Níveis de dano econômico para decisão de controle de capim-arroz (Echinochloa spp.) em arroz irrigado (Oryza sativa)

O nível de dano econômico (NDE) para monitoramento das infestações de capim-arroz em lavouras de arroz irrigado permite adotar medidas de manejo na cultura e usar herbicidas de maneira racional. Objetivou-se com o trabalho determinar NDE para capim-arroz, presente em lavouras de arroz irrigado, calculado na base de um único ano, em função de populações de capim-arroz, de cultivares de arroz e de épocas de entrada de água na lavoura. Para isso, foram conduzidos dois experimentos em delineamento experimental completamente casualizado, sem repetição. No primeiro experimento, os tratamentos foram constituídos de seis cultivares de arroz: BRS-Atalanta e IRGA 421 (ciclo muito curto), IRGA 416, IRGA 417 e Avaxi (ciclo curto) e BRS-Fronteira (ciclo médio); e dez populações de capim-arroz. No segundo experimento usaram-se como tratamentos épocas de início da irrigação: 1, 10 e 20 dias após aplicação dos tratamentos herbicidas (DAT); e populações de capim-arroz. Os NDEs estimados para o capim-arroz variaram em função das práticas de manejo adotadas na cultura do arroz irrigado. Os NDEs estimados para os cultivares de arroz IRGA 416 e 417 foram superiores aos dos demais cultivares quando em competição com capim-arroz. O atraso da entrada de água diminui os NDEs para o cultivar de arroz BRS-Pelota. Aumentos nas perdas de produtividade por unidade de planta daninha, no potencial de produtividade da cultura, no valor do produto colhido e na eficiência do herbicida e diminuição do custo de controle reduziram os NDEs, tornando econômica a adoção de práticas de manejo sob baixas populações de capim-arroz em competição com arroz irrigado.

Tolerância de cultivares de arroz irrigado (Oryza sativa) ao herbicida nicosulfuron e à mistura formulada de imazethapyr + imazapic

O objetivo deste estudo foi avaliar a tolerância de cultivares de arroz irrigado ao herbicida nicosulfuron e à mistura formulada de imazethapyr + imazapic. Para isso, foram conduzidos experimentos em casa de vegetação da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel (UFPel), no município de Capão do Leão (RS). Os tratamentos constaram de dois cultivares de arroz irrigado (IRGA 417 e IRGA 422CL) e de sete doses dos herbicidas imazethapyr + imazapic e nicosulfuron, aplicados em arroz (estádios de desenvolvimento V2 ou V4). As variáveis analisadas foram fitotoxicidade dos herbicidas, estatura de planta, massa seca da parte aérea e área foliar. Houve interações significativas entre os fatores estudados para as variáveis-respostas avaliadas. Incrementos nas doses dos herbicidas resultaram em respostas crescentes de fitotoxicidade ao arroz, resultando em redução no crescimento das plantas. O cultivar IRGA 417 foi suscetível à ação dos herbicidas. Por sua vez, a tolerância do cultivar IRGA 422CL não é restrita à mistura formulada de imazethapyr + imazapic, ocorrendo também para o herbicida nicosulfuron.

Caracterização morfológica de ecótipos de arroz daninho (Oryza sativa) provenientes de áreas de arroz irrigado

Objetivou-se neste estudo a caracterização fenotípica de 16 ecótipos de arroz daninho provenientes de lavouras comerciais dos Estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, quando comparados aos cultivares BR-IRGA 409, BR-IRGA 410, IRGA 417 e El Paso L 144, em casa de vegetação. Foram semeados 16 ecótipos de arroz daninho e os quatro cultivares de arroz irrigado. O cultivo foi realizado em vasos plásticos com capacidade para 9 litros, contendo solo, utilizando-se cinco repetições por genótipo. Foram avaliadas as seguintes variáveis: coloração das folhas, pilosidade, afilhamento efetivo, graus-dia biológico para completar o florescimento, degrane, número de afilhos férteis, área foliar da folha-bandeira, altura de planta, número de sementes por panícula e produção por planta. Os resultados obtidos evidenciam grande variabilidade morfológica entre os ecótipos estudados.

Arroz-vermelho (Oryza sativa) resistente aos herbicidas imidazolinonas

O desenvolvimento de genótipos comerciais de arroz resistentes a herbicidas do grupo químico das imidazolinonas proporcionou uma ferramenta eficaz para o controle seletivo do arroz-vermelho (Oryza sativa) em cultivo de arroz irrigado. Contudo, o uso contínuo dessa tecnologia pode favorecer o desenvolvimento de populações de arroz-vermelho resistentes aos herbicidas utilizados para o seu controle. Objetivou-se com este trabalho avaliar a ocorrência de populações de arroz-vermelho resistentes aos herbicidas imidazolinonas, por meio de curvas de dose-resposta, através do fator de resistência (FR). Populações de arroz-vermelho não controladas (escapes) advindas de lavouras de arroz cultivado no sistema Clearfield® no Estado do Rio Grande do Sul foram avaliadas em casa de vegetação na sua sensibilidade ao herbicida Only (imazethapyr + imazapic - 75 + 25 g L-1). O resultado de resposta às doses do herbicida confirma a resistência em 56% das populações de arroz-vermelho, as quais podem ser agrupadas em baixo (FR = 5,2) e alto (FR = 11,6) níveis de resistência às imidazolinonas.

