Effects of nickel and nitrogen soil fertilization on lettuce growth and urease activity

Nickel is a micronutrient involved in nitrogen metabolism and a constituent of the urease molecule. Plant growth and urease activity were evaluated in lettuce (Lactuca sativa L.) grown in soil-filled pots in a 2 x 8 factorial design with two nitrogen (N) sources and eight Ni rates, with five replications. Nitrogen was applied at 200 mg dm-3 (half the dose incorporated into the soil at seedling transplanting and half top-dressed later) using the sources NH4NO3 (AN) and CO(NH2)2 (Ur). The Ni treatments (0, 2, 4, 8, 12, 16, 24 and 32 mg dm-3) were applied as NiCl2. The shoot dry-matter yield, leaf urease activity, Ni levels in the lettuce leaves and Ni levels extracted from soil with Mehlich-3 (M-3) and DTPA were determined. In the plants supplied with AN, the shoot dry-matter yield was higher than in those supplied with Ur. There was no difference in shoot dry matter in response to soil-applied Ni. The leaf urease activity increased with Ni application, regardless of the N source. The extractions with M-3 and DTPA were efficient to evaluate Ni availability for lettuce in the Red-Yellow Latosol.

Impacto do manejo da água na toxidez por ferro no arroz irrigado por alagamento

A toxidez por ferro é o distúrbio nutricional de maior ocorrência em arroz (Oryza sativa L.) cultivado em sistemas alagados, derivada da quantidade excessiva de íons ferrosos (Fe2+) gerados pela redução de óxidos de ferro em solos alagados. Em experimento conduzido em casa de vegetação, foram avaliados os efeitos de manejos da água de irrigação na dinâmica de redução de um Planossolo e na manifestação da toxidez por ferro em arroz. Os tratamentos dispostos em blocos completos ao acaso com quatro repetições constaram de cinco manejos da água: T1- início do alagamento no estádio V2-V3 do arroz; T2- início do alagamento no estádio V6-V7; T3- T1 e drenagem no estádio V10-V11; T4- T2 e drenagem no estádio V10-V11; e T5- T1 e drenagens nos estádios V7-V8 e V10-V11. O atraso do início do alagamento para o estádio V6-V7 do arroz manteve os valores do Eh da solução do solo mais elevados, promovendo menor disponibilidade de Fe2+ na solução do solo e deslocando a máxima liberação de Fe2+ na solução do solo para estádios fenológicos mais avançados do arroz. A realização de drenagens ao longo do ciclo vegetativo do arroz promoveu a reoxidação do solo, que ocasionou o aumento dos valores de Eh e redução da concentração de Fe2+ na solução do solo. O uso de drenagens durante o período vegetativo do arroz foi eficiente no controle da toxidez por excesso de ferro, em arroz cultivado em solo alagado.

Rice straw incorporated just before soil flooding increases acetic acid formation and decreases available nitrogen

Incorporation of rice straw into the soil just before flooding for water-seeded rice can immobilize mineral nitrogen (N) and lead to the production of acetic acid harmful to the rice seedlings, which negatively affects grain yield. This study aimed to evaluate the formation of organic acids and variation in pH and to quantify the mineral N concentration in the soil as a function of different times of incorporation of rice straw or of ashes from burning the straw before flooding. The experiment was carried out in a greenhouse using an Inceptisol (Typic Haplaquept) soil. The treatments were as follows: control (no straw or ash); incorporation of ashes from previous straw burning; rice straw incorporated to drained soil 60 days before flooding; straw incorporated 30 days before flooding; straw incorporated 15 days before flooding and straw incorporated on the day of flooding. Experimental units were plastic buckets with 6.0 kg of soil. The buckets remained flooded throughout the trial period without rice plants. Soil samples were collected every seven days, beginning one day before flooding until the 13th week of flooding for determination of mineral N- ammonium (NH4+) and nitrate (NO3-). Soil solution pH and concentration of organic acids (acetic, propionic and butyric) were determined. All NO3- there was before flooding was lost in approximately two weeks of flooding, in all treatments. There was sigmoidal behavior for NH4+ formation in all treatments, i.e., ammonium ion concentration began to rise shortly after soil flooding, slightly decreased and then went up again. On the 91st day of flooding, the NH4+ concentrations in soil was 56 mg kg-1 in the control treatment, 72 mg kg-1 for the 60-day treatment, 73 mg kg-1 for the 30-day treatment and 53 mg kg-1 for the ash incorporation treatment. These ammonium concentrations correspond to 84, 108, 110 and 80 kg ha-1 of N-NH4+, respectively. When the straw was incorporated on the day of flooding or 15 days before, the concentration of N-NH4+ in the soil was 28 and 54 mg kg-1, equivalent to an accumulation of 42 and 81 kg ha-1 of N-NH4+, respectively. There was formation of acetic acid in which toxic concentrations were reached (7.2 mmol L-1) on the 15th day of flooding only for the treatment with straw incorporated on the day of flooding. The pH of the soil solution of all the treatments increased after flooding and this increase was faster in the treatments with incorporation of straw, followed by the ash treatment and then the control. After 60 days of flooding, however, the pH values were around 6.5 for all treatments, except for the control, which reached a pH of 6.3. Rice straw should be incorporated into the soil at least 30 days before flooding; otherwise, it may immobilize part of the mineral N and produce acetic acid in concentrations toxic to rice seedlings.

