Atividade da redutase do nitrato e leituras spad em folhas do capim-mombaça sumetido a doses de nitrogênio e potássio

Nitrogen and K deficiency are among the most yield limiting factors in Brazilian pastures. The lack of these nutrients can hamper the chlorophyll biosynthesis and N content in plant tissues. A greenhouse experiment was carried out to evaluate the relationship among N and K concentrations, the indirect determination of chlorophyll content (SPAD readings), nitrate reductase activity (RNO3-) in newly expanded leaf lamina (NL) and the dry matter yield for plant tops of Mombaça grass (Panicum maximum Jacq.). A fractionated 5² factorial design was used, with 13 combinations of N and K rates in the nutrient solution. The experimental units were arranged in a randomized block design, with four replications. Plants were harvested twice. The first harvest occurred 36 days after seedling transplanting and the second 29 days after the first. Significance occurred for the interaction between the N and K rates to SPAD readings and to RNO3- assessment taken on the NL during the first growth. Besides, RNO3- and SPAD readings increased only with the NL N concentration, reaching the highest values of both variables up to about 25 g kg-1, but were ratively constant at higher leaf N. Significant relationships either between SPAD readings or RNO3- activity and shoot dry mass weight were also observed. The critical levels of N concentration in the NL were, respectively, 22 and 17g kg-1 in the first and second harvest. Thus, SPAD instrument and RNO3- assessment can be used as complementary tools to evaluate the N status in forage grass.As deficiências de N e K são um dos principais fatores limitantes para a produção das pastagens brasileiras. Essas deficiências podem comprometer a biossíntese de clorofila e o conteúdo de N nos tecidos vegetais. Realizou-se um experimento com o objetivo de avaliar a relação entre as concentrações de N e K, a determinação indireta do teor de clorofila, a atividade da RNO3- nas lâminas das duas folhas recém-expandidas (LR) e a produção de massa de matéria seca da parte aérea do capim-mombaça, cultivado em solução nutritiva. Utilizou-se o esquema fatorial 5² fracionado, com 13 combinações de N e K. As parcelas foram distribuídas em delineamento experimental de blocos casualizados, com quatro repetições. As plantas foram colhidas duas vezes. Ocorreu significância na interação entre as doses de N e K para as leituras SPAD e para a avaliação da RNO3- efetuadas nas LR durante o primeiro crescimento. A atividade da RNO3- e os valores SPAD elevaram-se somente com o aumento da concentração de N nas LR, atingindo um patamar próximo a 25 g kg-1, permanecendo constante acima desta concentração. Observaram-se relações significativas entre as leituras SPAD, a atividade da RNO3-, a concentração de N nas LR e a produção de massa de matéria seca da parte aérea. Os níveis críticos para N nas LR foram de 22 e 17 g kg-1, respectivamente para o primeiro e segundo cortes. As avaliações com o clorofilômetro SPAD e da atividade da RNO3- podem ser utilizadas como ferramentas complementares para monitorar o estado nutricional em N do capim-mombaça.CNPqFAPES

