Avaliação da porosidade e placa férrica de raízes de arroz cultivado em hipoxia

A alta difusividade do oxigênio em diversos materiais dificulta a criação e, ou, manutenção de um ambiente livre de O2. As técnicas utilizadas são pouco eficientes na exclusão do O2 e, portanto, não expressam a condição do solo alagado. Os objetivos deste trabalho foram desenvolver um método para obtenção de raízes em condição de hipoxia e avaliar a placa férrica e a formação de aerênquima no arroz. Foi criada uma condição de hipoxia semelhante à do solo alagado em tanques de 50 L, explorando a capacidade de difusão do O2 por meio do vinil em contato com solo reduzido. Cada tanque preenchido com solo (Gleissolo háplico) recebeu cinco sacos de vinil e foi mantido alagado. Plantas dos genótipos IRGA 423 e IRGA 424 previamente cultivadas em campo foram coletadas, tendo as raízes cortadas junto ao colo, lavadas e um terço da lâmina foliar removido. Cada saco de vinil recebeu 12 plantas de cada genótipo e solução nutritiva. Após sete dias, as novas raízes adventícias formadas foram utilizadas na determinação da porosidade e a da placa férrica em segmentos de 0-2, 2-4 e 4-6 cm a partir da ponta da raiz. As raízes foram colocadas em contato com a solução de um solo em processo de redução por 4 h e a placa férrica determinada após a extração do Fe com HCl 0,5 mol L-1. A porosidade foi determinada pela aplicação de ciclos de vácuo, com auxílio de seringas. A diferença de peso antes e depois do tratamento com vácuo e entrada de água foi assumida como sendo a estimativa da magnitude do aerênquima ao longo da raiz. A eficácia do método foi testada com a produção de raízes adventícias em saco de vinil com aeração e hipoxia. A porosidade nas raízes foi maior em ambiente hipóxico, comparado à aeração. A porosidade foi maior na proximidade da base da planta e, à medida que a porosidade aumentou, houve aumento do conteúdo de Fe na superfície das raízes, indicando que a placa férrica pode servir como estimativa da formação de aerênquima no arroz. O método de obtenção de raízes foi eficiente em promover a eliminação de O2 do saco de vinil para estudar a formação do aerênquima.

Absorção de nutrientes e crescimento do arroz com suprimento combinado de amônio e nitrato¹

O arroz é classificado como uma planta tolerante ao amônio (NH4+) devido à predominância desse íon nos solos alagados. Entretanto, nas regiões oxidadas do solo e da rizosfera do arroz pode haver a formação de nitrato (NO3-) e esta se tornar importante fonte de N para cultura. Este trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes proporções entre os íons NH4+ e NO3- no desenvolvimento do arroz em solução nutritiva. O experimento foi realizado em casa de vegetação no período de janeiro a fevereiro de 2008, em solução nutritiva com as seguintes proporções entre NH4+ e NO3-: 100:0, 75:25, 50:50, 25:75 e 0:100 na concentração de 5,0 mmol L-1 de N. Foi cultivado o genótipo IRGA 417 e avaliado o rendimento de biomassa, os teores de N, K, Ca e Mg na biomassa e na seiva do xilema. Houve toxidez por NH4+ nas proporções de 100:0 e 75:25 e por NO3- nas proporções de 25:75 e 0:100. Na proporção de 50:50 as plantas se desenvolveram normalmente. O suprimento combinado de NH4+ e NO3- aumentou a produção de biomassa em relação ao NH4+ e ao NO3- supridos isoladamente. O NH 4+ na solução reduziu os teores de Ca e Mg na biomassa, porém não influenciou o teor de N e o de K. Já na seiva do xilema houve redução nos teores de K, Ca e Mg, indicando que o NH4+ influenciou na absorção desses cátions. A quantidade total absorvida de N, K, Mg e Ca foi maior com o suprimento combinado de NH4+ e NO3-, indicando que, além de promover melhor desenvolvimento das plantas de arroz, aumenta a eficiência de absorção de nutrientes em relação ao suprimento isolado das duas formas de N.

