Long-term changes in rice development in Southern Brazil, during the last ten decades

The objective of this work was to test long-term trends in the duration of rice development phases in Santa Maria, RS, Brazil. The duration from emergence to V3 (EM-V3), emergence to panicle differentiation (EM-R1), emergence to anthesis (EM-R4), and emergence to all grains with brown hull (EM-R9) was calculated using leaf appearance and developmental models for four rice cultivars (IRGA 421, IRGA 417, EPAGRI 109, and EEA 406), for the period from 1912 to 2011, considering three emergence dates (early, mid, and late). The trend of the time series was tested with the non-parametric Mann-Kendall test, and the magnitude of the trend was estimated with simple linear regression. Rice development has changed over the last ten decades in this location, leading to an anticipation of harvest time of 17 to 31 days, depending on the cultivar maturity group and emergence date, which is related to trends of temperature increase during the growing season. Warmer temperatures over the evaluated time period are responsible for changing rice phenology in this location, since minimum and maximum daily temperature drive the rice developmental models used.

Desempenho de cultivares de arroz com uso de reguladores de crescimento, em diferentes sistemas de cultivo

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de reguladores de crescimento sobre o estabelecimento inicial e o desempenho agronômico de cultivares de arroz irrigado, em diferentes sistemas de cultivo. O experimento foi conduzido em ambiente controlado e em campo, com as cultivares Irga 424 e Irga 425, e os produtos ácido giberélico, tiametoxam e Haf Plus. Em campo, os tratamentos foram testados nos sistemas de cultivo convencional e pré-germinado. Em ambiente controlado, as substâncias avaliadas promoveram a germinação de Irga 425, com incremento de 50% na germinação com o uso de tiametoxam, e de 39% com Haf Plus e ácido giberélico. Em campo, esse desempenho foi dependente do sistema de cultivo e da cultivar utilizada. O ácido giberélico causou estiolamento inicial, com reflexos na estatura da planta, na emissão de perfilhos e na deposição de biomassa vegetal. Tiametoxam e Haf Plus estimularam o perfilhamento das cultivares de arroz, nos dois sistemas de cultivo. Apesar de todos os produtos estimularem o número de panículas por metro quadrado, sua influência na produtividade de grãos não foi observada nos sistemas avaliados.

Genetic variability of rice recurrent selection populations as affected by male sterility or manual recombination

The objective of this work was to determine the effect of male sterility or manual recombination on genetic variability of rice recurrent selection populations. The populations CNA-IRAT 4, with a gene for male sterility, and CNA 12, which was manually recombined, were evaluated. Genetic variability among selection cycles was estimated using14 simple sequence repeat (SSR) markers. A total of 926 plants were analyzed, including ten genitors and 180 individuals from each of the evaluated cycles (1, 2 and 5) of the population CNA-IRAT 4, and 16 genitors and 180 individuals from each of the cycles (1 and 2) of CNA 12. The analysis allowed the identification of alleles not present among the genitors for both populations, in all cycles, especially for the CNA-IRAT 4 population. These alleles resulted from unwanted fertilization with genotypes that were not originally part of the populations. The parameters of Wright's F-statistic (F IS and F IT) indicated that the manual recombination expands the genetic variability of the CNA 12 population, whereas male sterility reduces the one of CNA-IRAT 4.

Selenato e selenito na produção e biofortificação agronômica com selênio em arroz

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de doses de selenato e selenito na biofortificação de arroz (Oryza sativa) com Se, bem como a influência dessas formas de Se nos teores de P, S, Fe e Zn nos grãos. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, em vasos com 4 dm³ de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, de textura média, em arranjo fatorial 5x2, com cinco doses de Se (0, 0,75, 1,50, 3,0 e 6,0 mg dm-3) e duas formas de Se (selenato e selenito). Observou-se que o selenato proporcionou maior eficiência na absorção de Se pelas raízes, aproveitamento pela planta, translocação para a parte aérea e teor desse elemento nos grãos. A aplicação do selênio na adubação altera os teores de P, S e Zn, mas não afeta os de Fe nos grãos de arroz.

