rivers, ponds and the Laguna dos Patos lagoon, and the sensibility of the plants are variable according to its stage of development. The purpose of this research was to evaluate the production of rice grains and its components, spikelet sterility and the phenological development of rice at different levels of salinity in different periods of its cycle. The experiment was conducted in a greenhouse, in pots filled with 11 dm³ of an Albaqualf. The levels of salinity were 0.3 (control), 0.75, 1.5, 3.0 and 4.5 dS m-1 kept in the water layer by adding a salt solution of sodium chloride, except for the control, in different periods of rice development: tillering initiation to panicle initiation; tillering initiation to full flowering; tillering initiation to physiological maturity; panicle initiation to full flowering; panicle initiation to physiological maturity and full flowering to physiological maturity. The number of panicles per pot, the number of spikelets per panicle, the 1,000-kernel weight, the spikelet sterility, the grain yield and phenology were evaluated. All characteristics were negatively affected, in a quadratic manner, with increased salinity in all periods of rice development. Among the yield components evaluated, the one most closely related to grain yields of rice was the spikelet sterility.

Dry matter production and nutrient accumulation after successive crops of lettuce, tomato, rice, and andropogongrass in a substrate with zeolite

Zeolites are hydrated crystalline aluminosilicate minerals of natural occurrence, structured in rigid third dimension net that can be used as slow release plant-nutrient source. The main objective of this study was to evaluate the effects of plant growth substrate under zeolite application, enriched with N, P and K, on dry matter yield and on nutrient contents in consecutive crops of lettuce, tomato, rice, and andropogon grass. The experiment was carried out in a greenhouse, with 3 kg pots with an inert substrate, evaluated in a randomized block design with three replications. Treatments consisted of four types of enrichment of concentrated natural zeolite: concentrated zeolite (Z) only, zeolite + KNO3 (ZNK), zeolite + K2HPO4 (ZPK) and zeolite + H3PO4 + apatite (ZP), and a control grown in substrate fertilized with a zeolite-free nutrient solution. Four levels of enriched zeolite were tested: 20, 40, 80, and 160 g/pot. Four successive crops were grown on the same substrate in each pot: lettuce, tomato, rice, and andropogon grass. Results indicated that N, P and K enriched zeolite was an adequate slow-release nutrient source for plants. The total dry matter production of above-ground biomass of four successive crops followed a descending order: ZP > ZPK > ZNK > Z.

Genetic exchange in an arbuscular mycorrhizal fungus results in increased rice growth and altered mycorrhiza-specific gene transcription.

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are obligate symbionts with most terrestrial plants. They improve plant nutrition, particularly phosphate acquisition, and thus are able to improve plant growth. In exchange, the fungi obtain photosynthetically fixed carbon. AMF are coenocytic, meaning that many nuclei coexist in a common cytoplasm. Genetic exchange recently has been demonstrated in the AMF Glomus intraradices, allowing nuclei of different Glomus intraradices strains to mix. Such genetic exchange was shown previously to have negative effects on plant growth and to alter fungal colonization. However, no attempt was made to detect whether genetic exchange in AMF can alter plant gene expression and if this effect was time dependent. Here, we show that genetic exchange in AMF also can be beneficial for rice growth, and that symbiosis-specific gene transcription is altered by genetic exchange. Moreover, our results show that genetic exchange can change the dynamics of the colonization of the fungus in the plant. Our results demonstrate that the simple manipulation of the genetics of AMF can have important consequences for their symbiotic effects on plants such as rice, which is considered the most important crop in the world. Exploiting natural AMF genetic variation by generating novel AMF genotypes through genetic exchange is a potentially useful tool in the development of AMF inocula that are more beneficial for crop growth.

Attributes of irrigated rice and soil solution as affected by salinity levels of the water layer

In the State of Rio Grande do Sul, Brazil, flooded rice fields using Patos Lagoon as the source of water for irrigation are subject to be damaged by salinity, since this source is bound to the sea on its southern end. The sensitivity of rice is variable during plant development, being higher in the seedling and reproductive periods. However, there is not enough information about the behavior of plants under salt stress during the course of its development, especially in the vegetative stage. This study evaluated the effect of different levels of salinity of irrigation water on the salinity of soil solution over time and on some plant attributes, during the vegetative stage of rice. The study was conducted in a greenhouse, where seeds of the variety IRGA 424 were sown in pots and irrigated with water with electrical conductivity (ECi) levels of: 0.3, 0.75, 1.5, 3.0 and 4.5 dS m-1; from the tillering initiation (V4) until the panicle initiation (PI). The evaluations made were the electrical conductiviy of soil solution (ECe), the dry biomass of plants and stems, tillering, height and the transpiration of plants. The ECe increased with the ECi over time, and was determined by water transpiration flux in pots. The ECe values at the end of the experiment were high and, in most cases, higher than the critical values for flooded rice. The growth attributes of rice were negatively affected from ECi of 2.0 dS m-1 and ECe of 4.0 dS m-1.