RESUMO
Sunflower (Helianthus annuus L.) has great economic importance due to its oil yield and quality. Among the factors influencing these parameters, nitrogen fertilization stands out. In this study we evaluated the effect of different N-urea doses (0,10,30,50,90,130 kg N-urea ha-1) at planting and 30 days after emergency on soluble fractions, oil profile and yield of three sunflower cultivars (BRS324, Catissol 01and Neon). Plants were harvested at the flowering stage for metabolic study, and at the end of the cycle for oil extraction and characterization. The Catissol 01 genotype presented the highest N-NO3- accumulation capacity, mainly in the stem. The Neon genotype presented the highest achene production at 30 and 50 kg N ha-1. Oleic oil had the highest yield, with the Catissol 01 and Neon cultivar standing out. Among the cultivars, Catissol 01 is economically more suitable for biofuel production, when cultivated at 50 kg N ha-1 since higher N doses did not result in increased oil yield.
O girassol é uma espécie com importante valor econômico pela qualidade e rendimento de óleo. Entre os fatores que influenciam esses parâmetros se destaca a fertilização nitrogenada. Este trabalho avaliou o efeito de doses crescentes de N-uréia (0, 10, 30, 50, 90, 130 kg de N-Uréia ha-1 aplicadas no plantio e aos 30 dias após a emergência) sobre as frações solúveis, rendimento e perfil do óleo de três genótipos de girassol (BRS324, Neon e Catissol 01). As plantas foram coletadas no estádio de floração para o estudo metabólico e ao final do ciclo para a extração e caracterização de óleo. O genótipo Catissol 01 apresentou maior capacidade de acúmulo de N-NO3-, preferencialmente no caule. A maior produção de óleo por planta foi observada no BRS324, nas doses entre 30 e 50 kg N ha-1, embora o genótipo Neon tenha apresentado a maior produção de aquênios. O ácido oléico foi o de maior rendimento com destaque para os genótipos Catissol 01 e Neon. Dentre os genótipos avaliados, o Catissol 01 é economicamente mais indicado para a produção de óleo destinada ao biocombustível, quando cultivado com a dose de 50 kg N ha-1, pois doses superiores de N não resultam em aumento na produção de óleo.
Assuntos
Fertilizantes , Helianthus , Nitrogênio , Óleos de Plantas , Pastagens , BiocombustíveisRESUMO
Root system architecture plays a fundamental role in the adaptation of rice to environments subjected to abiotic stresses. This study aimed to characterize the root architecture and morphology of two Brazilian upland rice varieties which display contrasting behavior towards drought tolerance: the tolerant Catetão and susceptible Mira varieties. Two experiments were carried out under greenhouse and growth chamber conditions. The experimental design was completely randomized in a 2 × 2 factorial scheme (varieties × drought stress conditions) with four replicates. Rice varieties were subjected to control and drought conditions for 14 days. Drought stress was applied either by withholding water until the desirable soil tension was achieved or by addition of 20% polyethylene glycol 6000 (PEG) to the nutritive solution. After harvest, the dry weight, root architecture, as well as physiological and root features were assessed. Under drought stress, a higher root biomass was recorded in Catetão compared to Mira. A higher ratio of deep rooting (RDR) was observed for Catetão, while Mira remained stable in response to drought stress. The evaluated physiological features showed that the Catetão variety is less likely to compromise membrane integrity and lipid peroxidation during drought stress. Moreover, analyzed root features exhibited a significant increase in lateral root emission and root density for Catetão in response to drought treatment, which may be considered an important feature when selecting for superior genotypes.(AU)
A arquitetura do sistema radicular exibe um papel fundamental na adaptação do arroz a ambientes sujeitos a estresses abióticos. Por esta razão, este estudo teve como objetivo caracterizar a arquitetura do sistema radicular e sua morfologia em duas variedades de arroz brasileiras de sequeiro contrastantes quanto à tolerância ao estresse hídrico, Catetão (tolerante) e Mira (suscetível). Foram realizados dois experimentos, o primeiro em casa de vegetação e o segundo em câmara de crescimento. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com quatro repetições em um esquema fatorial 2 x 2 (variedades x condições de estresse hídrico). As variedades de arroz foram submetidas a condições controle e estresse hídrico durante 14 dias. O estresse hídrico foi aplicado ao reduzir a lâmina dágua a tensão desejada no solo ou com a utilização de 20% de polietilenoglicol 6000 (PEG) na solução nutritiva. A massa seca, arquitetura do sistema radicular, características fisiológicas e características radiculares foram determinadas após a colheita. A variedade Catetão mostrou maior biomassa radicular comparada a Mira quando submetida ao estresse hídrico. Foi observado maior taxa de raízes profundas (RDR) na Catetão, enquanto a Mira permaneceu estável em resposta ao estresse hídrico. As características fisiológicas avaliadas mostraram que a variedade Catetão está menos sujeita a danos a integridade da membrana e peroxidação de lipídeos durante o estresse hídrico. Além disso, as características radiculares analisadas mostraram que a variedade Catetão apresentou um aumento significativo na emissão de raízes laterais e densidade radicular em resposta ao estresse hídrico, o que pode ser considerado como uma importante característica a ser selecionada em genótipos superiores.(AU)
Assuntos
Desidratação , Oryza/anatomia & histologia , Oryza/crescimento & desenvolvimento , Raízes de Plantas/crescimento & desenvolvimentoRESUMO
Root system architecture plays a fundamental role in the adaptation of rice to environments subjected to abiotic stresses. This study aimed to characterize the root architecture and morphology of two Brazilian upland rice varieties which display contrasting behavior towards drought tolerance: the tolerant Catetão and susceptible Mira varieties. Two experiments were carried out under greenhouse and growth chamber conditions. The experimental design was completely randomized in a 2 × 2 factorial scheme (varieties × drought stress conditions) with four replicates. Rice varieties were subjected to control and drought conditions for 14 days. Drought stress was applied either by withholding water until the desirable soil tension was achieved or by addition of 20% polyethylene glycol 6000 (PEG) to the nutritive solution. After harvest, the dry weight, root architecture, as well as physiological and root features were assessed. Under drought stress, a higher root biomass was recorded in Catetão compared to Mira. A higher ratio of deep rooting (RDR) was observed for Catetão, while Mira remained stable in response to drought stress. The evaluated physiological features showed that the Catetão variety is less likely to compromise membrane integrity and lipid peroxidation during drought stress. Moreover, analyzed root features exhibited a significant increase in lateral root emission and root density for Catetão in response to drought treatment, which may be considered an important feature when selecting for superior genotypes.
A arquitetura do sistema radicular exibe um papel fundamental na adaptação do arroz a ambientes sujeitos a estresses abióticos. Por esta razão, este estudo teve como objetivo caracterizar a arquitetura do sistema radicular e sua morfologia em duas variedades de arroz brasileiras de sequeiro contrastantes quanto à tolerância ao estresse hídrico, Catetão (tolerante) e Mira (suscetível). Foram realizados dois experimentos, o primeiro em casa de vegetação e o segundo em câmara de crescimento. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com quatro repetições em um esquema fatorial 2 x 2 (variedades x condições de estresse hídrico). As variedades de arroz foram submetidas a condições controle e estresse hídrico durante 14 dias. O estresse hídrico foi aplicado ao reduzir a lâmina dágua a tensão desejada no solo ou com a utilização de 20% de polietilenoglicol 6000 (PEG) na solução nutritiva. A massa seca, arquitetura do sistema radicular, características fisiológicas e características radiculares foram determinadas após a colheita. A variedade Catetão mostrou maior biomassa radicular comparada a Mira quando submetida ao estresse hídrico. Foi observado maior taxa de raízes profundas (RDR) na Catetão, enquanto a Mira permaneceu estável em resposta ao estresse hídrico. As características fisiológicas avaliadas mostraram que a variedade Catetão está menos sujeita a danos a integridade da membrana e peroxidação de lipídeos durante o estresse hídrico. Além disso, as características radiculares analisadas mostraram que a variedade Catetão apresentou um aumento significativo na emissão de raízes laterais e densidade radicular em resposta ao estresse hídrico, o que pode ser considerado como uma importante característica a ser selecionada em genótipos superiores.
