Characteristics of the root system in two Brazilian upland rice varieties which exhibit contrasting behavior towards drought tolerance / Características radiculares de duas variedades brasileiras de arroz de terras altas contrastantes quanto à tolerância ao estresse hídrico

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)

Intensidade de pastejo e desempenho radicular do capim Convert HD364 na relação com a resistência do solo à penetração

O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito de diferentes intensidades de pastejo (15, 25, 35 e 45 cm de alturas do pasto) sobre as características de produção, distribuição e geometria radicular ao longo do perfil do solo (zero a 10, 10 a 20, 20 a 30 e 30 a 40 cm de profundidade) em áreas manejadas com capim Convert HD 364 (Brachiaria spp. cv. Mulato II), e a resistência à penetração, nas quatro épocas do ano de 2016. Para o manejo das alturas, foram utilizados dois grupos subsequentes de bovinos da raça Nelore. O primeiro grupo inteiro e o segundo castrado, ambos foram manejados sob pastejo contínuo e taxa de lotação variável. A área experimental compreendeu 16 piquetes de um hectare cada. Para estimar a produção de raízes foram coletadas amostras de todos os tratamentos a cada três meses. Os valores de geometria radicular foram determinados utilizando o programa DELTA T SCAN®. Os valores de resistência do solo à penetração foram obtidos no verão, período intermediário entre outono e inverno, e primavera através das metodologias descritas pela Embrapa. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, em parcelas subdivididas e sub-subdivididas, com quatro repetições. A biomassa radicular total variou de 1.71 a 2.82 g dm-3, sendo os menores rendimentos encontrados aos 15 cm e os maiores aos 45 cm de altura do dossel. A razão entre massa de forragem total e biomassa radicular total manteve-se constante independente da altura do dossel. Contudo, entre as estações do ano os valores ficaram entre 0.67 e 1.65 g dm-3, com os maiores valores no verão. As maiores taxas de biomassa radicular foram verificadas nas camadas superficiais do solo (zero a 20 cm de profundidade), com valores entre 55 a 75 % de matéria de seca das raízes na camada de zero a 10 cm de profundidade do solo e 13 a 20 % de matéria seca das raízes na camada de 10 a 20 cm de profundidade no solo. Os menores valores foram encontrados nas camadas mais profundas do solo (20 a 40 cm), sendo 6 a 15 % de matéria seca das raízes na camada de 20 a 30 cm de profundidade, e 6 a 10 % de matéria seca de raízes na camada de 30 a 40 cm de profundidade do solo. A menor quantidade de biomassa radicular na camada de zero a 10 cm foi encontrada no verão em comparação com as demais estações, com valores entre 2192 a 6110 kg ha-1 de matéria seca de raiz. A resistência à penetração variou entre 0.70 e 1.60 MPa e não diferiu entre as intensidades de pastejo. As maiores observações foram encontradas nas camadas mais superficiais do solo (zero a 10 cm de profundidade). A área radicular ficou entre 141 e 3046 mm2 mm-2, com os maiores valores na camada de zero a 10 cm de profundidade durante a primavera e os menores na camada de 30 a 40 cm de profundidade durante a estação de verão. O diâmetro radicular variou entre 0.25 e 0.32 mm mm-1, com as menores observações nas alturas mais baixas de manejo na estação do verão, enquanto as maiores foram verificadas nos pastos mantidos com maiores alturas de dossel nas demais épocas do ano. Para o comprimento radicular os valores ficaram entre 530 e 10015 mm mm-1, com as maiores médias verificadas na camada mais superficial do solo (zero a 10 cm de profundidade), enquanto os menores foram na camada mais profunda do solo (30 a 40 cm de profundidade) durante o verão. A densidade radicular variou entre 0.39 e 8.77 mm cm-3, os menores valores foram na camada de 30 a 40 cm de profundidade no verão, enquanto os maiores foram na camada de zero a 10 de profundidade, na primavera. Ocorreu correlação quadrática entre resistência à penetração para área radicular e comprimento radicular. Para a densidade radicular foi verificado correção linear negativa entre resistência à penetração e essa variável.

