Initial development of upland rice inoculated and co-inoculated with multifunctional rhizobacteria / Desenvolvimento inicial de arroz de terras altas inoculado e coinoculado com rizobactérias multifuncionais

Inoculation and co-inoculation of upland rice with multifunctional rhizobacteria can promote plant growth, especially the root system. Thus, this study aimed to evaluate the effect of inoculation and co-inoculation with Azospirillum sp. and Bacillus sp. in the early development of upland rice. The experiment was conducted using a completely randomized design with 4 treatments and 10 replications, totaling 40 plots. The treatments were: 1) Ab-V5 (Azospirillum brasilense), 2) BRM 63573 (Bacillus sp.), 3) co-inoculation of Ab-V5 + BRM 63573, and 4) control (without rhizobacteria). Inoculation and co-inoculation with the multifunctional rhizobacteria Ab-V5 and BRM 63573 provided positive effects on the initial development of upland rice. Inoculation with isolate BRM 63573 had significant effects on root length, shoot, and total biomass, while inoculation with isolate Ab-V5 had significant effects on root length and production of root and total biomass. Co-inoculation treatment had significant effects on variables such as diameter, volume, total surface, root biomass, and total biomass. The control treatment (without multifunctional rhizobacteria) had the worst results for most of the analyzed variables.

A inoculação e coinoculação do arroz de terras altas com rizobactérias multifuncionais pode promover o crescimento das plantas, especialmente do sistema radicular. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da inoculação e coinoculação com Azospirillum sp. e Bacillus sp. no desenvolvimento inicial do arroz de terras altas. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado com 4 tratamentos e 10 repetições, totalizando 40 parcelas. Os tratamentos foram: 1) Ab-V5 (Azospirillum brasilense), 2) BRM 63573 (Bacillus sp.), 3) coinoculação de Ab-V5 + BRM 63573 e 4) controle (sem rizobactérias). A inoculação e coinoculação com as rizobactérias multifuncionais Ab-V5 e BRM 63573 proporcionaram efeitos positivos no desenvolvimento inicial do arroz de terras altas. A inoculação com o isolado BRM 63573 teve efeitos significativos no comprimento da raiz, parte aérea e biomassa total, enquanto a inoculação com o isolado Ab-V5 teve efeitos significativos no comprimento da raiz e produção de raiz e biomassa total. O tratamento com coinoculação teve efeitos significativos em variáveis como diâmetro, volume e superfície total de raiz e biomassa de raiz e total. O tratamento controle (sem rizobactérias multifuncionais) apresentou os piores resultados para a maioria das variáveis analisadas.

Upland rice: phenotypic diversity for drought tolerance

Upland rice is cultivated mostly in Latin America and Africa by small farmers and in areas with risk of dry spells. This study evaluated morphophysiological mechanisms of upland rice associated to drought adaptation. A set of 25 upland rice genotypes were grown in a plant phenotyping platform during 2015 and 2017 under regular irrigation and water restriction. We evaluated morphophysiological traits in shoots (vegetative structures growth, gas exchange, water use efficiency, carboxylation efficiency, water status) and roots (length, surface area, volume and diameter), as well as agronomic traits (grain yield and its components). There was a reduction in grain yield by up to 54 % and 58 % in 2015 and 2017, respectively, under water deficit. Five upland rice genotypes with the best yield performances in both water treatments applied were recommended to the upland rice-breeding program: Bico Ganga, BRS Esmeralda, BRSMG Curinga, Guarani, and Rabo de Burro. In this study, morphophysiological traits associated to drought tolerance concerned the plant high capacity to save water in the leaves, low leaf water potential, high ability to reduce vegetative structures, high water use efficiency, high photosynthetic capacity, and improved capacity to absorb water from drying soil, either by osmotic adjustment or additional investment into the root system. Therefore, we concluded that different secondary traits contributed to drought tolerance and should be evaluated along with grain yield to improve efficiency of breeding selection.(AU)

Upland rice: phenotypic diversity for drought tolerance

Upland rice is cultivated mostly in Latin America and Africa by small farmers and in areas with risk of dry spells. This study evaluated morphophysiological mechanisms of upland rice associated to drought adaptation. A set of 25 upland rice genotypes were grown in a plant phenotyping platform during 2015 and 2017 under regular irrigation and water restriction. We evaluated morphophysiological traits in shoots (vegetative structures growth, gas exchange, water use efficiency, carboxylation efficiency, water status) and roots (length, surface area, volume and diameter), as well as agronomic traits (grain yield and its components). There was a reduction in grain yield by up to 54 % and 58 % in 2015 and 2017, respectively, under water deficit. Five upland rice genotypes with the best yield performances in both water treatments applied were recommended to the upland rice-breeding program: Bico Ganga, BRS Esmeralda, BRSMG Curinga, Guarani, and Rabo de Burro. In this study, morphophysiological traits associated to drought tolerance concerned the plant high capacity to save water in the leaves, low leaf water potential, high ability to reduce vegetative structures, high water use efficiency, high photosynthetic capacity, and improved capacity to absorb water from drying soil, either by osmotic adjustment or additional investment into the root system. Therefore, we concluded that different secondary traits contributed to drought tolerance and should be evaluated along with grain yield to improve efficiency of breeding selection.