Genotypic influence on the absorption and toxicity of manganese in soybean

A toxidez de Mn pode ser um problema comum nas regiões tropicais com predominância de solos ácidos. Entretanto, variações das concentrações desse nutriente nas plantas têm sido atribuídas também a diferenças inter e intra-específicas. O presente estudo foi desenvolvido em casa de vegetação e teve como objetivo avaliar as causas de tolerância diferencial à toxidez de Mn. Os cultivares de soja [Glycine max (L.) Merrill] Santa Rosa, IAC-15 e IAC-Foscarin 31 foram cultivados em solução nutritiva (pH 5,0) com cinco doses de Mn (2, 100, 150, 200 e 250 µmol L-1). O delineamento experimental foi o de blocos completos ao acaso em esquema fatorial 5 x 3 (cinco doses de Mn e três cultivares), com três repetições. Os cultivares IAC-15 e Santa Rosa exibiram sintomas visuais de toxidez. As concentrações nas folhas associadas ao excesso foram de 1.000 mg kg-1. Entretanto, o IAC-15 apresentou maior produção de grãos e de matéria seca da parte aérea, acompanhado pelo IAC-Foscarin 31 (intermediário) e Santa Rosa (menor produção). O maior comprimento total de raízes, as maiores produções de matéria seca de raízes e o acúmulo de Mn neste tecido, bem como a maior compartimentalização deste nutriente no apoplasto, conferiram ao IAC-Foscarin 31 maior tolerância ao excesso de Mn na solução. Há, pois, indicações de diferenças genotípicas entre os cultivares e de que vários mecanismos atuam conjuntamente na tolerância ao excesso de Mn em solução.Manganese (Mn) toxicity may be a constraint for crop production in acid soils of tropical regions. However, variations of Mn concentrations in plant tissues are also related to the genotypic differences. A greenhouse experiment was carried out to evaluate Mn tolerance of three soybean cultivars [Glycine max (L.) Merrill]. Cultivars Santa Rosa, IAC-15 and IAC-Foscarin 31 were evaluated under five Mn rates (2, 100, 150, 200, and 250 µmol L-1) in nutrient solution (pH 5.0). The experiment in randomized blocks was a 5 x 3 factorial of five Mn doses and three cultivars, with three replications. IAC-15 and Santa Rosa leaves showed visual symptoms of Mn toxicity. At toxic Mn levels in solution, the average Mn concentration in the leaf blades was close to 1,000 mg kg-1. Nevertheless, grain and dry matter in the aerial parts was higher for IAC-15 than IAC-Foscarin 31 (intermediate yield) and Santa Rosa (lowest yield). The greatest total root length and root dry matter yield, as well as root Mn accumulation and compartmentalization in root apoplast of IAC-Foscarin 31 contributes to explain differences in tolerance to the excess. There are, therefore, indications of genotypic differences among the soybean cultivars and that several mechanisms are involved in the tolerance to high Mn levels.Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior (CAPES)FAPESPCNP

Alterações na ultra-estrutura de genótipos de soja em resposta ao fornecimento de manganês em solução nutritiva

The deleterious effects of Mn stress on many species have been studied, mainly concerning biochemical, physiological and growth parameters of plants. However, there are few studies relating the anatomical and ultrastructural changes in response to manganese (Mn) nutritional disorders, This study examined the leaf ultrastructure of Mn-inefficient (IAC-15, Santa Rosa) and Mn-efficient (IAC-Foscarin 31) soybean (Glycine max L.) genotypes in response to three rates of Mn (0.5, 2 and 200 µmol L-1) in the nutrient solution. Symptoms of Mn deficiency developed 12 days after transplanting in IAC-15 and Santa Rosa, followed by IAC-Foscarin 31 on the 15th day. Only IAC-15 and Santa Rosa leaves showed symptoms of Mn toxicity. The Mn concentration in leaves ranged from 8.6 (deficiency) to 886.3 mg kg-1 d.w. (toxicity). There were no changes either in stomata length or stomata number per unit of leaf surface. Cytoplasm disorganization was observed in IAC-15 under Mn-excess. In this case, the cytoplasm was amorphous, densely stained and extensively disorganized, with increased vacuolation. Mn effects were not found in mitochondria and nucleus in any of the genotypes tested. Under all Mn concentrations, many lipid globules were observed in the IAC15 chloroplasts. There was an increase in the number of plastids as well as in the size of starch grains within IAC-Foscarin 31 chloroplasts as Mn concentration in the nutrient solution increased. Genotypes had marked differences in the ultrastructure organization, mainly in leaf chloroplasts grown under conditions of both Mn deficiency and toxicity (the most sensitive genotype was IAC-15).Os efeitos negativos provocados tanto pela deficiência quanto pela toxidez de manganês (Mn) no desenvolvimento das plantas têm sido avaliados, considerando-se os aspectos bioquímicos e produtivos da parte aérea, particularmente, onde os sintomas visuais são manifestados. Entretanto, há poucas informações na literatura abordando as alterações anatômicas e de ultra-estrutura, em relação ao suprimento de Mn. Os objetivos do presente estudo foram avaliar os efeitos do fornecimento de três doses de Mn (0,5; 2 e 200 µmol L-1), em solução nutritiva, nas ultra-estruturas de folhas de cultivares de soja Glycine max (L.): Santa Rosa, IAC-15 e IAC-Foscarin 31, contrastantes quanto à aquisição e ao uso do Mn. Os sintomas visuais de deficiência foram observados primeiramente em Santa Rosa e IAC-15 (ineficientes), os únicos a exibirem sintomas de toxidez. As concentrações de Mn nas folhas com sintomas variaram de 8,6 (deficiência) a 886,3 mg kg-1 (toxidez). Não houve alterações no comprimento e no número de estômatos nos limbos foliares. Em condição de toxidez, constatou-se no IAC-15, citoplasma desorganizado, vacuolado em excesso e denso evidenciando alterações nas membranas dos tilacóides. Não ocorreram alterações ultra-estruturais nas mitocôndrias e no núcleo das células dos três genótipos. Constatou-se presença de glóbulos de lipídios nos cloroplastos do cultivar IAC-15, em todas as condições de fornecimento de Mn. Houve aumento no número de plastídeos e grãos de amido, bem como no tamanho destes no IAC-Foscarin 31 com o suprimento de Mn. Os genótipos, tanto na condição de deficiência quanto de excesso, exibiram distintos graus de organização das ultraestruturas, notadamente, os cloroplastos. O IAC-15 exibiu maiores alterações das ultra-estruturas em função das desordens nutricionais em manganês