Photosynthesis rate, chlorophyll content and initial development of physic nut without micronutrient fertilization

Few studies in Brazil have addressed the need for micronutrients of physic nut focusing on physiological responses, especially in terms of photosynthesis. The objective of this study was to evaluate the effects of omission of boron (B), copper (Cu), iron (Fe), manganese (Mn) and zinc (Zn) on Jatropha curcas L.. The experimental design was a randomized block with four replications. The treatments were complete solution (control) and solution without B, Cu, Fe, Mn, and Zn. We evaluated the chlorophyll content (SPAD units), photosynthetic rate, dry matter production and accumulation of micronutrients in plants, resulting from different treatments. The first signs of deficiency were observed for Fe and B, followed by Mn and Zn, while no symptoms were observed for Cu deficiency. The micronutrient omission reduced the dry matter yield, chlorophyll content and photosynthetic rate of the plants differently for each omitted nutrient. It was, however, the omission of Fe that most affected the development of this species in all parameters evaluated. The treatments negatively affected the chlorophyll content, evaluated in SPAD units, and the photosynthetic rate, except for the omission of B. However this result was probably due to the concentration effect, since there was a significant reduction in the dry matter production of B-deficient plants.

Resposta de genótipos de arroz irrigado ao arranjo de plantas

O aumento do rendimento de grãos do arroz irrigado pode ser buscado através da manipulação do arranjo de plantas. O objetivo desta pesquisa foi determinar a resposta de genótipos de arroz irrigado, com distintos tipos de planta e potenciais de rendimento, ao espaçamento entre linhas e à densidade de semeadura. Conduziram-se três experimentos no campo, no sistema de cultivo convencional, em Cachoeirinha, RS, nos anos agrícolas de 1994/95, 1997/98 e 1998/99. No primeiro ano, os tratamentos constituíram-se de três espaçamentos entre linhas (12,5, 20 e 30 cm), de três densidades de semeadura (75, 150 e 225 kg/ha) e de duas cultivares (BRIRGA 410 e IRGA 416). Nos outros dois experimentos, os tratamentos constaram de quatro espaçamentos entre linhas (12,5, 20, 30 e 40 cm), três densidades de semeadura (30, 90 e 150 kg/ha), e de quatro genótipos de arroz irrigado (linhagem 959, híbrido XL5 e as cultivares BRIRGA 410 e IRGA 416). Nos três anos, a redução do espaçamento entre linhas aumentou o rendimento de grãos, independentemente do genótipo de arroz irrigado. Sob condições de cultivo com controle de plantas daninhas e de adequado manejo da irrigação, pode-se reduzir a densidade de semeadura.

Caracterização isoenzimática de genótipos de arroz

Objetivou-se, neste trabalho, caracterizar isoenzimaticamente genótipos de arroz (Oryza sativa L.). A produtividade do arroz irrigado no Rio Grande do Sul é elevada, em virtude da alta tecnologia e sistema de irrigação usados, associados ao potencial alcançado pelas cultivares desenvolvidas através de melhoramento genético. Apenas seis ancestrais contribuem com 86% dos genes das cultivares mais plantadas. Como conseqüência desta estreita base genética, as cultivares apresentam um alto grau de parentesco e de similaridade de suas características morfológicas e agronômicas, o que dificulta a identificação varietal. A concorrência com genótipos, como arroz-vermelho e arroz-preto, de difícil controle por serem da mesma espécie que os cultivados, é considerada como um dos maiores problemas da cultura. Análises de isoenzimas podem ser usadas para o estudo da variabilidade e para estimar as relações genéticas existentes entre estes genótipos. Eletroforese em gel de poliacrilamida foi empregada, portanto, para caracterizar, através de isoenzimas de esterase, 6fosfogluconato desidrogenase, fosfoglucoisomerase e isocitrato desidrogenase em sementes e folhas de plântulas, e de fosfatase ácida e aspartato transaminase em folhas de plântulas, as cultivares BR-IRGA 409, BR-IRGA 410, BRS 6 ('Chuí'), BRS 7 ('Taim'), BRS Agrisul, INIA Taquari, El Paso L 144 e IRGA 417, e ecótipos de arroz-vermelho e arroz-preto. A análise de agrupamento, efetuada por meio do coeficiente de Jaccard e pelo método da média aritmética não ponderada (UPGMA), possibilitou a diferenciação de todos os genótipos, à exceção de BRS 6 ('Chuí') e BRS 7 ('Taim'). Três grupos foram identificados, incluindo-se, em um deles, os ecótipos de arroz-vermelho e arroz-preto, que apresentaram 95% de similaridade.