Upland rice seedling performance promoted by multifunctional microorganisms / Desempenho de plântulas de arroz de terras altas promovido por microrganismos multifuncionais

Multifunctional microorganisms can contribute to the development of plant root systems and positively affect the grain yield of crops. However, studies of the use of these microorganisms to benefit root development in rice plants are scarce. The objective of this study was to determine the effect of rhizobacterial inoculation of the seeds on the root development of upland rice seedlings. The experiment was carried out in the agricultural microbiology laboratory of Embrapa Rice and Beans, and we adopted a completely randomized design with eight replications. The treatments consisted of the inoculation of rice seeds with the rhizobacteria 1. Pseudomonas fluorescens (BRM 32111), 2. Burkholderia pyrrocinia (BRM 32113), 3. Serratia sp. (BRM 32114), 4. Bacillus sp. (1301), 5. Azospirillum brasilense (Ab-V5), 6. Azospirillum sp. (1381), and a 7. control treatment (without microorganisms). Treatment using the microorganism Azospirillum sp. (1381) provided the longest roots, greatest root volume and highest total dry mass of roots, at 86.34, 111.53 and 29.41%, respectively, significantly superior to the control treatment. In addition, treatments Ab-V5 and Bacillus sp. (1301) resulted in a root diameter of 13.81 and 13.06%, respectively, larger than that of the control treatment. The use of these multifunctional microorganisms was efficient for promoting the root development of rice seedlings.(AU)

Microrganismos multifuncionais podem contribuir para o desenvolvimento do sistema radicular de plantas afetando positivamente a produtividade de grãos das culturas. Objetivou-se determinar o efeito da inoculação de rizobactérias em sementes no desenvolvimento radicular de plântulas do arroz de terras altas. O experimento foi conduzido no laboratório de microbiologia agrícola da Embrapa Arroz e Feijão, e adotando delineamento experimental inteiramente casualizado, com oito repetições. Os tratamentos consistiram da inoculação em sementes de arroz com as rizobactérias 1. Pseudomonas fluorescens (BRM 32111), 2. Burkholderia pyrrocinia (BRM 32113), 3. Serratia sp. (BRM 32114), 4. Bacillus sp. (1301), 5. Azospirillum brasilense (Ab-V5), 6. Azospirillum sp. (1381), e 7. tratamento controle (sem microrganismo). O tratamento com a utilização do microrganismo Azospirillum sp. (1381) proporcionou maior comprimento radicular, volume de raízes e massa seca total de raízes, sendo respectivamente, 86,34, 111,53 e 29,41%, superior ao tratamento controle e diferiu significativamente. Além disso, os tratamentos Ab-V5 e Bacillus sp. (1301) proporcionaram maior diâmetro radicular nas plantas de arroz, sendo 13,81 e 13,06 % respectivamente superior ao tratamento controle. O uso destes microrganismos multifuncionais foi eficiente em sua capacidade de proporcionar incrementos no desenvolvimento radicular de plântulas de arroz.(AU)

Initial development of upland rice plants inoculated with the MAY12 strain of Azospirillum spp / Desenvolvimento inicial de plantas de arroz de terras altas inoculadas com a estirpe MAY12 de Azospirillum spp

ABSTRACT: The purpose of this study was to evaluate the contribution of the inoculation of the strain Azospirillum MAY12 to the development of rice plants of the cultivar BRS Esmeralda. A completely randomized experiment was performed in a greenhouse, with 8 treatments and 6 repetitions, namely, commercial inoculant (CI) containing strains of Azospirillum brasilense ABV5 and ABV6 (T1), MAY12 (T2), nitrogen control with 50 mg of N or full dose (T3), CI + 30% of N (percentage referring to full dose) (T4), CI + 60% N (T5), MAY12 + 30% N (T6), MAY12 + 60% N (T7) and absolute control (T8). There was a significant increase in the fresh and dry mass of the shoot and roots, height, root volume, and the number of tillers and leaves of plants with the MAY12 inoculation (with and without N added) compared to T8. Treatments containing MAY12 + N increased the total dry mass by ~920% compared to T8, matching the T3 yield. The inoculation of MAY12 in isolation was as efficient as the application of the full dose of N, resulting in an increase of ~115% in height and 373% in root volume of the plants compared to T8. The MAY12 strain demonstrated good performance in the development of the cultivar, which was comparable to the CI in the variables tested. Therefore, inoculation with the MAY12 strain is promising for the partial reduction of nitrogen fertilizers in upland rice cultivation.

