Phosphorus acquisition by wheat from organic and inorganic sources labelled with 32P and 33P radioisotopes

Investment in soil phosphorus (P) capital in the tropics is often constrained by poor availability of mineral fertiliser to small-scale farmers. Consequently, new sustainable agricultural cropping strategies are required to maintain fertility and maximise crop yields. The co-application of Tithonia diversifolia (Tithonia) green manure and mineral fertiliser (KH2PO4) together (integrated nutrient management) in comparison to the addition of one or the other alone has been hypothesized to promote crop P uptake. The aim of this study was to critically evaluate the benefits of integrated nutrient management practices in laboratory experiments. Wheat was grown as a test crop in microcosms to which either 32P-labelled mineral fertiliser or 33P-labelled Tithonia was added either singly or in combination. Exclusion meshes were used to determine the role of arbuscular mycorrhizal (AM) fungi in P uptake from the different P sources. The rate of uptake of both 32P and 33P by mycorrhizas was similar, and the rate of mycorrhizal P capture was comparable to that of roots. Generally, there was little difference in wheat P acquisition under integrated nutrient management treatments in comparison to P acquisition from 32P-mineral fertiliser or the addition of 33P-Tithonia alone. Overall, Tithonia residues were not very effective in supplying P to wheat over a short time evaluation period, suggesting that mineral fertilisers will still be required to satisfy crop demand.

Phosphorus acquisition by wheat from organic and inorganic sources labelled with 32P and 33P radioisotopes

Investment in soil phosphorus (P) capital in the tropics is often constrained by poor availability of mineral fertiliser to small-scale farmers. Consequently, new sustainable agricultural cropping strategies are required to maintain fertility and maximise crop yields. The co-application of Tithonia diversifolia (Tithonia) green manure and mineral fertiliser (KH2PO4) together (integrated nutrient management) in comparison to the addition of one or the other alone has been hypothesized to promote crop P uptake. The aim of this study was to critically evaluate the benefits of integrated nutrient management practices in laboratory experiments. Wheat was grown as a test crop in microcosms to which either 32P-labelled mineral fertiliser or 33P-labelled Tithonia was added either singly or in combination. Exclusion meshes were used to determine the role of arbuscular mycorrhizal (AM) fungi in P uptake from the different P sources. The rate of uptake of both 32P and 33P by mycorrhizas was similar, and the rate of mycorrhizal P capture was comparable to that of roots. Generally, there was little difference in wheat P acquisition under integrated nutrient management treatments in comparison to P acquisition from 32P-mineral fertiliser or the addition of 33P-Tithonia alone. Overall, Tithonia residues were not very effective in supplying P to wheat over a short time evaluation period, suggesting that mineral fertilisers will still be required to satisfy crop demand.(AU)

Metabolismo de fósforo em bovinos: Incorporação de fósforo radioativo (32P) pelos eritrócitos

To evaluate the effect of phosphorus supplementation on 32P uptake by red blood cells in vitro as diagnosis of subclinical P deficiency, twelve calves averaging 191 kg were separated from the herd for 12 weeks. During the first 6 weeks, the animals were maintained on a pasture without phosphorus supplementation. During the next 6-week period, the animals were supplemented with a commercial mineral salt with 6.0% total P. Four ml of freshly drawn whole blood were obtained at 2-week intervals and incubated with 1.85 MBq 32P. After incubation at 38°C for a 3-hour period, the cells were separated from the plasma and washed three times with an isotonic saline solution and their radioactivity was determined through the Cerenkov effect. Effects of treatment upon the levels of P blood plasma, blood glucose and P excretion were also investigated and these parameters increased significantly with P supplementation. The average rates of 32P uptake by the erythrocytes were 7.04 ± 1.20 and 5.91 ± 1.24% (P 0,05), for treatments without and with P supplementation, respectively. The method showed to be suitable as an additional parameter to estimate the P status in ruminants.