CO2-response function of radiation use efficiency in rice for climate change scenarios

The objective of this work was to evaluate a generalized response function to the atmospheric CO2 concentration [f(CO2)] by the radiation use efficiency (RUE) in rice. Experimental data on RUE at different CO2 concentrations were collected from rice trials performed in several locations around the world. RUE data were then normalized, so that all RUE at current CO2 concentration were equal to 1. The response function was obtained by fitting normalized RUE versus CO2 concentration to a Morgan-Mercer-Flodin (MMF) function, and by using Marquardt's method to estimate the model coefficients. Goodness of fit was measured by the standard deviation of the estimated coefficients, the coefficient of determination (R²), and the root mean square error (RMSE). The f(CO2) describes a nonlinear sigmoidal response of RUE in rice, in function of the atmospheric CO2 concentration, which has an ecophysiological background, and, therefore, renders a robust function that can be easily coupled to rice simulation models, besides covering the range of CO2 emissions for the next generation of climate scenarios for the 21st century.

Características micromorfológicas de biótipos de capim‑arroz resistente e suscetível ao quinclorac

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do quinclorac nas características anatômicas de folhas e raízes de biótipos de capim‑arroz (Echinochloa spp.), resistente e suscetível a este herbicida, por meio de avaliações micromorfométricas. As plantas foram cultivadas em vasos de plástico com capacidade de 250 cm³. As imagens dos cortes foram obtidas com microscópio de luz equipado com sistema U‑Photo, acoplado à câmera digital conectada a microcomputador. Na seção transversal da lâmina foliar e das raízes, utilizou-se objetiva de 10X, tendo-se avaliado 20 cortes/campos por planta, com dez medições por corte e quatro repetições por tratamento. Observaram-se diferenças entre os biótipos resistente e suscetível, tanto na ausência quanto na presença do quinclorac. O biótipo resistente apresenta lâmina foliar pouco afetada pelo herbicida; no entanto, há modificação na constituição dos tecidos radiculares com a formação mais acentuada de aerênquima. O biótipo suscetível também apresenta formação de aerênquima quando tratado com o quinclorac, mas em quantidade inferior à observada no biótipo resistente.

Gas exchange rates, plant height, yield components, and productivity of upland rice as affected by plant regulators

The objective of this work was to evaluate gas exchange rates, plant height, yield components, and productivity of upland rice, as affected by type and application time of plant growth regulators. A randomized block design, in a 4x2 factorial arrangement, with four replicates was used. Treatments consisted of three growth regulators (mepiquat chloride, trinexapac-ethyl, and paclobutrazol), besides a control treatment applied at two different phenological stages: early tillering or panicle primordial differentiation. The experiment was performed under sprinkler-irrigated field conditions. Net CO2 assimilation, stomatal conductance, plant transpiration, and water-use efficiency were measured four times in Primavera upland rice cultivar, between booting and milky grain phenophases. Gas exchange rates were neither influenced by growth regulators nor by application time. There was, however, interaction between these factors on the other variables. Application of trinexapac-ethyl at both tillering and differentiation stages reduced plant height and negatively affected yield components and rice productivity. However, paclobutrazol and mepiquat chloride applied at tillering, reduced plant height without affecting rice yield. Mepiquat chloride acted as a growth stimulator when applied at the differentiation stage, and significantly increased plant height, panicle number, and grain yield of upland rice.

Ammonium and nitrate in soil and upland rice yield as affected by cover crops and their desiccation time

The objective of this work was to evaluate the effect of cover crops and their desiccation times on upland rice yield and on the levels of nitrate and ammonium in a no-tillage soil. The experiment was carried out in a randomized blocks, with split plots and three replicates. Cover crops (plots) were sowed in the off-season (March 2009). In November 2009, at 30, 20, 10 and 0 days before rice sowing (split plots), herbicide was applied on the cover crops (fallow, Panicum maximum, Urochloa ruziziensis, U. brizantha and millet). Straw and soil were sampled (0 - 10 cm) at the sowing day, and after 7, 14, 21, 28 and 35 days. Straws from millet and fallow were degraded more rapidly and provided the lowest level of nitrate in the soil. Urochloa ruziziensis, U. brizantha and P. maximum produced higher amounts of dry matter, and provided the highest levels of nitrate in the soil. Millet provides the lowest nitrate/ammonium ratio and the highest upland rice yield. Desiccations carried out at 30 and 20 days before sowing had the largest levels of nitrate in the soil at the sowing date. Nitrogen content and forms in the soil are affected by cover crops and their desiccation times.