RESUMO: O objetivo deste trabalho foi avaliar a contribuição da inoculação da estirpe de Azospirillum MAY12 no desenvolvimento de plantas de arroz da cultivar BRS Esmeralda. Foi realizado um experimento inteiramente casualizado em casa de vegetação, tendo oito tratamentos e seis repetições: inoculante comercial (IC) contendo as estirpes de Azospirillum brasilense AbV5 e AbV6 (T1), MAY12 (T2), testemunha nitrogenada com 50 mg de N ou dose cheia (T3), IC + 30% de N (percentual referente à dose cheia) (T4), IC + 60% de N (T5), MAY12 + 30% de N (T6), MAY12 + 60% de N (T7) e testemunha absoluta (T8). Houve aumento significativo da massa fresca e seca da parte aérea e de raízes, altura, volume de raízes e do número de perfilhos e de folhas das plantas com a inoculação de MAY12 (com e sem adição de N) em relação a T8. Os tratamentos contendo MAY12 + N aumentaram em torno de 920% a massa seca total em relação a T8, equiparando-se ao rendimento T3. A inoculação de MAY12, isoladamente, foi tão eficiente quanto a aplicação da dose cheia de N para o aumento em torno de 115% da altura e de 373% do volume de raízes das plantas em relação a T8. A estirpe MAY12 apresentou bom desempenho no desenvolvimento da cultivar equiparando-se com o IC nas variáveis testadas. Portanto, a inoculação com a estirpe MAY12 mostra-se promissora para a redução parcial de fertilizantes nitrogenados no cultivo de arroz de terras altas.

Initial development of upland rice plants inoculated with the MAY12 strain of Azospirillum spp / Desenvolvimento inicial de plantas de arroz de terras altas inoculadas com a estirpe MAY12 de Azospirillum spp

The purpose of this study was to evaluate the contribution of the inoculation of the strain Azospirillum MAY12 to the development of rice plants of the cultivar BRS Esmeralda. A completely randomized experiment was performed in a greenhouse, with 8 treatments and 6 repetitions, namely, commercial inoculant (CI) containing strains of Azospirillum brasilense ABV5 and ABV6 (T1), MAY12 (T2), nitrogen control with 50 mg of N or full dose (T3), CI + 30% of N (percentage referring to full dose) (T4), CI + 60% N (T5), MAY12 + 30% N (T6), MAY12 + 60% N (T7) and absolute control (T8). There was a significant increase in the fresh and dry mass of the shoot and roots, height, root volume, and the number of tillers and leaves of plants with the MAY12 inoculation (with and without N added) compared to T8. Treatments containing MAY12 + N increased the total dry mass by ~920% compared to T8, matching the T3 yield. The inoculation of MAY12 in isolation was as efficient as the application of the full dose of N, resulting in an increase of ~115% in height and 373% in root volume of the plants compared to T8. The MAY12 strain demonstrated good performance in the development of the cultivar, which was comparable to the CI in the variables tested. Therefore, inoculation with the MAY12 strain is promising for the partial reduction of nitrogen fertilizers in upland rice cultivation.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a contribuição da inoculação da estirpe de Azospirillum MAY12 no desenvolvimento de plantas de arroz da cultivar BRS Esmeralda. Foi realizado um experimento inteiramente casualizado em casa de vegetação, tendo oito tratamentos e seis repetições: inoculante comercial (IC) contendo as estirpes de Azospirillum brasilense AbV5 e AbV6 (T1), MAY12 (T2), testemunha nitrogenada com 50 mg de N ou dose cheia (T3), IC + 30% de N (percentual referente à dose cheia) (T4), IC + 60% de N (T5), MAY12 + 30% de N (T6), MAY12 + 60% de N (T7) e testemunha absoluta (T8). Houve aumento significativo da massa fresca e seca da parte aérea e de raízes, altura, volume de raízes e do número de perfilhos e de folhas das plantas com a inoculação de MAY12 (com e sem adição de N) em relação a T8. Os tratamentos contendo MAY12 + N aumentaram em torno de 920% a massa seca total em relação a T8, equiparando-se ao rendimento T3. A inoculação de MAY12, isoladamente, foi tão eficiente quanto a aplicação da dose cheia de N para o aumento em torno de 115% da altura e de 373% do volume de raízes das plantas em relação a T8. A estirpe MAY12 apresentou bom desempenho no desenvolvimento da cultivar equiparando-se com o IC nas variáveis testadas. Portanto, a inoculação com a estirpe MAY12 mostra-se promissora para a redução parcial de fertilizantes nitrogenados no cultivo de arroz de terras altas.

Initial development of upland rice plants inoculated with the MAY12 strain of Azospirillum spp / Desenvolvimento inicial de plantas de arroz de terras altas inoculadas com a estirpe MAY12 de Azospirillum spp

The purpose of this study was to evaluate the contribution of the inoculation of the strain Azospirillum MAY12 to the development of rice plants of the cultivar BRS Esmeralda. A completely randomized experiment was performed in a greenhouse, with 8 treatments and 6 repetitions, namely, commercial inoculant (CI) containing strains of Azospirillum brasilense ABV5 and ABV6 (T1), MAY12 (T2), nitrogen control with 50 mg of N or full dose (T3), CI + 30% of N (percentage referring to full dose) (T4), CI + 60% N (T5), MAY12 + 30% N (T6), MAY12 + 60% N (T7) and absolute control (T8). There was a significant increase in the fresh and dry mass of the shoot and roots, height, root volume, and the number of tillers and leaves of plants with the MAY12 inoculation (with and without N added) compared to T8. Treatments containing MAY12 + N increased the total dry mass by ~920% compared to T8, matching the T3 yield. The inoculation of MAY12 in isolation was as efficient as the application of the full dose of N, resulting in an increase of ~115% in height and 373% in root volume of the plants compared to T8. The MAY12 strain demonstrated good performance in the development of the cultivar, which was comparable to the CI in the variables tested. Therefore, inoculation with the MAY12 strain is promising for the partial reduction of nitrogen fertilizers in upland rice cultivation.(AU)