Com o objetivo de avaliar o efeito da suplementação de P sobre a incorporação de 32P pelos eritrócitos de bovinos como método para diagnóstico da deficiência subclínica desse mineral, doze bezerros mestiços pesando em média 191 kg foram separados do rebanho por 12 semanas. Durante as 6 primeiras semanas os animais consumiram apenas a pastagem, sem receber suplementação mineral. Após esse período, os animais foram suplementados com uma mistura mineral comercial contendo 6,0% P por mais 6 semanas, permanecendo na mesma pastagem. Amostras de sangue foram coletadas a cada 2 semanas. Quatro ml de sangue total foram incubados a 38°C com 1,85 MBq de 32P por 3 horas. As células foram separadas do plasma por centrifugação e lavadas com solução salina por 3 vezes. A radioatividade nas células foi detectada através do efeito Cerenkov. Os efeitos dos tratamentos foram também investigados sobre os níveis de P e glucose no plasma e P nas fezes. Houve aumento significativo nesses parâmetros à medida em que os animais foram suplementados. As taxas de incorporação de 32P pelos eritrócitos tiveram valores médios de 7,04 ± 1,20 e 5,91 ± 1,24% (P 0,05), para as fases sem e com suplementação de P, respectivamente. O método mostrou ser promissor como um parâmetro adicional na avaliação do estado nutricional de P em ruminantes.

Metabolismo de fósforo em bovinos: Incorporação de fósforo radioativo (32P) pelos eritrócitos

To evaluate the effect of phosphorus supplementation on 32P uptake by red blood cells in vitro as diagnosis of subclinical P deficiency, twelve calves averaging 191 kg were separated from the herd for 12 weeks. During the first 6 weeks, the animals were maintained on a pasture without phosphorus supplementation. During the next 6-week period, the animals were supplemented with a commercial mineral salt with 6.0% total P. Four ml of freshly drawn whole blood were obtained at 2-week intervals and incubated with 1.85 MBq 32P. After incubation at 38°C for a 3-hour period, the cells were separated from the plasma and washed three times with an isotonic saline solution and their radioactivity was determined through the Cerenkov effect. Effects of treatment upon the levels of P blood plasma, blood glucose and P excretion were also investigated and these parameters increased significantly with P supplementation. The average rates of 32P uptake by the erythrocytes were 7.04 ± 1.20 and 5.91 ± 1.24% (P 0,05), for treatments without and with P supplementation, respectively. The method showed to be suitable as an additional parameter to estimate the P status in ruminants.

Com o objetivo de avaliar o efeito da suplementação de P sobre a incorporação de 32P pelos eritrócitos de bovinos como método para diagnóstico da deficiência subclínica desse mineral, doze bezerros mestiços pesando em média 191 kg foram separados do rebanho por 12 semanas. Durante as 6 primeiras semanas os animais consumiram apenas a pastagem, sem receber suplementação mineral. Após esse período, os animais foram suplementados com uma mistura mineral comercial contendo 6,0% P por mais 6 semanas, permanecendo na mesma pastagem. Amostras de sangue foram coletadas a cada 2 semanas. Quatro ml de sangue total foram incubados a 38°C com 1,85 MBq de 32P por 3 horas. As células foram separadas do plasma por centrifugação e lavadas com solução salina por 3 vezes. A radioatividade nas células foi detectada através do efeito Cerenkov. Os efeitos dos tratamentos foram também investigados sobre os níveis de P e glucose no plasma e P nas fezes. Houve aumento significativo nesses parâmetros à medida em que os animais foram suplementados. As taxas de incorporação de 32P pelos eritrócitos tiveram valores médios de 7,04 ± 1,20 e 5,91 ± 1,24% (P 0,05), para as fases sem e com suplementação de P, respectivamente. O método mostrou ser promissor como um parâmetro adicional na avaliação do estado nutricional de P em ruminantes.

