Soybean response to fertilization and potassium availability in an Oxisol (Haplorthox)

Com o objetivo de estudar a melhor técnica de adubação corretiva com K e o efeito residual dessa adubação, foi realizado um experimento de longa duração em um Latossolo Roxo distrófico, no município de Mauá da Serra, PR. Nos primeiros cinco anos de condução do experimento (1983 a 1987), foram aplicadas, anualmente, as doses de cloreto de potássio de zero, 40, 80, 120, 160 e 200 kg de K2O/ha, no sulco de semeadura e a lanço. Nos cinco anos agrícolas seguintes, a soja foi cultivada sem adubação de K. Avaliou-se o efeito dos tratamentos sobre a disponibilidade de K e sobre o teor de K nas folhas do terço superior da planta, nas sementes e sobre o rendimento de soja. Concluiu-se que com K trocável menor do que 0,10 cmolcdm-3 de terra fina seca ao ar a soja não deve ser cultivada no solo em estudo sem adubação corretiva de 150 a 200 kg de K2O/ha e adubação anual de manutenção de 80 kg de K2O/ha. Folhas de soja do terço superior, na floração, com teores menores do que 12,5 g kg-1 de K, apresentam sintomas de deficiência e o rendimento é significativamente reduzido. A alta produtividade de soja ocorreu quando a porcentagem de K nas folhas foi maior que 17,1 g kg-1.With the objective of studying the best technique for corrective K fertilization and the residual effect of K fertilization, a long term experiment was run in an Oxisol (Haplorthox), in Mauá da Serra, PR, Brazil. In the first five growing seasons (1983 to 1987), rates of potassium chloride of 0, 40, 80, 120 and 200 kg of K2O/ha were applied every year in the seed furrow and by broadcasting. In the next five growing seasons, soybean was cultivated without K fertilization. Treatment effects were evaluated on exchangeable-K in the soil, and K content in the leaves of the upper third of the plant and in the seeds, and on soybean yield. It was concluded that soybean can not achieve high yields when cultivated in an Oxisol (Latossolo Roxo distrófico - LRd) low in exchangeable K (0,10 cmolc dm-3) without K soil correction with 150 to 200 kg of K2O/ha plus a yearly maintenance application of 80 kg of K2O/ha. Soybean leaves of the upper third with less than 12.5 g kg-1 of K content show K deficiency symptoms. High yields are always associated with K content in leaves higher than 17.1 g kg-1

Respostas heliotrópicas de cultivares de soja em três estádios fenológicos e dois regimes hídricos

The objectives of this work were to determine the heliotropic movements of the upper trifoliates for two soybean cultivars, BR 16 and Embrapa 48, during a daily cycle, in three phenological stages and two water regimes, and to estimate the impact of irrigation and daily leaflet movements on agronomic characteristics and grain yield. Heliotropic movements were studied in three phenological stages: V4–V6, V7–V10, and R5 in irrigated and non-irrigated plots. For each stage, the leaflet elevation and azimuth were measured hourly. Under a low (V4–V6 stage) and mid (V7–V10 stage) leaf area index (LAI) the diaheliotropism was slightly more frequent and intensive in non-irrigated than in irrigated plants, only at early morning and late afternoon hours. At R5 stage (high LAI) the paraheliotropism of superior trifoliates was predominant and more intensive in non-irrigated plants. The heliotropic movements are correlated to carbon gain, but not to environment (light intensity or temperature), for measurements at 11h. 'Embrapa 48' expresses greater paraheliotropism than 'BR 16' at high LAI, while 'BR 16' displays lower heliotropic plasticity under irrigation. In spite of significant heliotropic differences, genotype and water availability treatments did not influence the final grain yield.Os objetivos deste trabalho foram determinar o movimento heliotrópico dos trifólios superiores de duas cultivares de soja, BR 16 e Embrapa 48, durante o dia, em três estádios fenológicos e em dois regimes hídricos e determinar o impacto da irrigação e do movimento foliar diário nas características agronômicas e na produção de grãos. Movimentos heliotrópicos foram determinados a cada hora, em três estádios fenológicos: V4–V6, V7–V10 e R5, em parcelas irrigadas e não irrigadas. Para cada estágio, a elevação do folíolo e o azimute foram medidos por hora. Em índices de área foliar (IAF) baixo e médio (V4–V6 e V7–V10), o diaheliotropismo foi levemente mais intenso e frequente nas plantas sem irrigação do que nas irrigadas, e somente nas primeiras horas matinais e últimas horas da tarde. Em R5 (alto IAF), o paraheliotropismo dos trifólios superiores foi predominante e mais intenso em plantas não irrigadas. Os movimentos heliotrópicos se correlacionaram com o ganho de carbono mas não com o ambiente (intensidade de luz ou temperatura), para medidas às 11 horas. 'Embrapa 48' apresenta maior paraheliotropismo do que 'BR 16', em plantas com alto IAF enquanto 'BR 16' apresenta menor plasticidade nas respostas heliotrópicas nas parcelas irrigadas. Apesar de diferenças no heliotropismo, o genótipo e disponibilidade de água não influenciaram a produção de grãos