Iron oxidation on the surface of adventitious roots and its relation to aerenchyma formation in rice genotypes

Establishment of the water layer in an irrigated rice crop leads to consumption of free oxygen in the soil which enters in a chemical reduction process mediated by anaerobic microorganisms, changing the crop environment. To maintain optimal growth in an environment without O2, rice plants develop pore spaces (aerenchyma) that allow O2 transport from air to the roots. Carrying capacity is determined by the rice genome and it may vary among cultivars. Plants that have higher capacity for formation of aerenchyma should theoretically carry more O2 to the roots. However, part of the O2 that reaches the roots is lost due to permeability of the roots and the O2 gradient created between the soil and roots. The O2 that is lost to the outside medium can react with chemically reduced elements present in the soil; one of them is iron, which reacts with oxygen and forms an iron plaque on the outer root surface. Therefore, evaluation of the iron plaque and of the formation of pore spaces on the root can serve as a parameter to differentiate rice cultivars in regard to the volume of O2 transported via aerenchyma. An experiment was thus carried out in a greenhouse with the aim of comparing aerenchyma and iron plaque formation in 13 rice cultivars grown in flooded soils to their formation under growing conditions similar to a normal field, without free oxygen. The results indicated significant differences in the volume of pore spaces in the roots among cultivars and along the root segment in each cultivar, indicating that under flooded conditions the genetic potential of the plant is crucial in induction of cell death and formation of aerenchyma in response to lack of O2. In addition, the amount of Fe accumulated on the root surface was different among genotypes and along the roots. Thus, we concluded that the rice genotypes exhibit different responses for aerenchyma formation, oxygen release by the roots and iron plaque formation, and that there is a direct relationship between porosity and the amount of iron oxidized on the root surface.

Resíduo de Curtumes como Fonte de Nitrogênio para Trigo e Arroz em Sucessão

RESUMO O processo de estabilização necessário para o curtimento das peles, na indústria coureira, gera grande quantidade de resíduo sólido colagênico com elevado potencial poluidor. Esse resíduo contém elevado teor de nitrogênio, o que confere ao resíduo potencial para uso agrícola. Para avaliar a viabilidade da aplicação de rejeito da indústria do couro, como fonte nitrogenada para as culturas do trigo e arroz de sequeiro, foi implantado um experimento em casa de vegetação com cinco doses de N provenientes do colágeno (0, 225, 450, 675 e 900 mg kg-1) e três tratamentos adicionais (controle, ureia e ureia reposta no segundo cultivo). A aplicação de até 675 mg kg-1 de N via colágeno propiciou produção de matéria seca de plantas de trigo similar à aplicação de N mineral e maior massa de grãos de trigo em todas as doses estudadas (14 a 41 % superiores à aplicação de N mineral). Como fonte residual, a aplicação do colágeno proporcionou níveis de N no solo suficientes para obter massa de grãos de arroz nas doses mais elevadas (acima de 675 mg kg-1de N via colágeno), sem que os teores de Cr foliares sejam considerados tóxicos. O colágeno pode ser boa alternativa para a implantação da cultura do arroz após a colheita de trigo, sem prejuízos de produtividade e necessidade de reposição de fertilizantes nitrogenados, se aplicado na dose 675 mg kg-1 de N fornecido via colágeno.