The objective of this work was to evaluate the effect of different grazing intensities (15, 25, 35 and 45 cm of sward heights) on the production characteristics, distribution and root geometry along the soil profile (zero to 10, 10 to 20, 20 to 30 and 30 to 40 cm of depth) in areas managed with Convert HD 364 grass (Brachiaria spp., Mulato II grass), and the soil resistance to penetration, at the four seasons of the year 2016. For the management of heights, two subsequent groups of Nelore cattle were used. The first entire group and the second castrated group were managed under continuous stocking and variable stocking rates. The experimental area was 16 paddocks of one hectare each. To estimate root production, samples were collected from all treatments each three months. The root geometry values were determined using the software DELTA T SCAN®. The values of soil resistance to penetration were obtained at the summer, intermediate period between autumn and winter, and spring, through the methodologies described by Embrapa. The experimental design was in randomized blocks, in split-splot and slipt-sliptslopt plots, with four replications. The total root biomass ranged from 1.71 to 2.82 g dm-3, with the lowest yields found on 15 cm and the highest at 45 cm in the sward. The ratio of total forage mass to total root biomass remained constant regardless of sward height, however, between the seasons of the year the values were between 0.67 and 1.65 g dm-3 with the highest summer values. The highest rates of root biomass were verified in the superficial layers of the soil (zero to 20 cm of depth), with values between 55 to 75 % of dry matter of the roots in the layer of zero to 10 cm of soil depth and 13 to 20 % dry matter of the roots in the layer of 10 to 20 cm deep in the soil, and the lowest values found in the deepest layers of the soil (20 to 40 cm), being 6 to 15 % of dry matter of the roots in the layer of 20 to 30 cm of depth, and 6 to 10 % of dry matter of roots in the layer of 30 to 40 cm of soil depth. The lowest amount of root biomass in the zero to 10 cm layer was found at summer compared to the other seasons, with values between 2192 and 6110 kg ha-1 of root dry matter. The penetration resistance ranged from 0.70 to 1.60 MPa and it did not differ between grazing intensities. The largest observations were found in the most superficial layers of the soil (zero to 10 cm deep). The root area was between 141 and 3046 mm2 mm-2, with the highest values in the layer of zero to 10 cm of depth during the spring and the smaller ones in the layer of 30 to 40 cm of depth during the summer. The root diameter ranged from 0.25 to 0.32 mm mm-1 with the lowest observations at the lower management heights in the summer, while the largest were observed in the pastures maintained at higher sward heights at other times of the year. For the root length the values were between 530 and 10015 mm mm-1, with the highest averages found in the most superficial layer of the soil (zero to 10 cm deep), while the lowest were in the deepest layer of the soil (30 to 40 cm depth) during the summer. The root densities varied between 0.39 and 8.77 mm cm-3, the lowest values were in the 30 to 40 cm depth layer at the summer, while the highest were in the zero to 10 depth layer at the spring. There was a quadratic correlation between soil resistance to penetration for root area and root length. A negative linear correlation was verified between root density and soil resistance to penetration.

Physiologic performance of oats seeds treated with tiametoxam / Desempenho fisiológico de sementes de aveia-preta tratadas com tiametoxam

The bioactivator are complex organic substances that can alter the growth, capable of acting on the transcription of DNA into the plant, gene expression, cell membrane proteins, metabolic enzymes and mineral nutrition. The insecticide thiamethoxam has demonstrated positive effects as increased expression of vigor and biomass formation, the elevation of photosynthetic rate and the formation of deeper roots. The aim of this study was to evaluate the physiologic performance of tiamethoxan on the oat. Were used oat seeds and product concentrations 0.0, 100, 200, 300, 400ml. to 100 kg of seeds. To evaluate the physiological quality of seeds were carried by germination test, first germination, cold test, seedling length, shtoot and root, tetrazolium test and emergency in the greenhouse. The product tiamethoxan stimulates physiologic performance of oat seeds. The use of the 300 ml of tiametoxam per 100kg, seeds shown to be more efficient to improve the physiological performance of seed oat.