Semeadura direta de genótipos de arroz irrigado em sucessão a espécies de cobertura de inverno

A adoção do sistema de semeadura direta de arroz em sucessão a espécies de cobertura de solo no inverno é uma importante alternativa para possibilitar o cultivo em uma mesma área todos os anos. Com o objetivo de avaliar espécies de cobertura do solo no inverno mais apropriadas para participarem de um sistema de sucessão de culturas com semeadura direta de genótipos de arroz irrigado, conduziu-se um experimento na Estação Experimental do Arroz do Instituto Rio Grandense do Arroz, em Cachoeirinha, RS, nas estações de crescimento de 1996/97, 1997/98 e 1998/99. Os tratamentos constaram de quatro genótipos de arroz irrigado (BRS6, BR-IRGA 409, IRGA 416 e IRGA 417) instalados em semeadura direta, sobre parcelas com as coberturas de aveia-preta (Avena strigosa Scheib), aveia-branca (Avena sativa L.), azevém (Lolium multiflorum Lam.), serradela nativa [Ornithopus micranthus (Benth.) Arechavaleta] e de vegetação espontânea e com solo desnudo (testemunha). Quanto ao rendimento de grãos, houve interação entre sistemas de cobertura de solo e estações de crescimento. Nas três estações de crescimento, somente o arroz cultivado em sucessão à leguminosa serradela nativa apresentou rendimento de grãos similar ao obtido no sistema de cultivo convencional. Por outro lado, o arroz cultivado em sucessão ao azevém foi o único a apresentar rendimento de grãos inferior em relação ao sistema de cultivo convencional nas três estações de crescimento.

Supressão da produção de sementes de arroz-vermelho pela aplicação de herbicidas em arroz irrigado

A similaridade morfológica existente entre arroz-vermelho e arroz cultivado, associada à prolífica produção de sementes pelo arroz daninho e ao degrane dos grãos com elevado teor de umidade, são fatores que contribuem para sua infestação em lavouras de arroz. O objetivo deste trabalho foi investigar a supressão da produção de sementes viáveis, pelo arroz-vermelho, a fim de reduzir o seu banco de sementes no solo. Para isso, conduziram-se experimentos no campo e em laboratório, nas estações de crescimento 1997/98 e 1998/99, utilizando-se os herbicidas não-seletivos glyphosate, glufosinate e paraquat, aplicados em duas épocas e em duas doses, e o regulador de crescimento, hidrazida maléica, testado em duas épocas. Incluiu-se uma testemunha que não recebeu aplicação. Utilizou-se a cultivar de arroz IRGA-416, que cresceu na presença de elevada infestação de arroz-vermelho. Os produtos químicos foram aplicados na fase de maturação fisiológica da cultura. As variáveis avaliadas no arroz-vermelho foram: número de colmos sem panícula, com panículas normais e estéreis, esterilidade de espiguetas, produção de sementes, peso médio de grãos e germinação de sementes. Os herbicidas glyphosate, glufosinate e paraquat podem ser usados seletivamente para suprimir a produção de sementes de arroz-vermelho, quando aplicados na fase de maturação do arroz irrigado. A adoção desta tecnologia depende de haver diferença de ciclo do arroz-vermelho em relação ao cultivado, pela utilização de cultivares de arroz de ciclo precoce ou superprecoce.

Genetic diversity and virulence pattern in field populations of Pyricularia grisea from rice cultivar Metica-1

Rice blast is a major yield constraint of the irrigated rice in the State of Tocantins, Brazil. The objective of this investigation was to study the phenotypic and genetic diversity within the pathogen population of Pyricularia grisea in samples collected from four individual farms of rice cultivar Metica-1, under epidemic conditions of leaf blast. A set of 87 isolates was tested on 32 rice genotypes including eight international differentials. Considering 80% similarity in virulence, two groups comprising a total of 81 isolates were recognized, independently of the farms from which they were collected. Eighty percent of the isolates pertained to pathotype ID-14, indicating high cultivar specificity and narrow diversity of virulence in the sample population. The virulence in pathogen population on rice cultivars BR-IRGA 409 and Rio Formoso was low. Analysis of P. grisea isolates using rep-PCR with two primer sequences from Pot2 generated fingerprint profiles of one to nine bands. Cluster analysis revealed the occurrence of six fingerprint groups with similarities ranging from 0.09 to 1. There was no straight relationship between virulence of the isolates based on reaction pattern on 32 genotypes and grouping based on Pot2 rep-PCR analysis of P. grisea isolates collected from 'Metica-1'.

