Cinética de absorção de fósforo e morfologia radicular de variedades locais e melhoradas de milho

Diferenças inter e intraespecíficas na capacidade de utilizar o fósforo (P) do solo são explicadas, em parte, por variações na morfologia e fisiologia das raízes, as quais caracterizam as plantas quanto à aquisição do nutriente. Como parte de um estudo de caracterização de genótipos de milho quanto à eficiência na absorção e utilização de P, avaliou-se a cinética de absorção e as características morfológicas do sistema radicular de seis variedades locais e melhoradas cultivadas em solução nutritiva. Foram determinados os parâmetros cinéticos de absorção de P: velocidade máxima (Vmax), a constante de Michaelis-Menten (Km) e a concentração mínima para a qual o influxo líquido é zero (Cmin); os parâmetros morfológicos da raiz: comprimento, raio e área do sistema radicular; e as variáveis de produção de matéria seca (MS) da parte aérea e raízes, da relação raiz/parte aérea, do conteúdo de P nessas partes e do índice de eficiência de utilização de P. Essas variáveis foram relacionadas às características cinéticas e morfológicas. As variedades diferiram quanto aos parâmetros Vmax, Km, comprimento de raízes e relação raiz/parte aérea. Os menores valores de Km e Cmin foram bons indicadores da capacidade de absorção de P das variedades, tendo se relacionado com as maiores produções de matéria seca e os maiores índices de eficiência de utilização de P.Interspecific and intraspecific differences in the efficiency of utilization of soil phosphorus (P) are explained, in part, by plant morphological and physiological variations, which characterize the plant for nutrient acquisition. As part of a study on maize genotypes characterization for P-uptake and use efficiency, kinetic parameters of P uptake and root morphological characters were evaluated for six local and improved maize varieties, grown in nutrient solution. The kinetic parameters related to P influx were: maximal transport rate (Vmax), the Michaelis-Menten constant (Km), and the external concentration when net uptake is zero (Cmin). Measured root morphological characters were: root length, radius, and surface area. Shoot and root dry matter yield and the P content in these parts were also determined. Diferences among varieties were observed in the kinetic parameters Vmax and Km, root length and in root/shoot dry matter ratio. Lower Km values were better indicatives of P uptake ability of the varietes and were significantly correlated to higher dry matter production and P-efficiency index

Atividade de fosfatase ácida de raízes, crescimento das plantas e acúmulo de fósforo em genótipos de milho

A atividade da enzima fosfatase é uma característica fisiológica relacionada à eficiência de aquisição e utilização de P pelas plantas e apresenta variação genotípica. Como parte de um estudo de caracterização de genótipos de milho quanto a características relacionadas à eficiência a fósforo, foram realizados dois experimentos para medir a atividade da fosfatase ácida de raízes intactas de seis variedades locais e melhoradas e de duas subpopulações. As plantas foram cultivadas em solução nutritiva com uma dose de P (4 mg L-1) e a determinação da atividade da fosfatase foi feita em plantas jovens de 17 a 24 dias de idade. A produção de massa seca da parte aérea e raízes, teor e conteúdo de P e índice de eficiência de utilização de P também foram determinados. Entre as variedades, a maior atividade enzimática foi verificada em Catetão e Caiano (locais), e Sol da Manhã, Nitrodente e BR 106 (melhoradas). A variedade local Carioca foi a de menor atividade da fosfatase nas raízes. Entre as subpopulações, 'ND2' foi menos produtiva e menos eficiente na utilização de P, apresentando maior atividade enzimática que 'ND10', mais produtiva e eficiente. As atividades enzimáticas das subpopulações foram inferiores às das variedades. Foram obtidas correlações entre a atividade enzimática e as demais características, específicas para os genótipos, não permitindo deduzir a existência de associação consistente entre acumulação de massa e aquisição de P com a fosfatase secretada pelas raízes. A variabilidade genotípica deve ser conhecida e considerada antes de se definir a atividade desta enzima como indicador do estado nutricional de P e da tolerância, adaptação e eficiência das plantas em condições de baixo P.The activity of the enzyme phosphatase (P-ase) is a physiological characteristic related to plant efficiency in relation to P acquisition and utilization, and is genetically variable. As part of a study on maize genotype characterization in relation to phosphorus (P) uptake and utilization efficiency, two experiments were set up to measure phosphatase (P-ase) activity in intact roots of six local and improved maize varieties and two sub-populations. Plants were grown at one P level in nutrient solution (4 mg L-1) and the P-ase activity assay was run using 17-day-old plants for varieties and 24-day-old plants for subpopulations. Shoot and root dry matter yields and P concentrations and contents in plant parts were determined, as well as P-efficiency indexes. Root P-ase activity differed among varieties, and highest enzimatic activities were observed in two local varieties -'Catetão' and 'Caiano' -and three improved varieties -'Sol da Manhã', 'Nitrodente' and 'BR 106'. 'Carioca', a local variety, had the lowest activity. Between subpopulations, 'ND2', with low yielding and poorly P-efficient plants, presented higher root P-ase activity as compared to 'ND10', high yielding and highly P-efficient plants. In general, subpopulations presented lower P-ase activities as compared to varieties. Positive and/or negative correlations were obtained between P-ase activity and P-efficiency characteristics, specific for the genotypes, not allowing inference on a general and clear association between root-secreted phosphatase and dry matter production or P acquisition. Genotypic variability must be known and considered before using P-ase activity as an indicator of P nutritional status, or P tolerance, adaptation and efficiency under low P conditions

SUPRIMENTO DE POTÁSSIO E PESQUISA DE USO DE ROCHAS “IN NATURA” NA AGRICULTURA BRASILEIRA

The low natural fertility of soils, the high potassium (K) demand in agriculture, and the reduced Brazilian mineral reserves of K are the causes of the high importation of potassium fertilizers in Brazil. This represents a great and negative impact on Brazil´s trade balance. Forty years ago, trials for utilization of rocks as local K sources did not reach success due to the low natural solubility of minerals or the high cost of industrial processes to obtain fertilizers from them. However, in the last years, other kinds of rocks are promising as K sources, even when applied in natura, just ground. Those findings led to the establishment of a research network to study the potential of using those rocks as K sources nationwide.Conseqüência da baixa fertilidade natural dos solos, da elevada demanda de potássio (K) na agricultura e da reduzida reserva brasileira de minérios de K, a importação de fertilizantes potássicos tem representado grande ônus à balança comercial do País. Há cerca de 30 anos, tentativas de utilização de rochas como fontes locais de K não obtiveram sucesso devido à baixa solubilidade natural dos minerais constituintes ou ao elevado custo dos processos industriais de obtenção de fertilizantes a partir dessas fontes. Entretanto, nos últimos anos, outros tipos de rochas têm se mostrado promissoras no fornecimento de K, mesmo quando aplicadas “in natura”, simplesmente moídas. Isso motivou o estabelecimento de uma rede de pesquisa para estudar o potencial de utilização de tais rochas em âmbito nacional