Sintomas de deficiência e acúmulo de micronutrientes na mamoneira cultivada em solução nutritiva

Castor bean is a nutrient-demanding species, but there is still little information on its micronutrient requirements. The objectives of this study were to evaluate the effects of levels of B (2.5, 12.5 and 25.0 µmol L-1), Cu (0.05, 0.25 and 0.50 µmol L-1), Mn (0.2, 1.0 and 2.0 µmol L-1) and Zn (0.2, 1.0 and 2.0 µmol L-1) in a nutrient solution on plant B, Cu, Mn and Zn concentrations and uptake, vegetative growth and fruit yield of castor bean "Iris", grown in greenhouse. The experiment was arranged in a completely randomized block design with three replicates. The first deficiency symptoms were observed for B, followed by Zn, Cu and Mn. The main changes in the cell ultrastructure due to lack of B were thickening of the cell walls and middle lamellae, distorted chloroplasts and tightly stacked thylakoids, besides the absence of starch grains. The Mn, Zn and Cu deficiencies led to disruption of chloroplasts, disintegration of thylakoids and absence of amyloplasts. The concentration and uptake of B, Cu, Mn, and Zn in castor bean plants increased with micronutrient supply in the solution. Fruit yield was drastically reduced by B and Mn deficiencies. On the other hand, the dry matter yield of the shoot and root of castor bean plants was not. In the treatment with full nutrient solution, the leaves accumulated 56 and 48 % of the total B and Mn taken up by the plants, respectively, and the seeds and roots 85 and 61 % of the total Cu and Zn taken up, respectively. This shows the high demand of castor bean Iris for B and Mn for fruit yield

Faixas normais de nutrientes em cana-de-açúcar pelos métodos ChM, DRIS e CND e nível crítico pela distribuição normal reduzida

Existem diversos métodos para a interpretação da diagnose foliar; o nível crítico ou as faixas de suficiência descritas na literatura são os mais utilizados. Porém, o uso de métodos de determinação de faixas normais de nutrientes que contemplam regiões específicas (localidades) aumenta a eficiência da interpretação. O objetivo deste trabalho foi determinar as faixas normais de nutrientes para a cultura da cana-de-açúcar, mediante a utilização dos métodos Chance Matemática (ChM), Sistema Integrado de Diagnose e Recomendação (DRIS) e Diagnose da Composição Nutricional (CND), além do Nível Crítico determinado pelo método de distribuição normal reduzida. O trabalho foi realizado tomando-se como base dados relativos a teores de nutrientes em amostras foliares e de produtividade de lavouras comerciais de cana-de-açúcar, localizadas no município de Campos de Goytacazes, RJ. Com o método da ChM, foram obtidas faixas de suficiência semelhantes aos métodos DRIS e CND, para N, Ca, S e Mn, enquanto para P, K, Mg, Cu e Zn os valores obtidos pela ChM foram superiores. A utilização dos métodos ChM, DRIS e CND, em lavouras comerciais de cana-de-açúcar em geral, possibilitou a obtenção de menor amplitude da faixa normal dos nutrientes, em comparação com os valores alcançados pelos métodos nível crítico e faixa de suficiência