Bioavaliação de estado nutricional do arroz (Oryza sativa L. var. IAC-165) e do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L. Var. carioca) utilizando 15N e 32P

Rice and bean plants were grown in nutrient solution in the presence of three levels of N, P and K. The method of the bioevaluation of the nutricional status, in which excised roots are allowed to take up tagged elements, in this case 15N and 32P, was compared with foliar analysis. Two main conclusions were drawn: 1) the bioevaluation proved to be an useful and rapid procedure for the diagnosis of the nutricional status of both species, since there was a significant negative correlation between absorption of N and P and dry matter yield; 2) the uptake of the tagged ions with either element by the roots of plants grown under deficient levels of N and P in the nutrient solution was inversely proportional to the leaf concentration of both nutrients.

Arroz e feijão foram cultivados em soluções nutritivas em presença de três níveis de N, P e K. O método da bioavaliação do estado nutricional em que raízes destacadas absorvem elementos marcados, no caso presente 15N e 32P, foi comparado com o de diagnose foliar. Foram tiradas duas conclusões principais: 1) os bioensaios mostraram ser um procedimento rápido e útil para o diagnóstico do estado nutricional das duas espécies, visto haver correlação significativa negativa entre absorção e produção de matéria seca; 2) a absorção de dois isótopos pelas raízes da planta previamente submetida a níveis diferentes de N e de P na solução foi inversamente proporcional aos teores foliares desses elementos.

Utilização de fósforo do solo e do fertilizante por tomateiro

Phosphorus, despite its relatively low content in most crops is the most applied nutrient as mineral fertilizer and is an important fraction of the cost of agricultural production. Knowledge of the differences among plant varieties in relation to soil and fertilizer P uptake is fundamental for breeding improvement programs and management of phosphate fertilization. Differences in P uptake from soil and fertilizer (triple superphosphate), soil P availability through L and A values, and the physiologic, ecophysiologic and agronomic efficiencies of two commercial tomato (Lycopersicum esculentum Will) varieties, Santa Clara and Santa Cruz, were evaluated by the 32P technique. The experiment was carried out in a greenhouse, using two soils, a dystrophic Dark Red Latosol and an eutrophic Red Yellow Latosol, and two P fertilizer application rates (0 and 31.1 mg kg-1). Plant responses were markedly different in the two different soils. There was a clear increase in dry matter production, L value, and P uptake from the soil due to fertilizer application, but not in the A values. Differences in dry matter production, P concentration and physiologic, ecophysiologic and agronomic efficiency between varieties differed more for the eutrophic Red Yellow Latosol. There was no difference between the two varieties in relation to the uptake of soil and fertilizer P, L and A values.

O fósforo, embora seja o macronutriente em menor concentração na maioria das culturas, é o mais aplicado como fertilizante mineral, constituindo uma parcela significativa do custo de produção agrícola. O conhecimento das diferenças entre variedades de plantas em relação à absorção do fósforo do solo e do fertilizante torna-se de grande importância para programas de melhoramento e manejo da adubação fosfatada. Utilizando a técnica do traçador radioativo 32P, foram avaliadas as diferenças na absorção de fósforo proveniente do solo e do fertilizante (superfosfato triplo), na disponibilidade de P do solo pelos valores L e A e nas eficiências fisiológica, ecofisiológica e agronômica do nutriente pelas variedades comerciais de tomate (Licopersicum esculentum Will) Santa Clara e Santa Cruz. Conduziu-se um experimento em condições de casa de vegetação com dois solos (Latossolo Vermelho distrófico e Latossolo Vermelho-Amarelo eutrófico) e dois níveis de P (0 e 31,1 mg kg-1). A resposta das plantas foi diferente nos dois solos e em concordância com suas características. Houve aumentos significativos, em ambos os solos, na produção de matéria seca, no valor L e na absorção de P do solo devido à aplicação do fertilizante mineral, mas não no valor A. Diferenças entre variedades quanto à produção de matéria seca, concentração de fósforo, eficiência fisiológica, ecofisiológica e agronômica foram mais marcadas no solo Latossolo Vermelho-Amarelo eutrófico. Não houve diferenças entre as variedades na absorção de P do solo e do fertilizante, valores L e A.