Resposta de duas cultivares de arroz irrigado à densidade de semeadura e à adubação nitrogenada

Diversos estudos foram realizados sobre densidade de semeadura e adubação nitrogenada em arroz irrigado, mas poucos trabalhos estudaram esses dois fatores conjuntamente. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da densidade de semeadura e da adubação nitrogenada no rendimento de grãos e nos componentes do rendimento, em duas cultivares de arroz irrigado. O experimento foi realizado no campo, durante os anos agrícolas de 1998/1999 e 1999/2000. Os tratamentos constituíram-se das combinações de duas cultivares de arroz irrigado (BR-IRGA 410 e IRGA 417), quatro densidades de semeadura (50, 100, 150 e 200 kg ha-1) e quatro níveis de nitrogênio (0, 40, 80 e 120 kg ha-1), distribuídos em blocos ao acaso, com quatro repetições. O rendimento de grãos em resposta à adubação nitrogenada não foi influenciado pela densidade de semeadura, exceto na densidade mais baixa, no segundo ano. O rendimento de grãos não variou dentro da faixa de densidade de semeadura testada. A eficiência de uso do nitrogênio foi maior na cultivar BR-IRGA 410 do que na IRGA 417 e diminuiu com o incremento da adubação nitrogenada.

Comparação de modelos matemáticos na estimativa das perdas de produtividade de grãos em arroz irrigado

Os objetivos deste trabalho foram comparar modelos matemáticos e identificar, entre variáveis morfológicas, a de melhor ajuste na previsão de perdas de produtividade em arroz irrigado por interferência da cultivar EEA 406, simuladora de arroz-vermelho. Foram realizados quatro experimentos, sendo um no campo e os demais em casa de vegetação. Três cultivares de arroz, BRS-38 Ligeirinho, IRGA 417 e BR-IRGA 409, foram estudadas no campo, com espaçamento entrelinhas de 15 e 25 cm, além de populações da cultivar competidora (dez níveis). Em casa de vegetação, realizaram-se experimentos em monocultivos e em série de substituição. A análise dos dados foi realizada com aplicação de modelos lineares e não lineares de regressão. O melhor ajuste dos dados de perdas de produtividade em arroz foi encontrado com o modelo de dois parâmetros. Área foliar e cobertura do solo estimaram melhor as perdas de produtividade de grãos do que a massa seca da cultivar simuladora. Os modelos testados indicam que a redução do espaçamento entrelinhas aumenta a habilidade competitiva das cultivares de arroz em relação à cultivar concorrente.

Controle químico de doenças foliares na cultura do arroz irrigado

O objetivo deste trabalho foi avaliar a interferência das doenças foliares na produtividade de duas cultivares de arroz irrigado, bem como determinar a interação entre ingredientes ativos e momento de aplicação, para o controle de escaldadura e mancha-marrom. Foram utilizados: tiofanato metílico, tebuconazole, azoxystrobin e trifloxystrobin + propiconazole, aplicados em cinco épocas, às cultivares IRGA 417 e El Passo L 144. Os parâmetros avaliados foram: severidade das doenças e rendimento de grãos. O controle químico proporcionou redução significativa na severidade das doenças, em ambas as cultivares, com reflexo no rendimento de grãos, e foi influenciado pelo produto e pela época de aplicação.

Modelagem da emissão de folhas em arroz cultivado e em arroz-vermelho

O objetivo deste trabalho foi simular o aparecimento de folhas em genótipos de arroz cultivados e em biótipos de arroz-vermelho por meio da adaptação do modelo de Wang e Engel, modificado por Streck et al. Dois experimentos foram conduzidos em Santa Maria, RS, em 2004/2005 e 2005/2006. Foram utilizadas as cultivares IRGA 417 e EEA 406, um híbrido e dois biótipos de arroz-vermelho. O modelo de aparecimento de folhas foi ajustado para os genótipos usando-se dados de estágio de Haun (HS), de cinco épocas de semeadura, em 2004/2005, e a avaliação do modelo foi feita com dados de HS medidos em três épocas de semeadura, em 2005/2006. Realizou-se também um experimento numérico utilizando-se dados de temperatura de 2003/2004 e de 2006/2007, e comparou-se o HS simulado dos genótipos cultivados em relação aos biótipos de arroz-vermelho. O modelo apresentou bom desempenho para simular o HS com raiz do quadrado médio do erro geralmente menor do que uma folha. A emissão de folhas na haste principal foi maior nos genótipos modernos - IRGA 417 e híbrido - do que no genótipo tradicional EEA 406. A emissão de folhas é diferente em distintos biótipos de arroz-vermelho.