Habilidade competitiva relativa de milhã em convivência com arroz irrigado e soja

O objetivo deste trabalho foi comparar a habilidade competitiva relativa de milhã com as culturas de arroz irrigado e de soja. Realizaram-se cinco experimentos, nas safras de 2009/2010 e 2010/2011, em delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. Os tratamentos consistiram de proporções de plantas de milhã e arroz irrigado ou soja (100:0, 75:25, 50:50, 25:75 e 0:100%). A área foliar e a massa de matéria seca da parte aérea foram avaliadas aos 45 dias após a emergência. A competição entre milhã e arroz irrigado ou soja ocorre pelos mesmos recursos do ambiente. Plantas de milhã apresentam menor habilidade competitiva por indivíduo do que o arroz irrigado e a soja, quando ocorrem na mesma proporção de plantas. Quando as culturas do arroz irrigado ou da soja estão associadas ao milhã, a competição intraespecífica predomina, enquanto, para a planta daninha, prevalece a competição interespecífica como a mais prejudicial.

Adubação potássica em arroz irrigado conforme a capacidade de troca catiônica do solo

O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta do arroz irrigado por inundação à aplicação de doses de potássio, conforme a capacidade de troca catiônica (CTC) do solo. Foram utilizados 16 solos com diferentes valores de CTC a pH 7,0 (CTCpH7), divididos em duas classes: solos com CTCpH7 até 15 cmol c dm-3 e com CTCpH7 maior que esse valor. O experimento foi realizado nas safras agrícolas de 2005/2006 e 2006/2007, em oito locais por ano agrícola, com uso de diferentes cultivares de arroz, conforme o local ou o ano. Foram calculados os incrementos médios da produtividade de arroz pela aplicação das doses de K, em função da razão K/CTCpH7. A dose de máxima eficiência econômica (DMEE) de potássio foi calculada de acordo com os preços do fertilizante e do arroz, praticados de 2003 a 2012. O arroz respondeu de forma econômica à aplicação de potássio, em ambas as classes de CTCpH7 utilizadas, com maior incremento de produtividade nos solos com menor relação K/CTCpH7. Na média dos dez anos, a DMEE foi sempre superior a U$ 100,00 e maior nos solos com CTCpH7>15,0 cmol c dm-3.

Análise de associação quanto à produtividade e seus caracteres componentes em linhagens e cultivares de arroz de terras altas

O objetivo deste trabalho foi identificar, por meio da análise de mapeamento associativo, os marcadores moleculares relacionados à produtividade do arroz de terras altas e aos seus caracteres componentes. Foram usadas 113 linhagens e cultivares de arroz de terras altas, da Coleção Nuclear de Arroz da Embrapa, com reduzido vínculo genético entre si. Os seguintes caracteres componentes da produtividade foram avaliados: número de panículas por metro, número de grãos por panícula e peso de 100 grãos. Dos 115 marcadores utilizados, 25 (21,7%) associaram-se significativamente a um ou mais caracteres. Entre os 29 SSR ("simple sequence repeats") colocalizados em QTL ("quantitative trait loci") de produtividade de arroz, 12 foram associados aos caracteres avaliados e considerados como candidatos para uso na seleção assistida por marcadores. Os marcadores NP914540, Q6ZGD1 e Q69JE3, associados ao número de grãos por panícula, ainda não foram anotados no arroz e podem constituir o ponto de partida para estudos de genômica funcional. Entre os marcadores derivados de sequências transcritas, NP914526 e NP914533 destacam-se por pertencer a rotas metabólicas relacionadas ao aumento do potencial produtivo de arroz.

Mudanças climáticas e seus efeitos no rendimento de arroz irrigado no Rio Grande do Sul

O objetivo deste trabalho foi estimar o rendimento de grãos de arroz irrigado nas regiões orizícolas do Estado do Rio Grande do Sul, em diferentes datas de semeadura, em cenário climático futuro - cenário A1B do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) - e determinar as possíveis alterações no atual calendário de semeadura do arroz irrigado nesse cenário. O modelo SimulArroz foi usado, tendo-se considerado três grupos de maturação (precoce, médio e tardio) e sete datas de semeadura (1/8, 1/9, 1/10, 1/11, 1/12, 1/1 e 1/2) para cada ano do cenário climático, nas seis regiões orizícolas do estado. Entre as regiões orizícolas, há variação do efeito da mudança no clima sobre o rendimento, em que a região da Fronteira Oeste é a menos favorecida e a Zona Sul, a mais favorecida no cenário futuro. As mudanças climáticas projetadas têm efeito positivo no rendimento de grãos de arroz irrigado no Estado do Rio Grande do Sul, principalmente no final do século 21, quando o período de semeadura poderá ser antecipado.

