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.

Produtividade e nutrição de mamona cultivada em área de reforma de canavial tratada com lodo de esgoto

A utilização de lodo de esgoto (LE) em solos agrícolas é uma das maneiras mais viáveis de destinação desse resíduo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de LE na nutrição e na produtividade da mamona cultivada em área de reforma de canavial, num Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico textura argilosa. Os tratamentos testados constaram de quatro doses de lodo de esgoto: 0, 5, 10 e 20 t ha-1 (base seca), calculadas para fornecer N equivalente a 0, 37,5, 75 e 150 kg ha-1; um tratamento com fertilização mineral N-P2O5-K2O (75-40-80 kg ha-1respectivamente) e um controle sem qualquer fertilização. Os tratamentos com LE também receberam 40 kg ha-1 de P2O5 e 80 kg ha-1 de K2O. A mamoneira, cultivar IAC-Guarani, foi cultivada por cerca de 180 dias entre novembro de 2004 e maio de 2005. A aplicação de LE resultou em incremento estatisticamente significativo (p < 0,05) na produtividade e em outras características biométricas da mamona. A aplicação da dose equivalente a 10 t ha-1 de lodo resultou em um índice de eficiência agronômica de 85 %, em relação à adubação mineral. A disponibilidade de N foi o fator mais limitante no crescimento e na produtividade da mamona, e a taxa de mineralização do N utilizada subestimou o fornecimento de N pelo lodo em campo. Houve aumento significativo de Cu e Zn no solo com a aplicação das doses de lodo, mas tanto os teores no solo quanto na planta estiveram dentro dos limites aceitos pela legislação ambiental.

Phosphorus and root distribution and corn growth as related to long-term tillage systems and fertilizer placement

Soil and fertilizer management during cultivation can affect crop productivity and profitability. Long-term experiments are therefore necessary to determine the dynamics of nutrient and root distribution as related to soil profile, as well as the effects on nutrient uptake and crop growth. An 18-year experiment was conducted at the Federal University of Rio Grande do Sul State (UFRGS), in Eldorado do Sul, Brazil, on Rhodic Paleudult soil. Black oat and vetch were planted in the winter and corn in the summer. The soil management methods were conventional, involving no-tillage and strip tillage techniques and broadcast, row-and strip-applied fertilizer placement (triple superphosphate). Available P (Mehlich-1) and root distribution were determined in soil monoliths during the corn grain filling period. Corn shoot dry matter production and P accumulation during the 2006/2007 growing season were determined and the efficiency of P utilization calculated. Regardless of the degree of soil mobilization, P and roots were accumulated in the fertilized zone with time, mainly in the surface layer (0-10 cm). Root distribution followed P distribution for all tillage systems and fertilizer treatments. Under no-tillage, independent of the fertilizer placement, the corn plants developed more roots than in the other tillage systems. Although soil tillage systems and fertilizer treatments affected P and root distribution throughout the soil profile, as well as P absorption and corn growth, the efficiency of P utilization was not affected.

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.

CO2, CH4 and N2O fluxes in an Ultisol treated with sewage sludge and cultivated with castor bean

Organic residue application into soil alter the emission of gases to atmosphere and CO2, CH4, N2O may contribute to increase the greenhouse effect. This experiment was carried out in a restoration area on a dystrophic Ultisol (PVAd) to quantify greenhouse gas (GHG) emissions from soil under castor bean cultivation, treated with sewage sludge (SS) or mineral fertilizer. The following treatments were tested: control without N; FertMin = mineral fertilizer; SS5 = 5 t ha-1 SS (37.5 kg ha-1 N); SS10 = 10 t ha-1 SS (75 kg ha-1 N); and SS20 = 20 t ha-1 SS (150 kg ha-1 N). The amount of sludge was based on the recommended rate of N for castor bean (75 kg ha-1), the N level of SS and the mineralization fraction of N from SS. Soil gas emission was measured for 21 days. Sewage sludge and mineral fertilizers altered the CO2, CH4 and N2O fluxes. Soil moisture had no effect on GHG emissions and the gas fluxes was statistically equivalent after the application of FertMin and of 5 t ha-1 SS. The application of the entire crop N requirement in the form of SS practically doubled the Global Warming Potential (GWP) and the C equivalent emissions in comparison with FertMin treatments.