The Effect of Different Weed Management Strategies on the Growth and Yield of Direct-Seeded Dry Rice (Oryza sativa)

Weed management is a primary concern in direct seeded rice (DSR) cropping because weed growth becomes a major constraint on crop yield. A two year field study was set up to evaluate the effect of various weed control measures on crop growth, grain yield and grain quality of DSR. The experiment involved five different weed control measures: hand weeding, hoeing, inter-row tine cultivation, inter-row spike hoeing and herbicide treatment (Nominee 100 SC). The extent of weed control (compared to a non-weeded control) ranged from 50-95%. The highest crop yield was obtained using hand weeding. Hand weeding, tine cultivation and herbicide treatment raised the number of fertile rice tillers formed per unit area and the thousand grain weight. Tine cultivation provided an effective and economical level of weed control in the DSR crop.

Refino de óleo de farelo de arroz (Oryza sativa L.) em condições brandas para preservação do γ-orizanol

O γ-orizanol é um antioxidante presente no óleo de farelo de arroz, mas ausente em outros óleos vegetais, ao qual têm sido atribuídos efeitos antioxidante e hipocolesterolêmico. O conteúdo de γ-orizanol no óleo de farelo de arroz bruto varia entre 1-2%, mas durante a etapa de neutralização do refino químico, este composto fica retido na borra. O presente trabalho teve por objetivo propor uma técnica alternativa de refino físico em condições brandas para o óleo de farelo de arroz com a finalidade de preservar o γ-orizanol. Utilizou-se farelo de arroz inativado e extrusado obtido a partir do processo de produção do arroz parboilizado, sendo o óleo bruto (Oryza sativa) extraído pelo método de expeller. O processo de refino do óleo bruto consistiu nas etapas de degomagem ácida (com H3PO4 85%), centrifugação, clarificação, desodorização a 180 ºC e winterização. Foram realizadas análises para caracterização e comparação do óleo bruto e refinado, seguindo metodologias oficiais da AOCS. Concluiu-se que o processo de refino físico preservou 97% do γ-orizanol, o qual potencializou a estabilidade oxidativa do óleo refinado pelo método alternativo, que apresentou uma melhoria de 33% (13,3 horas a 110 ºC) do período de indução da oxidação em relação ao óleo comercial.

Extração, análise e distribuição dos ácidos fenólicos em genótipos pigmentados e não pigmentados de arroz (Oryza sativa L.)

Neste estudo, avaliaram-se a distribuição dos Compostos Fenólicos Totais (CFT) e o perfil de ácidos fenólicos, presentes nas frações, solúvel e insolúvel de dez genótipos de arroz (Oryza sativa L.) de pericarpo pigmentado e não pigmentado. Devido à sua elevada capacidade antioxidante, os compostos fenólicos vem sendo apontados como possíveis promotores da saúde. Grande parte corresponde aos ácidos fenólicos presentes no grão sob a forma solúvel (livre e conjugada) e insolúvel (ligada). Na literatura há poucas informações sobre a contribuição dos compostos fenólicos ligados, cujos teores são costumeiramente subestimados. Os CFT foram quantificados pelo método de Folin-Ciocalteau, enquanto os ácidos fenólicos por RP-HPLC. Na fração solúvel dos genótipos pigmentados, os teores de CFT foram variáveis, mas, em média, 5,7 vezes maiores do que nos não pigmentados (média de 3468 e 602 µg eq. Ácido Ferúlico (AF)/g arroz, respectivamente), principalmente devido à presença de antocianinas e proantocianidinas. Na fração insolúvel, os pigmentados apresentaram duas vezes mais CFT do que os não pigmentados (825 e 378 µg eq. AF/g arroz, respectivamente), provavelmente devido à retenção de antocianinas e proantocianidinas, mesmo após cinco extrações consecutivas. Dentre os ácidos fenólicos, o ácido ferúlico foi o principal componente em todos os genótipos estudados, exceto no arroz preto, no qual predominou o ácido protocatecóico.

Efeito da irradiação gama nas características físico-químicas e sensoriais do arroz (Oryza sativa L.) e no desenvolvimento de Sitophilus oryzae L.