Resposta da soja à adubação e disponibilidade de potássio em Latossolo Roxo eutrófico

The soil, when intensively cultivated with soybean-wheat double-cropping system during several growing seasons, has the available K (fixed and specifically adsorbed K) reserves depleted after some years of cropping. This causes soil K deficiency for crops and yield reduction. The objective of this work was to study the soybean response to K fertilization, and the residual effect on soybean yields, on leaf and soil K content. The experiment was run with soybean during the growing seasons 1983/84 through 1992/93 in a 'Latossolo Roxo eutrófico' (Eutrorthox) in Londrina, Paraná State, Brazil. In the first five years rates of zero, 40, 80, 120, 160 and 200 kg/ha/year of K2O were applied. After ten years of experimentation it was concluded that in the 'Latossolos Roxos eutróficos' of high fertility, even with high K availability the soybean cannot be cultivated for more than two years without K fertilization, with high probability to have limitations to obtain maximum yields. The K maintenance of 80 kg/ha/year of K2O is not enough and in five years of double-cropping almost depleted the soil-K. The fertilization should be at least 120 kg/ha of K2O for soybean and 160 kg/ha/year of K2O for the soybean-wheat double-cropping system to keep top yields of 3,000 to 3,500 kg/ha. Soybean high yields, over 3,000 kg/ha, were associated with K in the leaf tissue higher than 17.1 g/kg.O cultivo intensivo de soja e trigo, com baixa ou nenhuma adubação de manutenção, esgota a disponibilidade de K no solo no decorrer dos anos, causando redução na produtividade dessas culturas. O objetivo deste trabalho foi estudar a resposta da soja à adubação com K, o efeito residual dessa adubação sobre o rendimento de grãos de soja e sobre os teores de K nas folhas e no solo. Nos anos agrícolas de 1983/84 a 1992/93, foi conduzido um experimento com soja, num Latosolo Roxo eutrófico(LRe). Nos primeiros cinco anos foram aplicadas as doses de zero, 40, 80, 120, 160 e 200 kg/ha/ano de K2O, no sulco de semeadura e a lanço. Após dez anos de experimentação, concluiu-se que os Latossolos Roxos, de alta fertilidade, mesmo os que apresentam alta disponibilidade de K, não podem ser cultivados por mais de dois anos com soja sem aplicação de K, pois isto limitaria a produtividade. A adubação de manutenção com apenas 80 kg/ha de K2O num período de cinco anos diminui as reservas do solo. Para manter produtividades de 3.000 a 3.500 kg/ha, a adubação deve ser de 120 kg/ha de K2O para a soja e de 160 kg/ha/ano de K2O para a sucessão soja-trigo. Somente a soja com teor de K nas folhas acima de 17,1 g/kg alcançou produtividade em torno de 3.000 kg/ha

Survival of pathogens on soybean debris under no-tillage and conventional tillage systems