Assuntos
Desidratação , Oryza/anatomia & histologia , Oryza/crescimento & desenvolvimento , Raízes de Plantas/crescimento & desenvolvimentoRESUMO
The analysis of ion uptake kinetics is the key experimental procedure for determining the uptake efficiency of different species and varieties. The principal goal of this study was to evaluate phosphorus (P) uptake and its effect on nitrogen (N) metabolism in two maize varieties (Sol da Manhã and Eldorado) and one improved maize cultivar (AG 122®) exposed to a resupply of 10 or 100 μM of P following a period of P deprivation. The experiment was based on a completely randomized design with four replicates, with treatments arranged in a 3x2 factorial scheme consisting of three genotypes and two P doses. The treatments were applied at 16 days after germination (DAG), and samples of nutrient solution were collected over time to estimate the kinetics of P uptake (Vmax, KM and Cmin). At the end of the experiment, a portion of the total fresh weight was stored to determine N fractions and soluble sugars. Under the experimental conditions, the AG 122® cultivar showed the lowest KM and Cmin values for both P doses, indicating a higher uptake efficiency for these plants. In contrast, the Eldorado and Sol da Manhã varieties showed the highest Vmax values. An absence of P from the nutrient solution for one day, followed by the addition of 10 μM of P for the same period, did not result in alterations in N metabolism in any of the genotypes. However, it was observed that the Sol da Manhã and Eldorado varieties concentrated their NO3--N metabolism in their roots, whereas the AG 122® cultivar concentrated its NO3--N metabolism in its shoots.(AU)
A análise das variáveis cinéticas de absorção de íons é o principal procedimento experimental para a diferenciação da eficiência de absorção entre espécies e variedades. Baseado nisso, o objetivo desse trabalho foi avaliar a absorção de fósforo (P) e o seu efeito no metabolismo de nitrogênio (N) em variedades (Sol da Manhã e Eldorado) e cultivar (AG 122®) de milho (Zea mays L.) submetidos ao ressuprimento com 10 e 100 μM de P. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com quatro repetições. Os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial 3x2, sendo três genótipos e dois níveis de P. Aos 16 dias após a germinação (DAG) foram aplicados os tratamentos e procedeu-se a coleta da solução nutritiva ao longo do tempo para estimar as variáveis cinéticas de absorção de P (Vmáx, KM e Cmín) e na coleta final parte da massa fresca total foi armazenada para determinação das frações nitrogenadas e açúcares solúveis. Nas condições do experimento, a cultivar AG 122® apresentou o menor valor de KM e Cmín nas duas doses de P, o que indica uma maior eficiência de absorção por essas plantas, enquanto as variedades Eldorado e Sol da Manhã apresentaram os maiores valores de Vmáx. A omissão de P da solução nutritiva por um dia, seguido da adição de uma dose de 10 μM desse nutriente por igual período não provocou alterações no metabolismo de N entre os genótipos estudados, no entanto, foi observado que as variedades Sol da manhã e Eldorado têm preferência para o metabolismo de N-NO3- na raiz quando comparadas a cultivar AG 122® que o faz preferencialmente na parte aérea.(AU)
Assuntos
Zea mays/crescimento & desenvolvimento , Fósforo , Absorção Fisiológica , Nitrogênio/metabolismo , 24444RESUMO
The analysis of ion uptake kinetics is the key experimental procedure for determining the uptake efficiency of different species and varieties. The principal goal of this study was to evaluate phosphorus (P) uptake and its effect on nitrogen (N) metabolism in two maize varieties (Sol da Manhã and Eldorado) and one improved maize cultivar (AG 122®) exposed to a resupply of 10 or 100 μM of P following a period of P deprivation. The experiment was based on a completely randomized design with four replicates, with treatments arranged in a 3x2 factorial scheme consisting of three genotypes and two P doses. The treatments were applied at 16 days after germination (DAG), and samples of nutrient solution were collected over time to estimate the kinetics of P uptake (Vmax, KM and Cmin). At the end of the experiment, a portion of the total fresh weight was stored to determine N fractions and soluble sugars. Under the experimental conditions, the AG 122® cultivar showed the lowest KM and Cmin values for both P doses, indicating a higher uptake efficiency for these plants. In contrast, the Eldorado and Sol da Manhã varieties showed the highest Vmax values. An absence of P from the nutrient solution for one day, followed by the addition of 10 μM of P for the same period, did not result in alterations in N metabolism in any of the genotypes. However, it was observed that the Sol da Manhã and Eldorado varieties concentrated their NO3--N metabolism in their roots, whereas the AG 122® cultivar concentrated its NO3--N metabolism in its shoots.