O objetivo deste trabalho foi avaliar a contribuição da inoculação da estirpe de Azospirillum MAY12 no desenvolvimento de plantas de arroz da cultivar BRS Esmeralda. Foi realizado um experimento inteiramente casualizado em casa de vegetação, tendo oito tratamentos e seis repetições: inoculante comercial (IC) contendo as estirpes de Azospirillum brasilense AbV5 e AbV6 (T1), MAY12 (T2), testemunha nitrogenada com 50 mg de N ou dose cheia (T3), IC + 30% de N (percentual referente à dose cheia) (T4), IC + 60% de N (T5), MAY12 + 30% de N (T6), MAY12 + 60% de N (T7) e testemunha absoluta (T8). Houve aumento significativo da massa fresca e seca da parte aérea e de raízes, altura, volume de raízes e do número de perfilhos e de folhas das plantas com a inoculação de MAY12 (com e sem adição de N) em relação a T8. Os tratamentos contendo MAY12 + N aumentaram em torno de 920% a massa seca total em relação a T8, equiparando-se ao rendimento T3. A inoculação de MAY12, isoladamente, foi tão eficiente quanto a aplicação da dose cheia de N para o aumento em torno de 115% da altura e de 373% do volume de raízes das plantas em relação a T8. A estirpe MAY12 apresentou bom desempenho no desenvolvimento da cultivar equiparando-se com o IC nas variáveis testadas. Portanto, a inoculação com a estirpe MAY12 mostra-se promissora para a redução parcial de fertilizantes nitrogenados no cultivo de arroz de terras altas.(AU)

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)

Aplicação exógena de tiamina em arroz de terras altas submetido ao déficit hídrico / Exogenous application of thiamine on upland rice summited to water deficit

A ocorrência de déficit hídrico durante o ciclo produtivo do arroz de terras altas, pode resultar em menor desenvolvimento vegetativo e produção. Neste sentido, verifica-se a possibilidade da utilização de produtos com efeito protetivo, tal como a vitamina B1. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da aplicação exógena de tiamina, via foliar, durante e 30 dias após a emergência das plantas, sobre as características biométricas e produtivas de arroz de terras altas submetido a intervalo com déficit hídrico. O experimento foi delineado em blocos casualizados, com cinco tratamentos em cinco repetições, totalizando 25 parcelas experimentais. Os tratamentos foram assim definidos: T1 controle sem aplicação da vitamina; T2 aplicação de 50 mg L-1 de tiamina na emergência das plântulas; T3 aplicação de 50 mg L-1 de tiamina aos 30 dias após a emergência; T4 aplicação de 100 mg L-1 de tiamina na emergência das plântulas; T5 aplicação de 100 mg L-1 de tiamina aos 30 dias após a emergência. O estresse hídrico foi aplicado quando as plantas estavam em estádio variando de V3 a V6. Foram avaliados os teores relativos de clorofilas a, b e total, a altura de planta, o número de perfilhos, o comprimento e número de panículas por metro quadrado, a massa de 1000 grãos, a fertilidade de espiguetas e a produtividade. Destacou-se a aplicação da tiamina aos 30 dias após...(AU)

The occurrence of water deficit during the upland rice production cycle may result in lower vegetative development and yield. In this sense, it is possible to use products with a protective effect, such as vitamin B1. The objective of this work was to assess the effects of exogenous thiamine application, on leaves, during and 30 days after plant emergence, on the biometric and productive characteristics of upland rice submitted to an interval with water deficit. The experiment was designed in randomized blocks with five treatments. The treatments were defined as follows: T1 - control without vitamin application; T2 - application of 50 mg L-1 thiamine in seedling emergence; T3 - application of 50 mg L-1 thiamine 30 days after emergence; T4 - application of 100 mg L-1 thiamine in seedling emergence; T5 - application of 100 mg L-1 thiamine 30 days after emergence. Water stress was applied when the plants were at a stage ranging from V3 to V6. Relative levels of chlorophylls a, b, and total, plant height, number of tillers, length, and number of panicles per square meter, 1000 grains weight, spikelet fertility, and yield were assessed. Thiamine application was highlighted 30 days after emergence, increasing panicle length, 1000 grains weight, and spikelet fertility by 16.4%, 8.4%, and 6.0%, respectively. The application of thiamine as a foliar treatment mitigates the effects...(AU)

Aplicação exógena de tiamina em arroz de terras altas submetido ao déficit hídrico / Exogenous application of thiamine on upland rice summited to water deficit

A ocorrência de déficit hídrico durante o ciclo produtivo do arroz de terras altas, pode resultar em menor desenvolvimento vegetativo e produção. Neste sentido, verifica-se a possibilidade da utilização de produtos com efeito protetivo, tal como a vitamina B1. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da aplicação exógena de tiamina, via foliar, durante e 30 dias após a emergência das plantas, sobre as características biométricas e produtivas de arroz de terras altas submetido a intervalo com déficit hídrico. O experimento foi delineado em blocos casualizados, com cinco tratamentos em cinco repetições, totalizando 25 parcelas experimentais. Os tratamentos foram assim definidos: T1 controle sem aplicação da vitamina; T2 aplicação de 50 mg L-1 de tiamina na emergência das plântulas; T3 aplicação de 50 mg L-1 de tiamina aos 30 dias após a emergência; T4 aplicação de 100 mg L-1 de tiamina na emergência das plântulas; T5 aplicação de 100 mg L-1 de tiamina aos 30 dias após a emergência. O estresse hídrico foi aplicado quando as plantas estavam em estádio variando de V3 a V6. Foram avaliados os teores relativos de clorofilas a, b e total, a altura de planta, o número de perfilhos, o comprimento e número de panículas por metro quadrado, a massa de 1000 grãos, a fertilidade de espiguetas e a produtividade. Destacou-se a aplicação da tiamina aos 30 dias após...