Antecipação da diagnose foliar em arroz de sequeiro

O objetivo deste trabalho foi avaliar a possibilidade de antecipar a amostragem foliar em arroz de sequeiro, para viabilizar o diagnóstico nutricional em tempo hábil para intervenção. Foram coletadas 107 amostras foliares em ensaios de materiais genéticos da Embrapa Rondônia, no Estado de Rondônia, em três épocas de amostragem: antecipada, aos 30 e 40 dias após a semeadura (DAS); e padrão, aos 65 DAS. Foram obtidas as normas de diagnose da composição nutricional (CND) para cada época avaliada, as quais foram utilizadas para o diagnóstico em todas as épocas, tendo-se comparado os resultados do potencial de resposta à adubação sob duas ou três classes de suficiência nutricional, e verificado o grau de concordância entre os diagnósticos. O uso de duas classes de suficiência aumenta a possibilidade da antecipação da época de amostragem para diagnose foliar, o que viabilizaria o diagnóstico nutricional em tempo hábil para a correção ou a mitigação de eventuais deficiências nutricionais. A antecipação da diagnose foliar em arroz de sequeiro depende do desenvolvimento de normas de diagnose específicas para cada período amostral.

Physiological parameters to select upland rice genotypes for tolerance to water deficit

Abstract: The objective of this work was to evaluate the feasibility of using physiological parameters for water deficit tolerance, as an auxiliary method for selection of upland rice genotypes. Two experiments - with or without water deficit - were carried out in Porangatu, in the state of Goiás, Brazil; the water deficit experiment received about half of irrigation that was applied to the well-watered experiment. Four genotypes with different tolerance levels to water stress were evaluated. The UPLRI 7, B6144F-MR-6-0-0, and IR80312-6-B-3-2-B genotypes, under water stress conditions, during the day, showed lower stomatal diffusive resistance, higher leaf water potential, and lower leaf temperature than the control. These genotypes showed the highest grain yields under water stress conditions, which were 534, 601, and 636 kg ha-1, respectively, and did not differ significantly among them. They also showed lower drought susceptibility index than the other genotypes. 'BRS Soberana' (susceptible control) was totally unproductive under drought conditions. Leaf temperature is a easy-read parameter correlated to plant-water status, viable for selecting rice genotypes for water deficit tolerance.

Características de tolerância à seca em genótipos de uma coleção nuclear de arroz de terras altas

Resumo:O objetivo deste trabalho foi avaliar características morfofisiológicas relacionadas à tolerância ao estresse hídrico em genótipos de uma coleção nuclear temática de arroz de terras altas, bem como identificar os materiais mais tolerantes. Foram avaliados 100 genótipos de arroz de terras altas em experimentos conduzidos com e sem estresse por deficiência hídrica. Os genótipos tenderam a aumentar o número de dias para o florescimento (FLO) e a diminuir a altura (ALT), na condição de estresse, mas manifestaram ampla variação de comportamento. A esterilidade das espiguetas (EST) foi a característica mais importante para a seleção, nas duas condições de cultivo, em razão de sua elevada correlação negativa com a produtividade. O número de perfilhos não diferiu entre os genótipos na condição sem estresse, mas houve diferença significativa sob estresse hídrico. Os genótipos Ligeiro e Canela de Ferro apresentaram baixos índices de susceptibilidade à seca (ISS), mas baixa produtividade em ambas as condições de cultivo; já os materiais Catetão, Jatobá e Arroz do Maranhão apresentaram elevada produtividade sob estresse e valores de ISS relativamente baixos. EST, FLO, ALT e ISS são características morfofisiológicas relacionadas à tolerância à seca, e os genótipos Catetão, Jatobá e Arroz do Maranhão podem constituir boas fontes de genes para tolerância à seca em programas de melhoramento.