A pesquisa teve como objetivo verificar a viabilidade da radiação gama como método de conservação do arroz polido (Oryza sativa L.). As amostras foram irradiadas com doses 0,5; 1,0; 3,0; e 5,0 kGy. Foram realizadas análises da quebra do grão no beneficiamento, da longevidade e reprodução do Sitophilus oryzae L., a composição centesimal, o conteúdo de amilose aparente e propriedades de pasta dos amidos, e análises para cor (instrumental) e análise sensorial do arroz cru e cozido. Foi utilizado teste de Tukey (p < 0,05) para verificar a diferença estatística entre os tratamentos. A irradiação não alterou a porcentagem de quebra dos grãos durante o beneficiamento e causou efeito negativo no desenvolvimento dos insetos. A irradiação não alterou de maneira significativa a composição centesimal e o conteúdo de amilose aparente. Os resultados da propriedade de pasta foram alterados, ocorrendo redução da temperatura de pasta, diminuição do tempo para ocorrência do pico viscosidade, redução nos valores de viscosidade máxima e viscosidade final e a tendência de retrogradação se tornou menos acentuada com o incremento das doses de irradiação. Foram detectadas diferenças no aspecto sensorial entre as amostras, sendo que a amostra irradiada com a dose de 1,0 kGy obteve maiores médias. Para os resultados da cor instrumental, foi observada diferença nos valores b*, indicando que o arroz sofreu mudanças de branco para amarelado com o aumento da dose de irradiação. O tratamento com dose de 1,0 kGy foi a melhor dose para atingir o objetivo do trabalho.

Phenolic compounds and antioxidant activity in fermented rice (Oryza sativa) bran

This study investigated the content of total phenolic compounds and antioxidant activity in fermented rice bran in order to evaluate the effect of solid state fermentation on these properties. The process was performed with the fungus Rhizopus oryzae CTT 1217 in tray reactors at 30 °C for 120 hours. Samples of fermented rice bran were collected every 24 hours. Antioxidant property was evaluated by the diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging method and through the inhibition of enzymatic oxidation and lipid peroxidation of olive oil. The methanol extract of the biomass obtained at 96 hours of fermentation inactivated 50% of free radical in 15 minutes. The same extract reduced the peroxide value in the olive oil by 57% after 30 days of storage. The aqueous extract of the biomass obtained at 120 hours was the most efficient inhibitor of the darkening reaction catalyzed by peroxidase.

Vinegar rice (Oryza sativa L.) produced by a submerged fermentation process from alcoholic fermented rice

Considering the limited availability of technology for the production of rice vinegar and also due to the potential consumer product market, this study aimed to use alcoholic fermented rice (rice wine (Oryza sativa L.)) for vinegar production. An alcoholic solution with 6.28% (w/v) ethanol was oxidized by a submerged fermentation process to produce vinegar. The process of acetic acid fermentation occurred at 30 ± 0.3°C in a FRINGS® Acetator (Germany) for the production of vinegar and was followed through 10 cycles. The vinegar had a total acidity of 6.85% (w/v), 0.17% alcohol (w/v), 1.26% (w/v) minerals and 1.78% (w/v) dry extract. The composition of organic acids present in rice vinegar was: cis-aconitic acid (6 mg/L), maleic acid (3 mg/L), trans-aconitic acid (3 mg/L), shikimic + succinic acid (4 mg/L), lactic acid (300 mg/L), formic acid (180 mg/L), oxalic acid (3 mg/L), fumaric acid (3 mg/L) and itaconic acid (1 mg/L).

Sensibilidade de sementes de arroz (Oryza sativa L.) submetidas a poluentes químicos originários da atividade humana

A contaminação de áreas com poluentes químicos pode ocasionar estresse na maioria das plantas. Assim, a finalidade desta pesquisa foi analisar e descrever o efeito de poluentes na germinação e no vigor de sementes de arroz. Foi utilizada uma amostra de sementes de arroz cv. BR-IRGA 410, safra 2000/2001. As sementes foram embebidas por uma hora nos seguintes poluentes químicos: fenol (C6H6O), ácido bórico (H3BO3), cloreto de amônio (NH4Cl) e potássio fosfato monobásico (KH2PO4), nas concentrações de zero (controle); cinco; 10 e 15mg l-1. Logo após a embebição as sementes foram submetidas ao teste de germinação; primeira contagem da germinação; índice de velocidade de emergência das plântulas; emergência das plântulas em casa de vegetação; condutividade elétrica; comprimento da parte aérea e das raízes das plântulas e massa da matéria fresca e seca da parte aérea e raízes das plântulas. Dentre os poluentes químicos, nas concentrações testadas, o NH4Cl e o KH2PO4, foram os que mais afetaram a qualidade fisiológica das sementes de arroz, acarretando diminuição no vigor.