The occurrence of water deficit during the upland rice production cycle may result in lower vegetative development and yield. In this sense, it is possible to use products with a protective effect, such as vitamin B1. The objective of this work was to assess the effects of exogenous thiamine application, on leaves, during and 30 days after plant emergence, on the biometric and productive characteristics of upland rice submitted to an interval with water deficit. The experiment was designed in randomized blocks with five treatments. The treatments were defined as follows: T1 - control without vitamin application; T2 - application of 50 mg L-1 thiamine in seedling emergence; T3 - application of 50 mg L-1 thiamine 30 days after emergence; T4 - application of 100 mg L-1 thiamine in seedling emergence; T5 - application of 100 mg L-1 thiamine 30 days after emergence. Water stress was applied when the plants were at a stage ranging from V3 to V6. Relative levels of chlorophylls a, b, and total, plant height, number of tillers, length, and number of panicles per square meter, 1000 grains weight, spikelet fertility, and yield were assessed. Thiamine application was highlighted 30 days after emergence, increasing panicle length, 1000 grains weight, and spikelet fertility by 16.4%, 8.4%, and 6.0%, respectively. The application of thiamine as a foliar treatment mitigates the effects...

Upland rice agronomic performance in response to different doses and sources of nitrogen / Desempenho agronômico de arroz de terras altas em resposta a diferentes doses e fontes de nitrogênio

The aim of the present study was to evaluate the response of different doses and sources of nitrogen (N) on agronomic characteristics in upland rice. The experiments were conducted in the Federal University of Lavras, during 2015/2016 and 2016/2017 crop seasons, the plots consisted of 4 lines of 3 linear meters, with spacing among rows of 35 cm and a useful plot of 4.2 m2. The experimental design was a randomized complete block design with three replications in a 4x4 factorial design. The factor N dose consisted in (0, 50 100 e 200 kg ha-1 N) and the factor N sources consisted in (ammonium nitrate, ammonium sulphate, urea and polycote), totaling 16 treatments. The characteristics evaluated were plant height, grain yield, grain chalkness, 1000 grains weight and yield. It was concluded that the addiction of N doses and different N sources did not change the agronomic performance of the upland rice crop. There is influence of the environment on the responses of plants to nitrogen application, being observed different results in different crop seasons.

O objetivo do presente estudo foi avaliar a resposta de diferentes doses e fontes de nitrogênio (N) às características agronômicas do arroz de terras altas, bem como a influência climática e ambiental nos resultados da fertilização nitrogenada. Os experimentos foram conduzidos na Universidade de Lavras, nas safras 2015/2016 e 2016/2017, as parcelas consistiram em 4 linhas de 3 metros lineares, com espaçamento entre linhas de 35 cm e uma parcela útil de 4,2 m2. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com três repetições, em esquema fatorial 4 x 4 x 2. As doses consistiram em 0, 50, 100 e 200 kg ha-1N e as fontes de nitrogênio consistiram em nitrato de amônio, sulfato de amônio, uréia e policote, totalizando 16 tratamentos. As características avaliadas foram altura da planta, produtividade de grãos, giz de grãos, peso de 1000 grãos e produtividade. Concluiu-se que as diferentes doses e fontes de N não alteraram o desempenho agronômico da cultura do arroz de terras altas. Existe uma influência do ambiente nas respostas das plantas à aplicação de nitrogênio, sendo observados diferentes resultados em diferentes épocas da colheita.

Upland rice agronomic performance in response to different doses and sources of nitrogen / Desempenho agronômico de arroz de terras altas em resposta a diferentes doses e fontes de nitrogênio

The aim of the present study was to evaluate the response of different doses and sources of nitrogen (N) on agronomic characteristics in upland rice. The experiments were conducted in the Federal University of Lavras, during 2015/2016 and 2016/2017 crop seasons, the plots consisted of 4 lines of 3 linear meters, with spacing among rows of 35 cm and a useful plot of 4.2 m2. The experimental design was a randomized complete block design with three replications in a 4x4 factorial design. The factor N dose consisted in (0, 50 100 e 200 kg ha-1 N) and the factor N sources consisted in (ammonium nitrate, ammonium sulphate, urea and polycote), totaling 16 treatments. The characteristics evaluated were plant height, grain yield, grain chalkness, 1000 grains weight and yield. It was concluded that the addiction of N doses and different N sources did not change the agronomic performance of the upland rice crop. There is influence of the environment on the responses of plants to nitrogen application, being observed different results in different crop seasons.(AU)