Utilização de fósforo do solo e do fertilizante por tomateiro

Phosphorus, despite its relatively low content in most crops is the most applied nutrient as mineral fertilizer and is an important fraction of the cost of agricultural production. Knowledge of the differences among plant varieties in relation to soil and fertilizer P uptake is fundamental for breeding improvement programs and management of phosphate fertilization. Differences in P uptake from soil and fertilizer (triple superphosphate), soil P availability through L and A values, and the physiologic, ecophysiologic and agronomic efficiencies of two commercial tomato (Lycopersicum esculentum Will) varieties, Santa Clara and Santa Cruz, were evaluated by the 32P technique. The experiment was carried out in a greenhouse, using two soils, a dystrophic Dark Red Latosol and an eutrophic Red Yellow Latosol, and two P fertilizer application rates (0 and 31.1 mg kg-1). Plant responses were markedly different in the two different soils. There was a clear increase in dry matter production, L value, and P uptake from the soil due to fertilizer application, but not in the A values. Differences in dry matter production, P concentration and physiologic, ecophysiologic and agronomic efficiency between varieties differed more for the eutrophic Red Yellow Latosol. There was no difference between the two varieties in relation to the uptake of soil and fertilizer P, L and A values.

O fósforo, embora seja o macronutriente em menor concentração na maioria das culturas, é o mais aplicado como fertilizante mineral, constituindo uma parcela significativa do custo de produção agrícola. O conhecimento das diferenças entre variedades de plantas em relação à absorção do fósforo do solo e do fertilizante torna-se de grande importância para programas de melhoramento e manejo da adubação fosfatada. Utilizando a técnica do traçador radioativo 32P, foram avaliadas as diferenças na absorção de fósforo proveniente do solo e do fertilizante (superfosfato triplo), na disponibilidade de P do solo pelos valores L e A e nas eficiências fisiológica, ecofisiológica e agronômica do nutriente pelas variedades comerciais de tomate (Licopersicum esculentum Will) Santa Clara e Santa Cruz. Conduziu-se um experimento em condições de casa de vegetação com dois solos (Latossolo Vermelho distrófico e Latossolo Vermelho-Amarelo eutrófico) e dois níveis de P (0 e 31,1 mg kg-1). A resposta das plantas foi diferente nos dois solos e em concordância com suas características. Houve aumentos significativos, em ambos os solos, na produção de matéria seca, no valor L e na absorção de P do solo devido à aplicação do fertilizante mineral, mas não no valor A. Diferenças entre variedades quanto à produção de matéria seca, concentração de fósforo, eficiência fisiológica, ecofisiológica e agronômica foram mais marcadas no solo Latossolo Vermelho-Amarelo eutrófico. Não houve diferenças entre as variedades na absorção de P do solo e do fertilizante, valores L e A.

Bioavaliação de estado nutricional do arroz (Oryza sativa L. var. IAC-165) e do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L. Var. carioca) utilizando 15N e 32P

Rice and bean plants were grown in nutrient solution in the presence of three levels of N, P and K. The method of the bioevaluation of the nutricional status, in which excised roots are allowed to take up tagged elements, in this case 15N and 32P, was compared with foliar analysis. Two main conclusions were drawn: 1) the bioevaluation proved to be an useful and rapid procedure for the diagnosis of the nutricional status of both species, since there was a significant negative correlation between absorption of N and P and dry matter yield; 2) the uptake of the tagged ions with either element by the roots of plants grown under deficient levels of N and P in the nutrient solution was inversely proportional to the leaf concentration of both nutrients.

Arroz e feijão foram cultivados em soluções nutritivas em presença de três níveis de N, P e K. O método da bioavaliação do estado nutricional em que raízes destacadas absorvem elementos marcados, no caso presente 15N e 32P, foi comparado com o de diagnose foliar. Foram tiradas duas conclusões principais: 1) os bioensaios mostraram ser um procedimento rápido e útil para o diagnóstico do estado nutricional das duas espécies, visto haver correlação significativa negativa entre absorção e produção de matéria seca; 2) a absorção de dois isótopos pelas raízes da planta previamente submetida a níveis diferentes de N e de P na solução foi inversamente proporcional aos teores foliares desses elementos.