A análise das variáveis cinéticas de absorção de íons é o principal procedimento experimental para a diferenciação da eficiência de absorção entre espécies e variedades. Baseado nisso, o objetivo desse trabalho foi avaliar a absorção de fósforo (P) e o seu efeito no metabolismo de nitrogênio (N) em variedades (Sol da Manhã e Eldorado) e cultivar (AG 122®) de milho (Zea mays L.) submetidos ao ressuprimento com 10 e 100 μM de P. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com quatro repetições. Os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial 3x2, sendo três genótipos e dois níveis de P. Aos 16 dias após a germinação (DAG) foram aplicados os tratamentos e procedeu-se a coleta da solução nutritiva ao longo do tempo para estimar as variáveis cinéticas de absorção de P (Vmáx, KM e Cmín) e na coleta final parte da massa fresca total foi armazenada para determinação das frações nitrogenadas e açúcares solúveis. Nas condições do experimento, a cultivar AG 122® apresentou o menor valor de KM e Cmín nas duas doses de P, o que indica uma maior eficiência de absorção por essas plantas, enquanto as variedades Eldorado e Sol da Manhã apresentaram os maiores valores de Vmáx. A omissão de P da solução nutritiva por um dia, seguido da adição de uma dose de 10 μM desse nutriente por igual período não provocou alterações no metabolismo de N entre os genótipos estudados, no entanto, foi observado que as variedades Sol da manhã e Eldorado têm preferência para o metabolismo de N-NO3- na raiz quando comparadas a cultivar AG 122® que o faz preferencialmente na parte aérea.
Assuntos
Fósforo , Zea mays/crescimento & desenvolvimento , Absorção Fisiológica , 24444 , Nitrogênio/metabolismoRESUMO
The goal of this study was to evaluate the effects of nitrogen starvation and resupply in 10 PM H+-ATPase isoforms and the expression of NO3â» and NH4+ transporters in rice. The net uptake of both forms of NO3â»-N or NH4+-N was increased with its resupply. Resupply of NO3â» resulted in induction of the following PM H+-ATPase isoforms, OsA1, OsA2, OsA5 and OsA7 in the shoots and OsA2, OsA5, OsA7 and OsA8 in the roots. Resupply of NH4+ resulted in the induction of the following OsA1, OsA3 and OsA7 isoforms in the roots while OsA1 was induced in the shoots. It was observed that increased PM H+-ATPase activity also resulted in increased net uptake of NO3â» and NH4+. In the roots, OsNRT2.1 and OsNRT2.2 were induced by NO3â» resupply, while OsAMT1.1 and OsAMT1.2 were induced by NH4+ deficiency. The results showed that the expression of PM H+-ATPase isoforms is related to NO3â» and NH4+ transporters as well as in which section of the plant it takes place. PM H+-ATPase isoforms OsA2 and OsA7 displayed the strongest induction in response to N resupply, therefore indicating that these genes could be involved in N uptake in rice.