Seed-specific silencing of OsMRP5 reduces seed phytic acid and weight in rice.

Phytic acid (PA) is poorly digested by humans and monogastric animals and negatively affects human/animal nutrition and the environment. Rice mutants with reduced PA content have been developed but are often associated with reduced seed weight and viability, lacking breeding value. In the present study, a new approach was explored to reduce seed PA while attaining competitive yield. The OsMRP5 gene, of which mutations are known to reduce seed PA as well as seed yield and viability, was down-regulated specifically in rice seeds by using an artificial microRNA driven by the rice seed specific promoter Ole18. Seed PA contents were reduced by 35.8-71.9% in brown rice grains of transgenic plants compared to their respective null plants (non-transgenic plants derived from the same event). No consistent significant differences of plant height or number of tillers per plant were observed, but significantly lower seed weights (up to 17.8% reduction) were detected in all transgenic lines compared to null plants, accompanied by reductions of seed germination and seedling emergence. It was observed that the silencing of the OsMRP5 gene increased the inorganic P (Pi) levels (up to 7.5 times) in amounts more than the reduction of PA-P in brown rice. This indicates a reduction in P content in other cellular compounds, such as lipids and nucleic acids, which may affect overall seed development. Put together, the present study demonstrated that seed specific silencing of OsMRP5 could significantly reduce the PA content and increase Pi levels in seeds; however, it also significantly lowers seed weight in rice. Discussions were made regarding future directions towards producing agronomically competitive and nutritionally valuable low PA rice.

Progresso genético obtido pelo melhoramento do arroz de sequeiro em 21 anos de pesquisa em Minas Gerais

Este trabalho objetivou estimar o ganho genético obtido pelo programa de melhoramento de arroz de sequeiro (Oryza sativa L.) desenvolvido em Minas Gerais cooperativamente pela Epamig/Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Arroz e Feijão (CNPAF)/UFLA/UFV, no período de 1974/75 a 1994/95. Para tanto, utilizaram-se os dados dos ensaios comparativos avançados de cultivares e linhagens de arroz de sequeiro conduzidos no referido período. Em virtude da distribuição irregular de chuvas e da resposta diferenciada dos materiais de ciclos diferentes às condições climáticas, optou-se por dividi-los em dois grupos; um contendo os genótipos precoces e o outro os de ciclo médio. Os resultados alcançados mostraram que ocorreu um ganho genético médio anual de 1,26% e de 3,37% em relação ao grupo precoce e ao de ciclo médio, respectivamente. O grupo precoce superou estatisticamente (P<=0,01) em produtividade de grãos o grupo de ciclo médio, indicando que em Minas Gerais deve-se dar preferência ao plantio de cultivares de ciclo curto.

Manejo de água e de fertilizante potássico na cultura de arroz irrigado

O manejo da água de irrigação e as doses e épocas de aplicação de fertilizantes tornam-se aspectos de extrema importância no êxito do aproveitamento das várzeas para o cultivo de arroz (Oryza sativa L.) irrigado ou este seguido de outras espécies. Com o objetivo de comparar distintas formas de manejo de água e de fertilizante potássico no comportamento do arroz irrigado, foram conduzidos experimentos por três anos consecutivos, em um Inceptissolo. Foram estudados os efeitos de manejo de água (MA1 - inundação contínua e MA2 - inundação intermitente seguida de contínua) e o modo de aplicação de fertilizante potássico (K1 - na semeadura; K2 - parcelada e K3 - meia dose parcelada). O manejo de água apresentou efeito mais expressivo sobre o comportamento do arroz que o do fertilizante potássico. A inundação contínua durante todo o ciclo da cultura proporcionou maiores rendimentos de grãos, expressando maiores valores dos parâmetros produtivos, e melhorou a qualidade industrial dos grãos. Com esta irrigação, o parcelamento da adubação potássica aumentou o aproveitamento do fertilizante. Os manejos do fertilizante potássico afetaram diferentemente o comportamento da cultura do arroz nas distintas formas de manejo de água.