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.

Cation dynamics in soils with different salinity levels growing irrigated rice

Salinity levels in soils of the Outer Coastal Plain of Rio Grande do Sul, Brazil, can be high, due to excess of Na in the irrigation water, evapotranspiration and soil development from marine sediments. The cultivation of irrigated rice could be an alternative, since ion uptake as well as leaching by the establishment of a water layer could mitigate the effects of soil salinity. This study aimed to evaluate the dynamics of basic cations in the solution of Albaqualf soils with different salinity levels growing irrigated rice. The plow layer contained exchangeable Na percentages (ESP) of 5.6, 9.0, 21.2 and 32.7 %. The plant stand, dry matter, Na, K and Ca + Mg uptake at full flowering and grain yield were evaluated. The levels of Na, K, Ca + Mg and electrical conductivity (EC) in the soil solution were also measured weekly during the rice cycle at four soil depths, in the water layer and irrigation water. The Na, K and Ca + Mg uptake by rice at full flowering was used to estimate ion depletion from the layer under root influence. Soil salinity induced a reduction in the rice stand, especially in the soil with ESP of 32.7 %, resulting in lower cation uptake and very low yield at that site. As observed in the water layer and irrigation water, the Na, K, Ca + Mg and EC levels in the soil solution decreased with time at depths of 5, 10 and 20 cm, regardless of the original soil salinity, showing that cation dynamics in the plow layer was determined by leaching and root uptake, rather than by the effect of evapoconcentration of basic cations in the soil surface layer.

Attributes of irrigated rice as affected by soil sodicity and potassic fertilizer application

Soils of the coastal plains of Rio Grande do Sul, Brazil, are affected by salinization, which can hamper the establishment and development of crops in general, including rice. The application of high doses of KCl may aggravate the crop damage, due to the high saline content of this fertilizer. This study aimed to evaluate the effect of K fertilizer management on some properties of rice plant, grown in soils with different sodicity levels, and determine which attribute is best related to yield. The field study was conducted in four Albaqualfs with exchangeable Na percentages of 5.6, 9.0, 21 and 32 %. The management of KCl fertilizer consisted of the application of 90 kg ha-1 K2O broadcast, 90 kg ha-1 K2O in the row and 45 kg ha-1 K2O in the row + 45 kg ha-1 K2O at panicle initiation (PI). Plant density, dry matter evolution, height, SPAD (Soil Plant Analysis Development value indicating relative chlorophyll contents) index, tiller mass, 1,000-grain weight, panicle length and grain yield were evaluated. The plant density was damaged by application of K fertilizer in the row, especially at full dose (90 kg ha-1), at three sodicity levels, resulting in loss in biomass accumulation in later stages, affecting the crop yield, even at the lowest level of soil sodicity (5.6 %). All properties were correlated with yield; the highest positive correlation was found with plant density and shoot dry matter at full flowering, and a negative correlation with panicle length.

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.

HDLs protect pancreatic β-cells against ER stress by restoring protein folding and trafficking.

Endoplasmic reticulum (ER) homeostasis alteration contributes to pancreatic β-cell dysfunction and death and favors the development of diabetes. In this study, we demonstrate that HDLs protect β-cells against ER stress induced by thapsigargin, cyclopiazonic acid, palmitate, insulin overexpression, and high glucose concentrations. ER stress marker induction and ER morphology disruption mediated by these stimuli were inhibited by HDLs. Using a temperature-sensitive viral glycoprotein folding mutant, we show that HDLs correct impaired protein trafficking and folding induced by thapsigargin and palmitate. The ability of HDLs to protect β-cells against ER stress was inhibited by brefeldin A, an ER to Golgi trafficking blocker. These results indicate that HDLs restore ER homeostasis in response to ER stress, which is required for their ability to promote β-cell survival. This study identifies a cellular mechanism mediating the beneficial effect of HDLs on β-cells against ER stress-inducing factors.

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.