Impact of increasing mean air temperature on the development of rice and red rice

The objective of this study was to assess the development response of cultivated rice and red rice to different increases in minimum and maximum daily air temperatures, in Santa Maria, Rio Grande do Sul State, Brazil. One hundred years climate scenarios of temperatures 0, +1, +2, +3, +4, and +5ºC, with symmetric and asymmetric increases in minimum and maximum daily air temperatures were created, using the LARS-WG Weather Generator, and a 1969-2003 database. Nine cultivated rice genotypes (IRGA 421, IRGA 416, IRGA 417, IRGA 420, BRS 7 TAIM, BR-IRGA 409, EPAGRI 109, EEA 406 and a hybrid), and two red rice biotypes (awned black hull-ABHRR, and awned yellow hull-AYHRR) were used. The dates of panicle differentiation (R1), anthesis (R4), and all grains with brown hulls (R9) were estimated with a nonlinear simulation model. Overall, the duration of the emergence-R1 phase decreased, whereas the duration of the R1-R4 and R4-R9 phases most often increased, as temperature increased in the climate change scenarios. The simulated rice development response to elevated temperature was not the same, when the increase in minimum and maximum temperature was symmetric or asymmetric.

Development of herbicide-tolerant irrigated rice cultivars

The objective of this work was to develop new irrigated rice lines tolerant to imidazolinone herbicides. The backcross breeding procedure was used to transfer the imidazolinone tolerance allele from mutant 93AS3510 to the recurrent parents 'BRS 7 Taim' and 'BRS Pelota'. Individual herbicide-tolerant plants were selected in each generation, for three backcrossings (RC1 to RC3), followed by three selfing generations (RC3F1 to RC3F3). The best four RC3F3 lines for agronomic traits were genotyped with 44 microsatellite markers. The observed conversion index of the new imidazolinone-tolerant lines varied from 91.86 to 97.67%. Pairwise genetic distance analysis between these lines and 22 accessions from the Embrapa's Rice Germplasm Bank clustered the new lines with their respective recurrent parents, but not with 'IRGA 417', which was originally used as recurrent parent to derive IRGA 422 CL, the only imidazolinone-tolerant irrigated rice cultivar recommended for cultivation in Brazil. Therefore, these lines represent new options of genetically diverse imidazolinone-tolerant rice accessions. Lines CNA10756 ('BRS Sinuelo CL') and CNA10757 will be released for cultivation in the Clearfield irrigated rice production system in Rio Grande do Sul, Brazil.

Simulação do rendimento de grãos de arroz irrigado em cenários de mudanças climáticas

O objetivo deste trabalho foi simular o rendimento de grãos de arroz em cenários de mudanças climáticas com aumento da atual concentração de CO2 na atmosfera e da temperatura média do ar em Santa Maria, RS, e verificar as implicações nas recomendações de época de semeadura. Foram utilizados cenários de mudanças climáticas, para os próximos 100 anos, com o dobro da quantidade de CO2 e com aumentos de temperatura do ar de 1, 2, 3, 4 e 5°C. O rendimento de grãos da cultura do arroz foi simulado com o modelo InfoCrop. As simulações foram realizadas para três cultivares de arroz (IRGA 421, IRGA 417 e EPAGRI 109) em sete datas de semeadura, com intervalos mensais, de 20 de julho até 20 de janeiro. Um aumento no rendimento de grãos de arroz irrigado foi observado nos cenários de mudanças climáticas simulado para as três cultivares, com maior incremento na muito precoce (IRGA 421) e menor na de ciclo longo (EPAGRI 109). Se as mudanças climáticas se confirmarem, o período de semeadura recomendado atualmente para cultivares de arroz irrigado deverá ser ampliado.