Herança da tolerância à toxidez de alumínio em arroz com base em análise dialélica

Objetivando estudar a herança da tolerância à toxidez de alumínio (Al) em arroz (Oryza sativa L.) avaliaram-se três genótipos tolerantes (Guarani, Guaporé e IAC 25) e três sensíveis (CNA 5600, CNA 5615 e IAC 899) à toxidez de Al e seus respectivos cruzamentos F1 em um sistema de cruzamento dialélico, desconsiderando os recíprocos, na concentração de 20 mg/L de Al, em solução nutritiva. Os resultados encontrados evidenciaram que a herança da tolerância à toxidez de Al em arroz é oligogênica, com os alelos dominantes determinando essa tolerância. Os progenitores Guarani, Guaporé e IAC 25 apresentaram maior concentração de alelos dominantes, e CNA 5600, CNA 5615 e IAC 899 maior número de alelos recessivos.

Adubação nitrogenada em arroz sob irrigação suplementar por aspersão

Com o objetivo de determinar a dose de N mais adequada para o arroz (Oryza sativa L.) de terras altas, com tipo de planta moderno, cultivado no espaçamento de 0,20 m entre linhas, sob irrigação suplementar por aspersão, estudaram-se os efeitos das doses 0, 40, 80, 120 e 160 kg de N/ha sobre a produtividade de arroz de sequeiro favorecido, cv. Maravilha e linhagens CNA7127, CNA7730 e CT7/15. O estudo foi realizado por três anos agrícolas em um Latossolo Vermelho-Escuro, em Santo Antônio de Goiás, GO. De acordo com o modelo de regressão utilizado, a máxima produtividade 5.523 kg de grãos/ha, seria alcançada com 112,9 kg de N/ha. Considerando a relação entre o preço do kg do N (R$ 1,20) e o do arroz (R$ 0,20) praticada em Goiânia, em junho/97, a dose máxima econômica foi igual a 87,3 kg de N/ha.

Avaliação de cultivares de alfafa e estimativas de repetibilidade de caracteres forrageiros

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de 42 cultivares de alfafa (Medicago sativa L.) e estimar o coeficiente de repetibilidade das características produção de matéria seca, teor de proteína bruta na folha e no caule e tolerância a doenças, avaliadas no período das águas (outubro a março) e da seca (abril a setembro), em seis cortes. Observou-se variabilidade significativa entre as cultivares quanto à produção de matéria seca e ao teor de proteína bruta na folha, em ambas as estações. No tocante a teor de proteína bruta no caule e tolerância a doenças, a variabilidade foi manifestada apenas no período da seca. As cultivares de melhor desempenho, para a maioria das características avaliadas, foram Crioula e Cibola. Em geral, o coeficiente de repetibilidade apresentou estimativas de baixa magnitude (inferior a 0,4). Quanto à produção de matéria seca, constatou-se a existência de comportamento similar das cultivares avaliadas nos dois períodos estudados, coeficiente de repetibilidade variando de 0,3195 a 0,4270, determinação genotípica em torno de 65%, e possibilidade de se atingir a predição do valor real por meio de sete a nove cortes.

Comparação entre dois métodos analíticos para determinação da lignina de algumas gramíneas forrageiras

Foram comparados dois métodos analíticos para a determinação da lignina (lignina em detergente ácido - LDA e lignina permanganato de potássio - LPer) bem como para averiguar a possível relação dos teores desse componente com a digestibilidade da fibra dos seguintes fenos: andropogon (Andropogon gayanus); aveia (Avena sativa); e dois tipos de coast-cross (Cynodon dactylon), um bem fenado e outro de baixa qualidade. Os valores de LDA e LPer foram diferentes (p <= 0,05) entre as gramíneas estudadas, com as concentrações de LPer consistentemente mais baixas do que as de LDA. Foram detectadas diferenças (p <= 0,05) nos valores de digestibilidade da fibra em detergente neutro (FDN) e da fibra em detergente ácido (FDA), porém, não foi detectada clara relação desses valores com teores de lignina. Os dados sugerem que a concentração de lignina não é o principal fator a explicar um dado valor de digestibilidade.