O objetivo do presente estudo foi avaliar a resposta de diferentes doses e fontes de nitrogênio (N) às características agronômicas do arroz de terras altas, bem como a influência climática e ambiental nos resultados da fertilização nitrogenada. Os experimentos foram conduzidos na Universidade de Lavras, nas safras 2015/2016 e 2016/2017, as parcelas consistiram em 4 linhas de 3 metros lineares, com espaçamento entre linhas de 35 cm e uma parcela útil de 4,2 m2. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com três repetições, em esquema fatorial 4 x 4 x 2. As doses consistiram em 0, 50, 100 e 200 kg ha-1N e as fontes de nitrogênio consistiram em nitrato de amônio, sulfato de amônio, uréia e policote, totalizando 16 tratamentos. As características avaliadas foram altura da planta, produtividade de grãos, giz de grãos, peso de 1000 grãos e produtividade. Concluiu-se que as diferentes doses e fontes de N não alteraram o desempenho agronômico da cultura do arroz de terras altas. Existe uma influência do ambiente nas respostas das plantas à aplicação de nitrogênio, sendo observados diferentes resultados em diferentes épocas da colheita.(AU)

PhenoRoots: an inexpensive non-invasive phenotyping system to assess the variability of the root system architecture

The root system architecture (RSA) of plants and its functioning play a fundamental role in a number of plant growth mechanisms including water and nutrient uptake. Optimization of the RSA is important for stable and increased plant productivity under adverse conditions. Despite its great importance, studying the RSA is notoriously laborious because of the difficulty of accessing the rooting system of plants. We developed a root phenotyping platform, PhenoRoots, which allows for the non-invasive study of plant RSA. The system was built using inexpensive material and was designed to provide medium throughput. Substrate or soil-filled rhizotrons are used to grow plantlets, whose roots are directly visible through a glass plate. An experiment conducted on a panel of twenty Upland cotton (Gossypium hirsutum L.) varieties demonstrated the usefulness of the platform in assessing RSA traits. A number of traits, destructive and non-destructive, related to the RSA were measured and statistically analyzed. The non-destructive traits based on image analysis of roots were more accurate and showed high correlation with the time-consuming destructive measurements. The platform allowed for capturing the phenotypic and genetic variability found in the panel of cotton varieties, and to define three contrasting RSA patterns. PhenoRoots provides an inexpensive alternative to the medium throughput analysis of RSA traits in plants.

PhenoRoots: an inexpensive non-invasive phenotyping system to assess the variability of the root system architecture

The root system architecture (RSA) of plants and its functioning play a fundamental role in a number of plant growth mechanisms including water and nutrient uptake. Optimization of the RSA is important for stable and increased plant productivity under adverse conditions. Despite its great importance, studying the RSA is notoriously laborious because of the difficulty of accessing the rooting system of plants. We developed a root phenotyping platform, PhenoRoots, which allows for the non-invasive study of plant RSA. The system was built using inexpensive material and was designed to provide medium throughput. Substrate or soil-filled rhizotrons are used to grow plantlets, whose roots are directly visible through a glass plate. An experiment conducted on a panel of twenty Upland cotton (Gossypium hirsutum L.) varieties demonstrated the usefulness of the platform in assessing RSA traits. A number of traits, destructive and non-destructive, related to the RSA were measured and statistically analyzed. The non-destructive traits based on image analysis of roots were more accurate and showed high correlation with the time-consuming destructive measurements. The platform allowed for capturing the phenotypic and genetic variability found in the panel of cotton varieties, and to define three contrasting RSA patterns. PhenoRoots provides an inexpensive alternative to the medium throughput analysis of RSA traits in plants.(AU)

Nitrogen supply associated with the application of trinexapac-ethyl in upland rice irrigated by sprinkler / Fornecimento de nitrogênio associado a aplicação de etil-trinexapac em arroz de terras altas irrigado por aspersão

The lodging of rice plants significantly increases the losses of this crop. Lodging is caused by the inadequate management of water and fertilizers, particularly nitrogenous fertilizers. The use of growth regulators causes a reduction in plant height and consequently lodging, and may reduce harvest losses. The objective of this study was to evaluate nitrogen (N) doses with and without application of plant growth regulator in upland rice irrigated by a sprinkler system. The experimental design consisted of randomized blocks arranged in a 4 × 2 factorial design with four replicates. The treatments consisted of four N doses (0, 40, 80, and 120 kg ha-1) combined with the presence or absence of foliar application of a plant growth regulator. The application of 150 g ha-1 of trinexapac-ethyl at the flower differentiation stage reduced plant height and lodging. In addition, this treatment promoted increased 100-grain mass. The use of N doses in topdressing increased plant heights and grain yield. The plant growth regulator did not interfere with the milling yield of upland rice. Nitrogen fertilization in the topdressing did not interfere with the milling yield of upland rice irrigated by a sprinkler system.