Os bioativadores são substâncias orgânicas complexas, modificadoras do crescimento, capazes de atuar na transcrição do DNA na planta, na expressão gênica, em proteínas da membrana celular e enzimas metabólicas e na nutrição mineral. O inseticida tiametoxam tem demonstrado efeitos positivos como o aumento da expressão do vigor e do acúmulo de fitomassa, a elevação da taxa fotossintética e a formação de raízes mais profundas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do tiametoxan no desempenho fisiológico de sementes de aveia-preta. Foram utilizadas, para tratamento das sementes de aveia-preta, concentrações do produto de 0,0, 100, 200, 300, 400 mL para 100 kg de sementes. Para avaliação da qualidade fisiológica das sementes foram conduzidos os testes de germinação, primeira contagem de germinação, de frio, comprimento de plântula, aéreo e radicular, tetrazólio e emergência de plântulas em casa de vegetação. O produto tiametoxan estimula o desempenho fisiológico de sementes de aveia-preta. A dose de 300 ml de produto por 100 kg de sementes mostra-se mais eficiente em melhorar o desempenho fisiológico das sementes de aveia-preta.

Physiologic performance of oats seeds treated with tiametoxam / Desempenho fisiológico de sementes de aveia-preta tratadas com tiametoxam

The bioactivator are complex organic substances that can alter the growth, capable of acting on the transcription of DNA into the plant, gene expression, cell membrane proteins, metabolic enzymes and mineral nutrition. The insecticide thiamethoxam has demonstrated positive effects as increased expression of vigor and biomass formation, the elevation of photosynthetic rate and the formation of deeper roots. The aim of this study was to evaluate the physiologic performance of tiamethoxan on the oat. Were used oat seeds and product concentrations 0.0, 100, 200, 300, 400ml. to 100 kg of seeds. To evaluate the physiological quality of seeds were carried by germination test, first germination, cold test, seedling length, shtoot and root, tetrazolium test and emergency in the greenhouse. The product tiamethoxan stimulates physiologic performance of oat seeds. The use of the 300 ml of tiametoxam per 100kg, seeds shown to be more efficient to improve the physiological performance of seed oat.

Os bioativadores são substâncias orgânicas complexas, modificadoras do crescimento, capazes de atuar na transcrição do DNA na planta, na expressão gênica, em proteínas da membrana celular e enzimas metabólicas e na nutrição mineral. O inseticida tiametoxam tem demonstrado efeitos positivos como o aumento da expressão do vigor e do acúmulo de fitomassa, a elevação da taxa fotossintética e a formação de raízes mais profundas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do tiametoxan no desempenho fisiológico de sementes de aveia-preta. Foram utilizadas, para tratamento das sementes de aveia-preta, concentrações do produto de 0,0, 100, 200, 300, 400 mL para 100 kg de sementes. Para avaliação da qualidade fisiológica das sementes foram conduzidos os testes de germinação, primeira contagem de germinação, de frio, comprimento de plântula, aéreo e radicular, tetrazólio e emergência de plântulas em casa de vegetação. O produto tiametoxan estimula o desempenho fisiológico de sementes de aveia-preta. A dose de 300 ml de produto por 100 kg de sementes mostra-se mais eficiente em melhorar o desempenho fisiológico das sementes de aveia-preta.

Characteristics of the root system in two Brazilian upland rice varieties which exhibit contrasting behavior towards drought tolerance / Características radiculares de duas variedades brasileiras de arroz de terras altas contrastantes quanto à tolerância ao estresse hídrico

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.