Efecto de la inhibición de la trealasa por RNA antisentido sobre la tolerancia a sequía en arroz (Oryza sativa L.)

Tesis (Doctor en Ciencias con Especialidad en Biotecnología) UANL, 2010.

Phytochemical investigations on ‘black glumed’ Njavara (Oryza sativa L.), the medicinal rice, as compared to staple varieties and evaluation of their antioxidant, anti-inflammatory and anticancer effects

The study was planned to investigate the bioactive compounds in Njavara compared to staple varieties and their bioactivity to substantiate the medicinal properties. Results of the study on chemical indices, antioxidant activity and antiinflammatory activity (in vivo) of Njavara black rice bran and rice in comparison with non-medicinal varieties like Sujatha and Palakkadan Matta rice bran and rice are given. The phytochemical investigation and quantification of Njavara extracts in comparison with staple varieties are detailed in this study. The last chapter is divided in three sections (A, B and C). Section A comprises the antioxidant activity by in vitro assays like DPPH, superoxide anion radical and hydrogen peroxide scavenging activity of the compounds. Also, theoretical studies using DFT were carried out based on DPPH radical scavenging activity for understanding the radical stability and mechanism of antioxidant activity. Section B comprises the anti-inflammatory activity of the identified compounds namely tricin and two flavonolignans in both in vivo and in vitro models. Section C describes the cytotoxicity of the rare flavonolignans, tricin 4’-O-(erythro-β-guaiacylglyceryl) ether and tricin 4’-O-(threo-β-guaiacylglyceryl) ether towards multiple cancer cells belonging to colon, ovarian and breast tumours.

High temperature stress and spikelet fertility in rice (Oryza sativa L.)

In future climates, greater heat tolerance at anthesis will be required in rice. The effect of high temperature at anthesis on spikelet fertility was studied on IR64 (lowland indica) and Azucena (upland Japonica) at 29.6 degrees C (control), 33.7 degrees C, and 36.2 degrees C tissue temperatures. The objectives of the study were to: (i) determine the effect of temperature on flowering pattern; (ii) examine the effect of time of day of spikelet anthesis relative to a high temperature episode on spikelet fertility; and (iii) study the interactions between duration of exposure and temperature on spikelet fertility. Plants were grown at 30/24 degrees C day/night temperature in a greenhouse and transferred to growth cabinets for the temperature treatments. Individual spikelets were marked with paint to relate fertility to the time of exposure to different temperatures and durations. In both genotypes the pattern of flowering was similar, and peak anthesis occurred between 10.30 h and 11.30 h at 29.2 degrees C, and about 45 min earlier at 36.2 degrees C. In IR64, high temperature increased the number of spikelets reaching anthesis, whereas in Azucena numbers were reduced. In both genotypes :511 h exposure to >= 33.7 degrees C at anthesis caused sterility. In IR64, there was no interaction between temperature and duration of exposure, and spikelet fertility was reduced by about 7% per degrees C > 29.6 degrees C. In Azucena there was a significant interaction and spikelet fertility was reduced by 2.4% degrees Cd-1 above a threshold of 33 degrees C. Marking individual spikelets is an effective method to phenotype genotypes and lines for heat tolerance that removes any apparent tolerance due to temporal escape.

Physiological and proteomic approaches to address heat tolerance during anthesis in rice (Oryza sativa L.)

Episodes of high temperature at anthesis, which in rice is the most sensitive stage to temperature, are expected to occur more frequently in future climates. The morphology of the reproductive organs and pollen number, and changes in anther protein expression, were studied in response to high temperature at anthesis in three rice (Oryza sativa L.) genotypes. Plants were exposed to 6 h of high (38 °C) and control (29 °C) temperature at anthesis and spikelets collected for morphological and proteomic analysis. Moroberekan was the most heat-sensitive genotype (18% spikelet fertility at 38 °C), while IR64 (48%) and N22 (71%) were moderately and highly heat tolerant, respectively. There were significant differences among the genotypes in anther length and width, apical and basal pore lengths, apical pore area, and stigma and pistil length. Temperature also affected some of these traits, increasing anther pore size and reducing stigma length. Nonetheless, variation in the number of pollen on the stigma could not be related to measured morphological traits. Variation in spikelet fertility was highly correlated (r=0.97, n=6) with the proportion of spikelets with ≥20 germinated pollen grains on the stigma. A 2D-gel electrophoresis showed 46 protein spots changing in abundance, of which 13 differentially expressed protein spots were analysed by MS/MALDI-TOF. A cold and a heat shock protein were found significantly up-regulated in N22, and this may have contributed to the greater heat tolerance of N22. The role of differentially expressed proteins and morphology during anther dehiscence and pollination in shaping heat tolerance and susceptibility is discussed.