O acamamento das plantas de arroz aumenta sensivelmente as perdas dessa cultura, que é ocasionado pelo fornecimento de água e fertilizantes, principalmente os nitrogenados, manejados de forma inadequada. O uso de reguladores vegetais propicia redução na altura de plantas e consequentemente no acamamento, podendo minimizar as perdas na colheita. O objetivo foi avaliar doses de nitrogênio (N) com e sem a aplicação de regulador vegetal em arroz de terras altas irrigado por aspersão. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, disposto em esquema fatorial 4 × 2, com quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos por quatro doses de N em cobertura (0, 40, 80 e 120 kg ha-1) combinadas com ou sem aplicação de regulador vegetal. A aplicação de 150 g ha-1 de etil-trinexapac, por ocasião da diferenciação floral, reduz a altura de plantas e o acamamento, e promove aumento da massa de 100 grãos. O uso de doses de N em cobertura aumenta a altura de plantas e incrementa a produtividade de grãos. O regulador vegetal interfere pouco no rendimento de engenho do arroz de terras altas. A adubação nitrogenada em cobertura praticamente não interfere no rendimento de engenho do arroz de terras altas irrigado por aspersão.

Nitrogen supply associated with the application of trinexapac-ethyl in upland rice irrigated by sprinkler / Fornecimento de nitrogênio associado a aplicação de etil-trinexapac em arroz de terras altas irrigado por aspersão

The lodging of rice plants significantly increases the losses of this crop. Lodging is caused by the inadequate management of water and fertilizers, particularly nitrogenous fertilizers. The use of growth regulators causes a reduction in plant height and consequently lodging, and may reduce harvest losses. The objective of this study was to evaluate nitrogen (N) doses with and without application of plant growth regulator in upland rice irrigated by a sprinkler system. The experimental design consisted of randomized blocks arranged in a 4 × 2 factorial design with four replicates. The treatments consisted of four N doses (0, 40, 80, and 120 kg ha-1) combined with the presence or absence of foliar application of a plant growth regulator. The application of 150 g ha-1 of trinexapac-ethyl at the flower differentiation stage reduced plant height and lodging. In addition, this treatment promoted increased 100-grain mass. The use of N doses in topdressing increased plant heights and grain yield. The plant growth regulator did not interfere with the milling yield of upland rice. Nitrogen fertilization in the topdressing did not interfere with the milling yield of upland rice irrigated by a sprinkler system.(AU)

O acamamento das plantas de arroz aumenta sensivelmente as perdas dessa cultura, que é ocasionado pelo fornecimento de água e fertilizantes, principalmente os nitrogenados, manejados de forma inadequada. O uso de reguladores vegetais propicia redução na altura de plantas e consequentemente no acamamento, podendo minimizar as perdas na colheita. O objetivo foi avaliar doses de nitrogênio (N) com e sem a aplicação de regulador vegetal em arroz de terras altas irrigado por aspersão. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, disposto em esquema fatorial 4 × 2, com quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos por quatro doses de N em cobertura (0, 40, 80 e 120 kg ha-1) combinadas com ou sem aplicação de regulador vegetal. A aplicação de 150 g ha-1 de etil-trinexapac, por ocasião da diferenciação floral, reduz a altura de plantas e o acamamento, e promove aumento da massa de 100 grãos. O uso de doses de N em cobertura aumenta a altura de plantas e incrementa a produtividade de grãos. O regulador vegetal interfere pouco no rendimento de engenho do arroz de terras altas. A adubação nitrogenada em cobertura praticamente não interfere no rendimento de engenho do arroz de terras altas irrigado por aspersão.(AU)

Espaçamento na produção de arroz de terras altas irrigado no cerrado / Space in the production of high rice irrigated in the closed

A produtividade do arroz de terras altas aumenta com o número de plantas por unidade de área até o ponto em que a competição intraespecífica por nutrientes, água, luz e outros fatores de produção limita o processo produtivo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do espaçamento na produção da cultura do arroz de terras altas irrigado no cerrado. O experimento foi conduzido de maio a outubro do ano de 2015 em Goianésia-GO, na área experimental da Faculdade Evangélica de Goianésia. Foi testada a variedade BRS Primavera em quatro espaçamentos (20, 30, 40 e 50 cm) entre linhas e densidade de 100 sementes por metro e utilizada irrigação por aspersão. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, sendo quatro tratamentos com 3 repetições. Os resultados mostraram que o espaçamento de 30 cm entre linhas proporcionou maior produtividade na variedade BRS Primavera.

The productivity of upland rice increases with the number of plants per unit area to the point where intraspecific competition for nutrients, water, light and other factors of production limits the productive process. The objective of this work was to evaluate the effect of spacing on the production of highland rice irrigated in the Brazilian savannas. The experiment was conducted from May to October of the year 2015 in Goianésia -GO, in the experimental area of the Evangelical Faculty of Goianésia. The BRS Primavera variety was tested in four spacings (20, 30, 40 and 50 cm) between rows and density of 100 seeds per meter and used as sprinkler irrigation. The experimental design was in randomized blocks, with four treatments with three replicates. The results showed that the spacing of 30 cm between rows provided higher productivity in the BRS Primavera variety.