Progressos do melhoramento genético do arroz de sequeiro no estado do Amapá

Com o objetivo de avaliar os progressos apresentados pelas atividades de melhoramento de arroz (Oryza sativa L.) de sequeiro desenvolvidas no Estado do Amapá, são analisados dados de produção de grãos, floração média, altura de planta, classe de grãos, incidência de acamamento e doenças em sete ensaios comparativos avançados de rendimento e cinco ensaios comparativos preliminares de rendimento, conduzidos em áreas experimentais da Embrapa-Centro de Pesquisa Agroflorestal do Amapá (CPAF-AP), nos anos agrícolas 1990/91 a 1995/96. O ganho anual médio em produtividade, no período estudado, de 83,0 kg/ha, é significativo pelo teste t a 1% de probabilidade. Esse ganho representa, percentualmente, um incremento de 3,5% ao ano na produtividade. Das linhagens avaliadas, CNA 6843-1, CNA 8386, CNA 8394, CNA 8170 e CNA 8441 destacam-se das demais em relação às características analisadas. As linhagens CNA 6843-1 e CNA 7706 mostraram, notadamente, considerável progresso em resistência ao acamamento e qualidade de grãos, dois dos maiores problemas verificados com a cultura do arroz no Amapá. Os resultados obtidos com o presente trabalho corroboram a estratégia adotada não somente na Região Norte, mas em todo o país de desenvolver um programa cooperativo de melhoramento de arroz, que permita utilizar procedimentos seletivos baseados em informações compartilhadas por um grupo de pesquisadores que exploram áreas com certo grau de similaridade.

Radiation and energy balance of lettuce culture inside a polyethylene greenhouse

The objective of this paper was to describe the radiation and energy balance, during the lettuce (Lactuca sativa, L. cv. Verônica) crop cycle inside a polyethylene greenhouse. The radiation and energy balance was made inside a tunnel greenhouse with polyethylene cover (100 mum) and in an external area, both areas with 35 m². Global, reflected and net radiation, soil heat flux and air temperature (dry and humid) were measured during the crop cycle. A Datalogger, which operated at 1 Hz frequency, storing 5 minutes averages was utilized. The global (Kl>¯) and reflected (Kl>­) radiations showed that the average transmission of global radiation (Kl>¯in / Kl>¯ex) was almost constant, near to 79.59%, while the average ratio of reflected radiation (Kl>­in / Kl>­ex) was 69.21% with 8.47% standard-deviation. The normalized curves of short-wave net radiation, in relation to the global radiation (K*/ Kl>¯), found for both environments, were almost constant at the beginning of cycle; this relation decreased in the final stage of culture. The normalized relation (Rn/ Kl>¯) was bigger in the external area, about 12%, when the green culture covered the soil surface. The long-wave radiation balance average (L*) was bigger outside, about 50%. The energy balance, estimated in terms of vertical fluxes, showed that, for the external area, in average, 83.07% of total net radiation was converted in latent heat evaporation (LE), and 18% in soil heat flux (G), and 9.96% in sensible heat (H), while inside of the greenhouse, 58.71% of total net radiation was converted in LE, 42.68% in H, and 28.79% in G.

Desenvolvimento radicular e influxo de nitrogênio em duas cultivares de arroz

Foi conduzido um experimento para avaliar as diferenças genotípicas nas taxas de absorção de nitrogênio, associadas aos padrões de desenvolvimento radicular, em duas cultivares de arroz (Oryza sativa L.). As cultivares IAC 4440 e Comum Branco, adaptadas, respectivamente, ao cultivo sob irrigação e sequeiro, foram crescidas em solução nutritiva, efetuando-se sete coletas em intervalos de dez dias. Apesar das pequenas diferenças entre as cultivares na produção de massa seca radicular, IAC 4440 apresentou maior área radicular total, com raízes mais finas e maior área radicular específica, como conseqüência de um maior perfilhamento, associado a maiores teores de nitrogênio em folhas e colmos. Os influxos radiculares de nitrogênio foram significativamente superiores em Comum Branco entre 35 e 55 dias após plantio, estádio em que principiaram as diferenças nos padrões de desenvolvimento radicular das cultivares. O menor influxo de nitrogênio em IAC 4440 foi compensado pela maior produção de área radicular, resultando em taxas de acumulação de nitrogênio similares nas duas cultivares.