Avaliou-se a sobrevivência de patógenos em restos de soja, em sistema de semeadura direta e convencional, entre março e setembro de 1998 e 1999, em Londrina, PR. Os patógenos mais freqüentemente isolados foram Colletotrichum truncatum, Phomopsis spp., Cercospora kikuchii, Fusarium spp., Macrophomina phaseolina e Rhizoctonia solani. Outros fungos isolados foram Myrothecium roridum, Penicillium sp., Chaetomium sp., Epicoccum sp., Corynespora cassiicola e Trichoderma sp. A porcentagem de sobrevivência variou com o mês e o ano. A sobrevivência de C. truncatum, Phomopsis spp. e C. kikuchii foi significativamente reduzida (P<0,05) entre a primeira e última avaliação nos resíduos mantidos sobre ou sob o solo. M. phaseolina e Fusarium spp. não foram afetados, ou foram favorecidos pelo enterro dos resíduos. A freqüência de isolamento de Fusarium spp. aumentou em resíduos enterrados no solo. A perda de biomassa mostrou redução de 44,4% no sistema convencional e 34,9% no sistema de semeadura direta, em 1998, quando a distribuição de chuvas foi mais regular. Em 1999, a redução foi de 48,2% e 39,0% para os sistemas convencional e de semeadura direta, respectivamente.A study was conducted in the subtropical area of Southern Brazil to determine the survival of pathogens in soybean residues under conventional and no-tillage cultivation systems from March to September of 1998 and 1999. The pathogens most frequently isolated were Colletotrichum truncatum, Phomopsis spp., Cercospora kikuchii, Fusarium spp., Macrophomina phaseolina, and Rhizoctonia solani. Other fungi isolated were Myrothecium roridum, Penicillium sp., Chaetomium sp., Epicoccum sp., Corynespora cassiicola and Trichoderma sp. The percent of survival of each pathogen varied according to the month and the year. Survival of C. truncatum, Phomopsis spp. and C. kikuchii were significantly reduced (p < 0.05) from the first to the last evaluation either on buried debris or maintained on the soil surface. On the other hand, M. phaseolina and Fusarium spp. were either not affected or favored by burying the debris. The frequency of recovery of Fusarium spp. increased specially in debris kept under the soil. The loss of biomass, measured by debris weight along the period of this study, showed a reduction of 44.4% in the conventional system and 34.9% in the no-tillage system in 1998, when rain was better distributed. In 1999, the reduction was 48.2% and 39.0% for the conventional and no-tillage system, respectively

Tolerância à seca em cultivares-elite de soja com a introgressão do transgene AtAREB1

The objective of this work was to verify if the introgression of the AtAREB1 gene in the 'LS93-0375' and 'BMX Desafio RR' elite soybean germplasms increases the tolerance of these plants to water deficit. The F4 progenies of these two elite cultivars and of the AtAREB1 transgenic line (BR16-AtAREB1) and its background ('BR16') were subjected to water deficit assays. The water deficit bioassays were performed in a greenhouse using the following six soybean lines: the genetically modified BR16-AtAREB1 and its background 'BR16'; 'LS93' and its F4 progeny, LS93-AtAREB1; and 'BMX Desafio RR' and its F4 progeny, Desafio-AtAREB1. A randomized complete block experimental design was carried out in a 6x2 factorial arrangement, with  the six soybean genotypes and two water conditions – control (C) and water deficit (WD) treatments – with nine replicates. Soybean genotypes containing the AtAREB1 gene showed better physiological performances under drought stress and altered expressions of drought-responsive genes. The intogression of AtAREB1 in soybean increases the plant drought tolerance, regardless of the genetic background in which the gene was introduced.O objetivo deste trabalho foi verificar se a introgressão do gene AtAREB1 em dois germoplasmas-elite de soja, 'LS93-0375' e 'BMX Desafio RR', aumenta a tolerância dessas plantas ao deficit hídrico. As progênies F4 das duas cultivares-elite e da linhagem transgênica AtAREB1 (BR16-AtAREB1) e de seu background ('BR16') foram submetidas a deficit hídrico. Os bioensaios de deficit hídrico foram realizados em casa de vegetação, tendo-se utilizado as seis seguintes linhagens de soja: a geneticamente modificada BR16-AtAREB1 e seu background 'BR16'; 'LS93' e sua progênie F4, LS93-AtAREB1; e 'BMX Desafio RR' e sua progênie F4, Desafio-AtAREB1. Utilizou-se delineamento experimental de blocos completos com tratamentos casualizados, em arranjo fatorial 6x2, com os seis genótipos de soja e duas condições hídricas – controle (C) e tratamentos de deficit hídrico (WD) –, com nove repetições. Os genótipos de soja que contêm o gene AtAREB1 exibiram melhor desempenho fisiológico sob estresse hídrico e expressão alterada de genes responsivos à seca. A introgressão de AtAREB1 na soja aumenta a tolerância à seca, independentemente do background genético em que o gene foi introduzido