Espaçamento na produção de arroz de terras altas irrigado no cerrado / Space in the production of high rice irrigated in the closed

A produtividade do arroz de terras altas aumenta com o número de plantas por unidade de área até o ponto em que a competição intraespecífica por nutrientes, água, luz e outros fatores de produção limita o processo produtivo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do espaçamento na produção da cultura do arroz de terras altas irrigado no cerrado. O experimento foi conduzido de maio a outubro do ano de 2015 em Goianésia-GO, na área experimental da Faculdade Evangélica de Goianésia. Foi testada a variedade BRS Primavera em quatro espaçamentos (20, 30, 40 e 50 cm) entre linhas e densidade de 100 sementes por metro e utilizada irrigação por aspersão. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, sendo quatro tratamentos com 3 repetições. Os resultados mostraram que o espaçamento de 30 cm entre linhas proporcionou maior produtividade na variedade BRS Primavera.(AU)

The productivity of upland rice increases with the number of plants per unit area to the point where intraspecific competition for nutrients, water, light and other factors of production limits the productive process. The objective of this work was to evaluate the effect of spacing on the production of highland rice irrigated in the Brazilian savannas. The experiment was conducted from May to October of the year 2015 in Goianésia -GO, in the experimental area of the Evangelical Faculty of Goianésia. The BRS Primavera variety was tested in four spacings (20, 30, 40 and 50 cm) between rows and density of 100 seeds per meter and used as sprinkler irrigation. The experimental design was in randomized blocks, with four treatments with three replicates. The results showed that the spacing of 30 cm between rows provided higher productivity in the BRS Primavera variety.(AU)

Polyphasic characterization of bacteria obtained from upland rice cultivated in Cerrado soil

This work aimed to characterize 20 isolates obtained from upland rice plants, based on phenotypic (morphology, enzymatic activity, inorganic phosphate solubilization, carbon source use, antagonism), genotypic assays (16S rRNA sequencing) and plant growth promotion. Results showed a great morphological, metabolic and genetic variability among bacterial isolates. All isolates showed positive activity for catalase and protease enzymes and, 90% of the isolates showed positive activity for amylase, catalase and, nitrogenase. All isolates were able to metabolize sucrose and malic acid in contrast with mannitol, which was metabolized only by one isolate. For the other carbon sources, we observed a great variability in its use by the isolates. Most isolates showed antibiosis against Rhizoctonia solani (75%) and Sclerotinia sclerotiorum (55%) and, 50% of them showed antibiosis against both pathogens. Six isolates showed simultaneous ability of antibiosis, inorganic phosphate solubilization and protease activity. Based on phylogenetic analysis of the 16S rRNA gene all the isolates belong to Bacillus genus. Under greenhouse conditions, two isolates (S4 and S22) improved to about 24%, 25%, 30% and 31% the Total N, leaf area, shoot dry weight and root dry weight, respectively, of rice plants, indicating that they should be tested for this ability under field conditions.(AU)

Reports of new wing color polymorphism and taxonomic information to cercopids (Auchenorrhyncha: Cercopidae) from upland rice crop, Pará State, Brazil

Abstract Cercopidae is one of the largest families of the spittlebug superfamily Cercopoidea. Most spittlebugs species are characterized by bright color patterns. Thus, this study evaluated for the first time the Cercopidae species collected in rice crops, Novo Progresso, Pará state, Brazil. Insects were collected weekly between November/2010 and March/2011 from areas without (WA) and with agrochemical applications (AA). Four species were recorded: Deois incompleta (Walker, 1851) (71 specimens in WA area and 50 in AA area); Mahanarva spectabilis (Distant, 1909) (39 specimens in WA area and 39 in AA area); Mahanarava tristis (Fabricius, 1803) (26 specimens in WA area and 20 in AA area); Zulia pubescens (Fabricius, 1803) (11 specimens in WA area and four in AA area). The species collected displayed pronounced color polymorphism when compared with the color patterns of the same species from other regions. This makes correct identification more difficult for these species. Therefore, taxonomic and diagnostic informations provided in this study will help in the correct identification, control and monitoring of these insects in future studies. Besides that, we recommend monitoring in rice fields and further study of the biology and ecology of cercopids in Brazil to assess the potential of these species as rice pests.

Resumo Cercopidae é uma das maiores famílias de cigarrinhas dentro da superfamília Cercopoidea. A maioria das espécies de cigarrinhas é caracterizada pelos padrões de cores brilhantes. Deste modo, este estudo avaliou pela primeira vez, as espécies de Cercopidae coletados em cultura de arroz, Novo Progresso, Pará, Brasil. Os insetos foram coletados semanalmente entre novembro/2010 e março/2011 em áreas de arroz de terras altas sem (SA) e com aplicações de agroquímicos (CA). Quatro espécies foram registradas: Deois incompleta (Walker, 1851) (71 espécimes na área SA e 50 na área CA); Mahanarva spectabilis (Distant, 1909) (39 exemplares na área SA e 39 na área CA); Mahanarava tristis (Fabricius, 1803) (26 espécimes na área SA e 20 na área CA); Zulia pubescens (Fabricius, 1803) (11 espécimes na área SA e quatro na área CA). As espécies coletadas exibiram um polimorfismo de cor pronunciado quando comparadas com os padrões de cores das mesmas espécies de outras regiões. Isso torna mais difícil a identificação correta dessas espécies. Portanto, as informações taxonômicas e de diagnóstico fornecidas neste estudo ajudarão na identificação, controle e monitoramento desses insetos em estudos futuros. Além disso, recomendamos o monitoramento em campos de arroz e estudos posteriores de biologia e ecologia de cercopídeos no Brasil para avaliar o potencial dessas espécies como pragas de arroz.