Forecast system of soybean crop yield for Brazil

Este trabalho teve por objetivo avaliar um sistema de previsão de safra de soja para o Brasil, baseado em modelos empíricos regionalizados para estimativa da produtividade, a partir de um banco de dados de área cultivada em escala municipal, e de um sistema de monitoramento agrometeorológico de abrangência nacional. Os modelos incorporam a base conceitual proposta por Doorenbos & Kassam, com ajustes empíricos para cada região do Brasil, considerando-se as diferenças quanto ao potencial produtivo das principais variedades e as peculiaridades dos sistemas de produção utilizados nas diferentes regiões. A base de informações de área cultivada de cada Estado foi constituída por dados provenientes do IBGE e da Conab. A produção de soja, entre as safras 2000/2001 e 2005/2006, foi estimada e comparada com os levantamentos da Conab. A análise estatística pelo teste t indica não haver diferença entre as estimativas e os dados oficiais. Bons ajustes (R2³0,87) foram obtidos para as produções regionalizadas, com desvios mais expressivos nos estados do Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Mato Grosso do Sul, Maranhão, Piauí e Bahia. Para os dados consolidados em escala nacional, o maior desvio observado foi de 5,81%, na safra 2000/2001, e o menor de 0,62% na safra 2005/2006.The aim of this work was to evaluate a system to forecast soybean crop yield for Brazil, based on regional empirical models to assess crop yield, with data from a national database of soybean cropped area in municipal scale, and from an agrometeorological monitoring system covering all Brazilian States. The models incorporated the conceptual bases proposed by Doorenbos & Kassam, with empirical adjustments for each region of Brazil, considering the diverse potential yield of most used varieties and the regional differences in the soybean production systems. Cultivated area database from each State was structured with data from IBGE and Conab. Soybean yield was estimated for harvests from 2000/2001 to 2005/2006 and compared to Conab surveys. Statistical analysis using Test t point out that there is no significant difference between estimates and official data. Good fittings were gotten for region grouped yield data (R2³0.87), with higher deviations for harvest assessment of Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Mato Grosso do Sul, Maranhão, Piauí and Bahia. In national scale, the highest observed deviation was 5.81% for the 2000/2001 harvest, and the smaller one was 0.62% for the 2005/2006 yield

Subtractive libraries for prospecting differentially expressed genes in the soybean under water deficit

Soybean has a wide range of applications in the industry and, due to its crop potential, its improvement is widely desirable. During drought conditions, soybean crops suffer significant losses in productivity. Therefore, understanding the responses of the soybean under this stress is an effective way of targeting crop improvement techniques. In this study, we employed the Suppressive Subtractive Hybridization (SSH) technique to investigate differentially expressed genes under water deficit conditions. Embrapa 48 and BR 16 soybean lines, known as drought-tolerant and -sensitive, respectively, were grown hydroponically and subjected to different short-term periods of stress by withholding the nutrient solution. Using this approach, we have identified genes expressed during the early response to water deficit in roots and leaves. These genes were compared among the lines to assess probable differences in the plant transcriptomes. In general, similar biochemical processes were predominant in both cultivars; however, there were more considerable differences between roots and leaves of Embrapa 48. Moreover, we present here a fast, clean and straightforward method to obtain drought-stressed root tissues and a large enriched collection of transcripts expressed by soybean plants under water deficit that can be useful for further studies towards the understanding of plant responses to stress.304314Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq