Shading minimizes the effects of water deficit in Campomanesia xanthocarpa (Mart.) O. Berg seedlings

Abstract The objective of this study was to evaluate the activity of antioxidant enzymes, the functioning of the photosystem II and quality of C. xanthocarpa seedlings cultivated under intermittent water deficit and shading levels and the influence of shading on recovery potential after suspension of the stress conditions. The seedlings were subjected to three levels of shading (0, 30, and 70%), six periods of evaluation (start: 0 days; 1st and 2nd photosynthesis zero: 1st and 2nd P0; 1st and 2nd recovery: 1stand 2nd REC; and END), and two forms of irrigation (control: periodically irrigated to maintain 70% substrate water retention capacity, and intermittent irrigation: suspension of irrigation). The plants subjected to intermittent irrigation conditions at 0% shading showed a reduction in water potential (w) and potential quantum efficiency of photosystem II (Fv/Fm) and maximum efficiency of the photochemical process (Fv/F0) and an increase in basal quantum production of the non-photochemical processes (F0/Fm). Superoxide dismutase (SOD) activity was higher in the leaves than in the roots. The C. xanthocarpa is a species sensitive to water deficit but presents strategies to adapt to an environment under temporary water restriction, which are more temporary are most efficient under shading. The seedlings with water deficit at all levels of shading exhibited higher protective antioxidant activity and lower quality at 0% shading. The shading minimizes prevents permanent damage to the photosystem II and after the re-irrigation, the evaluated characteristics showed recovery with respect to the control group, except POD and SOD activities in the leaves.

Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade de enzimas antioxidantes, o funcionamento do fotossistema II e a qualidade de mudas de C. xanthocarpa cultivadas sob déficit hídrico intermitente e níveis de sombreamento e a influência do sombreamento sobre o potencial de recuperação após suspensão das condições de estresse. As mudas foram submetidas a três níveis de sombreamento (0, 30 e 70%), seis períodos de avaliação (início: 0 dias; 1ª e 2ª fotossíntese zero: 1ª e 2ª P0; 1ª e 2ª recuperação: 1ª e 2ª REC; e final), e duas formas de irrigação (controle: periodicamente irrigado para manter 70% da capacidade de retenção de água do substrato, e irrigação intermitente: suspensão da irrigação). As plantas submetidas às condições de irrigação intermitente a 0% de sombreamento apresentaram redução do potencial hídrico (w) e eficiência quântica potencial do fotossistema II (Fv/Fm) e máxima eficiência do processo fotoquímico (Fv/F0) e aumento da produção quantica basal dos processos não fotoquímicos (F0/Fm). A atividade da superóxido dismutase (SOD) foi maior nas folhas do que nas raízes. C. xanthocarpa é uma espécie sensível ao déficit hídrico, mas apresenta estratégias para se adaptar a um ambiente com restrição hídrica temporária, sendo mais eficientes sob sombreamento. As mudas com déficit hídrico em todos os níveis de sombreamento exibiram maior atividade antioxidante protetora e menor qualidade no sombreamento 0%. O sombreamento minimiza danos permanentes ao fotossistema II e após a re-irrigação, as características avaliadas apresentaram recuperação em relação ao grupo controle, exceto atividades de POD e SOD nas folhas.

Biometric and morphological adjustments of Eugenia. dysenterica DC. seedlings in response to increased soil water deficit

Water stress can affect all aspects of plant growth and development, compromising its productive potential. The cultivation of fruit species native to the Cerrado and the study of their behavior under conditions of low water availability are necessary activities, in view of their socioeconomic and environmental potential. This study was conducted to evaluate the effect of water deficit on growth and biomass production of the cagaita tree (Eugenia dysenterica DC.), a species endemic to the Cerrado (Brazilian Savannah). The experiment was performed in a greenhouse for 120 days in a randomized block design (RBD), with a double factorial arrangement (2x5), corresponding to two cagaita mother plants and five water conditions. We evaluated the growth and leaf, stem and root functional characteristics. The most severe water deficit conditions reduced shoot growth, number of leaves, production of biomass and dry matter and increased the specific and per plant mass root length of cagaita plants. Deficit extension had negative effects on its growth and development. There was a statistical difference between mother plants, with mother plant 2 being more resistant to drought. The application of a severe or longer water deficit affected shoot growth and reduced the appearance of new leaves. The stress caused by water deficiency allowed an increase in root functional characteristics, supporting the hypothesis that plants under adverse conditions focus on higher biomass production and convert a higher amount of dry matter into the roots. Leaf area did not show to be a functional characteristic, explaining the stress effects in E. dysenterica DC plants.(AU)

Ácido salicílico como atenuador do déficit hídrico em canola / alicylic acid as a water deficit mitigator in canola

A aplicação dereguladores de crescimento vegetal representa uma alternativa para atenuar a ocorrência de estresse nos cultivos, tais como períodos de escassez hídrica na canola (Brassica napusL.) Diante disso, objetivou-se avaliar a aplicação de ácido salicílico no desenvolvimento inicial da cultura da canola submetida a déficit hídrico. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, no delineamento experimental de blocos casualizados em esquema fatorial 5 x 2, composto por cinco doses de ácido salicílico (0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 mM L-1) e dois regimes hídricos, com e sem déficit hídrico (25% e 80% da capacidade de vaso), com quatro repetições. As variáveis analisadas foram injúrias visuais, altura de plantas, teor de clorofila e massaseca da parte aérea. A aplicaçãode diferentes doses de ácido salicílico não apresentou diferenças significativas em relação a não aplicação. O déficit hídrico resultou em maior porcentagem de injúrias, menor altura e massa seca de plantas, indicando a ocorrência de estresse à cultura. Aaplicação de ácido salicílico não atenuou os efeitos do déficit hídrico, assim como não demonstrou efeitos benéficos no desenvolvimento das plantas de canola.(AU)

The application of plant growth regulators represents an alternative to attenuate the occurrence of stress in crops, such as periods of water scarcity in canola (Brassica napus L.). Therefore, the objective was to evaluate the application of salicylic acid in the initial development of the crop. of canola subjected to water deficit. The experiment was carried out in a greenhouse, in a randomized block design in a 5 x 2 factorial scheme, consisting of five doses of salicylic acid (0; 0.5; 1.0; 1.5 and 2.0 mM L-1) and two water regimes, with and without water deficit (25% and 80% of vessel capacity), with four replications. The variables analyzed were visual injuries, plant height, chlorophyll content and shoot dry mass. The application of different doses of salicylic acid did not present significant differences in relation to non-application. The water deficit resulted in a higher percentage of injuries, lower height and dry mass of plants, indicating the occurrence of stress to the crop. The application of salicylic acid did not attenuate the effects of water deficit, as well as it did not demonstrate beneficial effects on the development of canola plants.(AU)

Shading minimizes the effects of water deficit in Campomanesia xanthocarpa (Mart.) O. Berg seedlings / Sombreamento minimiza o efeito do déficit hídrico em mudas de Campomanesia xanthocarpa (Mart.) O. Berg

Abstract The objective of this study was to evaluate the activity of antioxidant enzymes, the functioning of the photosystem II and quality of C. xanthocarpa seedlings cultivated under intermittent water deficit and shading levels and the influence of shading on recovery potential after suspension of the stress conditions. The seedlings were subjected to three levels of shading (0, 30, and 70%), six periods of evaluation (start: 0 days; 1st and 2nd photosynthesis zero: 1st and 2nd P0; 1st and 2nd recovery: 1stand 2nd REC; and END), and two forms of irrigation (control: periodically irrigated to maintain 70% substrate water retention capacity, and intermittent irrigation: suspension of irrigation). The plants subjected to intermittent irrigation conditions at 0% shading showed a reduction in water potential (Ψw) and potential quantum efficiency of photosystem II (Fv/Fm) and maximum efficiency of the photochemical process (Fv/F0) and an increase in basal quantum production of the non-photochemical processes (F0/Fm). Superoxide dismutase (SOD) activity was higher in the leaves than in the roots. The C. xanthocarpa is a species sensitive to water deficit but presents strategies to adapt to an environment under temporary water restriction, which are more temporary are most efficient under shading. The seedlings with water deficit at all levels of shading exhibited higher protective antioxidant activity and lower quality at 0% shading. The shading minimizes prevents permanent damage to the photosystem II and after the re-irrigation, the evaluated characteristics showed recovery with respect to the control group, except POD and SOD activities in the leaves.

Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade de enzimas antioxidantes, o funcionamento do fotossistema II e a qualidade de mudas de C. xanthocarpa cultivadas sob déficit hídrico intermitente e níveis de sombreamento e a influência do sombreamento sobre o potencial de recuperação após suspensão das condições de estresse. As mudas foram submetidas a três níveis de sombreamento (0, 30 e 70%), seis períodos de avaliação (início: 0 dias; 1ª e 2ª fotossíntese zero: 1ª e 2ª P0; 1ª e 2ª recuperação: 1ª e 2ª REC; e final), e duas formas de irrigação (controle: periodicamente irrigado para manter 70% da capacidade de retenção de água do substrato, e irrigação intermitente: suspensão da irrigação). As plantas submetidas às condições de irrigação intermitente a 0% de sombreamento apresentaram redução do potencial hídrico (Ψw) e eficiência quântica potencial do fotossistema II (Fv/Fm) e máxima eficiência do processo fotoquímico (Fv/F0) e aumento da produção quantica basal dos processos não fotoquímicos (F0/Fm). A atividade da superóxido dismutase (SOD) foi maior nas folhas do que nas raízes. C. xanthocarpa é uma espécie sensível ao déficit hídrico, mas apresenta estratégias para se adaptar a um ambiente com restrição hídrica temporária, sendo mais eficientes sob sombreamento. As mudas com déficit hídrico em todos os níveis de sombreamento exibiram maior atividade antioxidante protetora e menor qualidade no sombreamento 0%. O sombreamento minimiza danos permanentes ao fotossistema II e após a re-irrigação, as características avaliadas apresentaram recuperação em relação ao grupo controle, exceto atividades de POD e SOD nas folhas.

Pyruvic acid as attenuator of water deficit in cotton plants varying the phenological stage / Ácido pirúvico como atenuante do déficit hídrico em algodoeiros variando a fase fenológica

The lack of water during crop growth causes damage to any production system, especially when it occurs during the initial establishment or beginning of the reproductive stage. Although cotton can be properly managed in regions with water limitation, its yield is affected at different levels according to the genetics of the cultivar adopted. Exogenous application of some organic components has shown a stress-mitigating effect and can be a valuable procedure to enhance the yield of water stress-sensitive cultivars. The objective of this work was to evaluate the benefits of exogenous application of pyruvic acid (100 µM) in cotton plants under water deficit varying the phenological stage of the crop. The experiment was conducted in a greenhouse, where the plants were grown in pots and subjected to seven days of water suspension, initiated individually in stages V2 and B1. Each pot contained two plants. The treatments adopted were: T1 - control, T2 - water suppression; and T3 - water suppression + pyruvate application. The design was randomized blocks in a factorial scheme (3 × 3) with three replicates. The reductions in gas exchange and growth of the cultivars BRS Seridó, CNPA 7MH and FM 966 were more significant in the reproductive stage, especially for FM 966, which was more sensitive. Pyruvate application reduced the effects of water suppression on boll production by 31% in BRS Seridó and 34% in CNPA 7MH and FM 966.

A falta d'água durante o crescimento da cultura traz prejuízos em qualquer sistema de produção, especialmente quando ocorre durante o estabelecimento inicial ou início da fase reprodutiva. O algodoeiro, apesar de ter larga habilidade para manejo em regiões com limitação hídrica, tem o rendimento afetado, com níveis diferenciados em função da genética do cultivar adotado. A aplicação exógena de alguns componentes orgânicos tem demonstrado efeito mitigador do estresse podendo ser um aditivo valioso para impulsionar a produtividade de cultivares sensíveis ao estresse hídrico. Neste trabalho, objetivou-se avaliar os benefícios da aplicação exógena de ácido pirúvico (100 µM) em algodoeiros sob déficit hídrico variando a fase fenológica da cultura. O ensaio foi conduzido em casa de vegetação, onde as plantas foram cultivadas em vasos e submetidas a sete dias de suspensão hídrica, iniciadas, individualmente, nas fases V2 e B1. Cada vaso conteve duas plantas. Os tratamentos adotados foram: T1- controle, T2 - supressão hídrica; T3- supressão hídrica + aplicação de piruvato. O delineamento foi em blocos casualizados em esquema fatorial (3 × 3) com três repetições. Foi observado que as reduções nas trocas gasosas e crescimento das cultivares BRS Seridó, CNPA 7MH e FM 966 foram mais expressivas na fase reprodutiva, especialmente da última que se mostrou mais sensível. A aplicação de piruvato mitigou os efeitos da supressão hídrica sobre a produção de capulhos 31% na BRS Seridó e 34% em CNPA 7MH e FM 966.

Evaluation of phosphorus levels in bones and serum of buffaloes (Bubalus bubalis) before and after supplementation with a selective mineral mixture / Avaliação dos níveis de fósforo sérico e ósseo em búfalas (Bubalus bubalis) antes e após suplementação com mistura mineral seletiva

This study aimed to evaluate phosphorus (P) concentration in serum and bone, the percentage of ash and the specific bone density of buffaloes on Ilha de Marajó before and after mineral supplementation. For this study, 14 crossbred buffaloes of Murrah and Mediterranean descent aged between 18 and 36 months were used. The average values of P before supplementation in serum and bone, the percentage of bone ash and the specific bone density were 5.68mg/dL±1.18, 16.53%±0.53, 59.95%±1.96 and 1.52g/cm3±0.32, respectively, which demonstrated P deficiency in animals raised on Ilha de Marajó. After supplementation with P for a period of seven months, the values were 6.61mg/dL±0.87, 16.90%±0.56 and 60.30%±0.95 and 1.71g/cm3±0.21, respectively. These results showed a significant increase in P concentration in blood serum, specific bone density and percentage of P in ash (P<0.05), but there was no significant increase in the percentage of ash. The average increase in P in the serum and ash did not reach normal levels in all animals; however, 28.6% of the animals had normal values of P in serum and 50% in the ash, and 64.3% had normal specific bone density values. The nonre-establishment, in some of the animals, of the variables of P serum and bone after supplementation for seven months may have occurred as a result of the low intake of the mineral mixture and by the low concentration of P in the Brachiaria brizantha cv. Marandu used for feeding animals during the experiment.

Objetivou-se avaliar as concentrações de fósforo (P) no soro e no osso, o percentual de cinzas e a densidade óssea específica em búfalas da Ilha de Marajó antes e após suplementação mineral seletiva. Foram utilizadas 14 búfalas mestiças de Murrah com Mediterrânea, com idades entre 18 e 36 meses. Os valores médios de P, antes da suplementação, no soro, no osso, o percentual de cinzas e a densidade óssea específica foram de 5,68mg/dL±1,18, 16,53%±0,53, 59,95%±1,96 e 1,52g/cm3±0,32, respectivamente, o que demonstra deficiência de P nos animais criados na Ilha de Marajó. Após a suplementação com P por um período de sete meses os valores foram 6,61mg/dl±0,87, 16,90%±0,56 e 60,30%±0,95 e 1,71g/cm3±0,21 respectivamente. Esses resultados caracterizam um aumento significativo nas concentrações de P no soro sanguíneo, na densidade óssea específica e no percentual de P nas cinzas (P<0,05), porém não houve um aumento significativo no percentual de cinzas. O aumento médio nos valores de P no soro e nas cinzas não alcançou patamares de normalidade em todas as búfalas, entretanto 28,6% delas tinham valores normais de P no soro e 50% nas cinzas, 64,3% tinham valores normais da densidade óssea específica. O não restabelecimento, em parte dos animais, das variáveis ósseas e sanguíneas após suplementação com P durante sete meses pode ter ocorrido em virtude da baixa ingestão da mistura mineral e da baixa concentração de P em Brachiaria brizantha cv. Marandu utilizada para alimentação dos animais durante o experimento.

Light-emitting diodes (LEDs) in development and response to water stress in Eucalyptus benthamii seedlings (Myrtaceae) / Uso de diodosemissores de luz (LEDs) no desenvolvimento e resposta a estresse hídrico em mudas de Eucalyptus benthamii (Myrtaceae)

Plants use light as a source of energy in the process of photosynthesis. Different levels of luminosity cause physiological and morphological changes in the plant, and its success depends on its adaptation to these different levels. Light emitting diodes (LED) have been proposed as a light source in controlled environments. The present research evaluated physiological and morphological aspects in Eucalyptus benthamii (Myrtaceae) seedlings kept under different colors of LED lamps and submitted to water stress. The experiment was carried out in a completely randomized design, in which the treatments were defined as: T1 (control, with white light); T2 (blue light); T3 (red light) and T4 (mixed blue and red light). Red light resulted in the best response to most morphological variables in plant growth. In response to water stress, blue light LEDs resulted in a better seedling response, with slower reduction of photosynthetic rate and other variables. This may indicate the possibility of reducing water deficit damage in seedlings acclimated to blue light prior to field planting.

As plantas utilizam a luz como fonte de energia no processo de fotossíntese. Diferentes níveis de luminosidade causam mudanças fisiológicas e morfológicas na planta, e o seu sucesso depende da sua adaptação a esses diferentes níveis. Diodos de emissão de luz (LED) têm sido propostos como fonte luminosa para ambientes controlados. O objetivo do presente trabalho foi avaliar aspectos fisiológicos e morfológicos em mudas de Eucalyptus benthamii (Myrtaceae) mantidas sob diferentes cores de lâmpadas LED e submetidas ao estresse hídrico. Foram realizados dois experimentos, sendo que um avaliou o efeito de diferentes cores de LEDs no crescimento das mudas e outro analisou o efeito das luzes na aclimatação das mudas e após exposição a deficit hídrico. O experiment foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, em que os tratamentos foram definidos como T1 (controle, com luz branca); T2 (luz azul); T3 (luz vermelha) e T4 (luz azul e vermelha mista). A luz vermelha resultou em melhor resposta para a maioria das variáveis morfológicas no crescimento das plantas. Emresposta ao estresse hídrico, os LEDs de luz azul resultaram em uma melhor resposta das mudas, reduzindo mais lentamente a taxa fotossintética e demais variáveis. Isso pode indicar a possibilidade de reduzir os danos de deficit hídrico nas mudas aclimatadas com luz azul anteriormente ao plantio a campo.

Does silicon attenuate PEG 6000-induced water deficit in germination and growth initial the seedlings corn / O silício atenua o déficit hídrico induzido pelo PEG 6000 na germinação e crescimento inicial das mudas de milho

Water stress limits the initial growth and development of maize mass and grain, as well as the physiological process for absorbing the amount of mineral elements. The objective was to evaluate the effect of silicon on germination and growth of corn seedlings submitted to water deficit. The experiment was carried out in the laboratory and the experimental design was completely randomized (factorial 3 × 4), with three concentrations of calcium silicate (0.0; 1.0 and 2.0 mM) and 4 solutions of PEG-6000 to simulate different osmotic potentials (0, 0; -0.3; -0.6; -0.9 MPa). Germination percentage, germination speed index (GSI), mean germination time (MGT), percentage of non-germinated and abnormal germinated, length and dry matter of shoot, root and total seedlings were evaluated. Water deficiency reduced the parameters TG, GSI and MGT. The water deficit reduce the MSPA, MSR and MST with more than 80% reduction in mass from seedlings without deficiency to seedlings with deficiency. For CPA, CR and CT there was a reduction of at least 87%, 70% and 77%, respectively, among seeds without deficiency compared to seeds submitted to deficiency. The use of silicon in corn seeds did not attenuate the stress caused by water deficit simulated by PEG-6000.

O estresse hídrico limita o crescimento inicial e o desenvolvimento da massa e do grão de milho, assim como no processo fisiológico para a absorção da quantidade de elementos minerais. Objetivou-se avaliar o efeito do silício na germinação e no crescimento de plântulas de milho submetidas a deficiência hídrica. O experimento foi desenvolvido em laboratório e o delineamento experimental foi inteiramente casualizado (DIC) (fatorial 3 × 4), sendo três concentrações de Silicato de cálcio (0,0; 1,0 e 2,0 mM) e 4 soluções de PEG-6000 a simular diferentes potenciais osmóticos (0,0; -0,3; -0,6; -0,9 MPa). Foram avaliados a porcentagem de germinação, o índice de velocidade de germinação (IVG), o tempo médio de germinação (TMG), a porcentagem de não germinadas e de germinadas anormais, o comprimento e matéria seca da parte aérea, raiz e total das plântulas. A deficiência hídrica diminuiu os parâmetros TG, IVG e TMG. O déficit hídrico reduz a MSPA, MSR e MST com mais de 80% de redução da massa das plântulas sem deficiência para as plântulas com deficiência. Para CPA, CR e CT houve redução de, no mínimo, 87%, 70% e 77%, respectivamente entre as sementes sem deficiência em comparação as sementes submetidas a deficiência. A utilização de silício em sementes de milho não atenuou o estresse causado pela deficiência hídrica simulada por PEG-6000.

Phyllochron estimates on agronomic potential and physiological quality of millet / Estimativas do filocrono no potencial agronômico e na qualidade fisiológica do milheto

Millet is largely explored for a diversity of applications. The use of millet high-quality seeds is essential to increase grain yield. Accordingly, the purposeof this studywas to evaluate the yield variability of milletplants from higher and lower-quality seeds in the expression of dry matter yield parameters. The studywas conducted in the experimental and didactic area of IFRS -campusIbirubá, Rio Grande do Sul, Brazil, with a completely randomized design. The treatments were plants from seeds of higher (HQS) and lower (LQS) quality and two season crops (2015/16 and 2017/18) in eight replications. Theemergence speed was appliedto identify plants from seeds of different qualities. The phyllochron, leaf number, height, stem diameter, number of nodes, and dry mass yield were the agronomic components evaluatedfor this study. Meteorological information was used to calculate phyllochron, water deficit, and average temperature. The collected data were submitted for analysis of variance and the Tukey test at a 5% probability of error. The HQS expressed lower phyllochron and most significant agronomic components. Furthermore, the 2015/16 crop had the lowest water deficit and obtained the best results.(AU)

O milheto é amplamente explorado para uma diversidade de aplicações. O uso de sementes de milheto de alta qualidade é essencial para aumentar a produtividade de grãos. Nesse sentido, o propósito deste estudo foi avaliar a variabilidade da produtividade de plantas de milheto provenientes de sementes de melhor e de menor qualidade na expressão dos parâmetros de produção de matéria seca. O estudo foi realizado na área experimental e didática do IFRS - campus Ibirubá, Rio Grande do Sul, Brasil, com delineamento inteiramente casualizado. Os tratamentos foram plantas provenientes de sementes de qualidade superior (SAS) e inferior (SQI) e duas safras (2015/16 e 2017/18) em oito repetições. A velocidade de emergência foi aplicada para identificar plantas a partir de sementes de diferentes qualidades. O filocrono, número de folhas, altura, diâmetro do caule, número de nós e rendimento de massa seca foram os componentes agronômicos avaliados para este estudo. As informações meteorológicas foram utilizadas para calcular o filocrono, o déficit hídrico e a temperatura média. Os dados coletados foram submetidos à análise de variância e ao teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro. O SQS expressou menor filocrono e componentes agronômicos mais significativos. Ainda, a safra 2015/16 apresentou o menor déficit hídrico e obteve os melhores resultados.(AU)

Shading minimizes the effects of water deficit in Campomanesia xanthocarpa (Mart) O Berg seedlings / Sombreamento minimiza o efeito do déficit hídrico em mudas de Campomanesia xanthocarpa (Mart) O Berg

The objective of this study was to evaluate the activity of antioxidant enzymes, the functioning of the photosystem II and quality of C. xanthocarpa seedlings cultivated under intermittent water deficit and shading levels and the influence of shading on recovery potential after suspension of the stress conditions. The seedlings were subjected to three levels of shading (0, 30, and 70%), six periods of evaluation (start: 0 days; 1st and 2nd photosynthesis zero: 1st and 2nd P0; 1st and 2nd recovery: 1stand 2nd REC; and END), and two forms of irrigation (control: periodically irrigated to maintain 70% substrate water retention capacity, and intermittent irrigation: suspension of irrigation). The plants subjected to intermittent irrigation conditions at 0% shading showed a reduction in water potential (Ψw) and potential quantum efficiency of photosystem II (Fv/Fm) and maximum efficiency of the photochemical process (Fv/F0) and an increase in basal quantum production of the non-photochemical processes (F0/Fm). Superoxide dismutase (SOD) activity was higher in the leaves than in the roots. The C. xanthocarpa is a species sensitive to water deficit but presents strategies to adapt to an environment under temporary water restriction, which are more temporary are most efficient under shading. The seedlings with water deficit at all levels of shading exhibited higher protective antioxidant activity and lower quality at 0% shading. The shading minimizes prevents permanent damage to the photosystem II and after the re-irrigation, the evaluated characteristics showed recovery with respect to the control group, except POD and SOD activities in the leaves.

O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade de enzimas antioxidantes, o funcionamento do fotossistema II e a qualidade de mudas de C. xanthocarpa cultivadas sob déficit hídrico intermitente e níveis de sombreamento e a influência do sombreamento sobre o potencial de recuperação após suspensão das condições de estresse. As mudas foram submetidas a três níveis de sombreamento (0, 30 e 70%), seis períodos de avaliação (início: 0 dias; 1ª e 2ª fotossíntese zero: 1ª e 2ª P0; 1ª e 2ª recuperação: 1ª e 2ª REC; e final), e duas formas de irrigação (controle: periodicamente irrigado para manter 70% da capacidade de retenção de água do substrato, e irrigação intermitente: suspensão da irrigação). As plantas submetidas às condições de irrigação intermitente a 0% de sombreamento apresentaram redução do potencial hídrico (Ψw) e eficiência quântica potencial do fotossistema II (Fv/Fm) e máxima eficiência do processo fotoquímico (Fv/F0) e aumento da produção quantica basal dos processos não fotoquímicos (F0/Fm). A atividade da superóxido dismutase (SOD) foi maior nas folhas do que nas raízes. C. xanthocarpa é uma espécie sensível ao déficit hídrico, mas apresenta estratégias para se adaptar a um ambiente com restrição hídrica temporária, sendo mais eficientes sob sombreamento. As mudas com déficit hídrico em todos os níveis de sombreamento exibiram maior atividade antioxidante protetora e menor qualidade no sombreamento 0%. O sombreamento minimiza danos permanentes ao fotossistema II e após a re-irrigação, as características avaliadas apresentaram recuperação em relação ao grupo controle, exceto atividades de POD e SOD nas folhas.

Shading minimizes the effects of water deficit in Campomanesia xanthocarpa (Mart) O Berg seedlings / Sombreamento minimiza o efeito do déficit hídrico em mudas de Campomanesia xanthocarpa (Mart) O Berg

The objective of this study was to evaluate the activity of antioxidant enzymes, the functioning of the photosystem II and quality of C. xanthocarpa seedlings cultivated under intermittent water deficit and shading levels and the influence of shading on recovery potential after suspension of the stress conditions. The seedlings were subjected to three levels of shading (0, 30, and 70%), six periods of evaluation (start: 0 days; 1st and 2nd photosynthesis zero: 1st and 2nd P0; 1st and 2nd recovery: 1stand 2nd REC; and END), and two forms of irrigation (control: periodically irrigated to maintain 70% substrate water retention capacity, and intermittent irrigation: suspension of irrigation). The plants subjected to intermittent irrigation conditions at 0% shading showed a reduction in water potential (Ψw) and potential quantum efficiency of photosystem II (Fv/Fm) and maximum efficiency of the photochemical process (Fv/F0) and an increase in basal quantum production of the non-photochemical processes (F0/Fm). Superoxide dismutase (SOD) activity was higher in the leaves than in the roots. The C. xanthocarpa is a species sensitive to water deficit but presents strategies to adapt to an environment under temporary water restriction, which are more temporary are most efficient under shading. The seedlings with water deficit at all levels of shading exhibited higher protective antioxidant activity and lower quality at 0% shading. The shading minimizes prevents permanent damage to the photosystem II and after the re-irrigation, the evaluated characteristics showed recovery with respect to the control group, except POD and SOD activities in the leaves.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade de enzimas antioxidantes, o funcionamento do fotossistema II e a qualidade de mudas de C. xanthocarpa cultivadas sob déficit hídrico intermitente e níveis de sombreamento e a influência do sombreamento sobre o potencial de recuperação após suspensão das condições de estresse. As mudas foram submetidas a três níveis de sombreamento (0, 30 e 70%), seis períodos de avaliação (início: 0 dias; 1ª e 2ª fotossíntese zero: 1ª e 2ª P0; 1ª e 2ª recuperação: 1ª e 2ª REC; e final), e duas formas de irrigação (controle: periodicamente irrigado para manter 70% da capacidade de retenção de água do substrato, e irrigação intermitente: suspensão da irrigação). As plantas submetidas às condições de irrigação intermitente a 0% de sombreamento apresentaram redução do potencial hídrico (Ψw) e eficiência quântica potencial do fotossistema II (Fv/Fm) e máxima eficiência do processo fotoquímico (Fv/F0) e aumento da produção quantica basal dos processos não fotoquímicos (F0/Fm). A atividade da superóxido dismutase (SOD) foi maior nas folhas do que nas raízes. C. xanthocarpa é uma espécie sensível ao déficit hídrico, mas apresenta estratégias para se adaptar a um ambiente com restrição hídrica temporária, sendo mais eficientes sob sombreamento. As mudas com déficit hídrico em todos os níveis de sombreamento exibiram maior atividade antioxidante protetora e menor qualidade no sombreamento 0%. O sombreamento minimiza danos permanentes ao fotossistema II e após a re-irrigação, as características avaliadas apresentaram recuperação em relação ao grupo controle, exceto atividades de POD e SOD nas folhas.(AU)

Yield response factor (Ky) and initial growth in black pepper in a tropical environment

Black pepper is widely produced in Brazil, though there are few studies related to its water requirements and the effects of water deficit (WD) applied under tropical conditions. The growth, sensitivity to WD, and first-year productivity of irrigated plants from the Bragantina cultivar were evaluated, employing an irrigation system with automatic management. The plants were cultivated in plastic pots installed in the field for 391 days using emitters with different flow rates (2.2 [T1], 3.3 [T2], 4.3 [T3], and 5.3 L h­1 [T4 ­ control]). Fresh weight of the leaves, stems, and shoots, and dry weight of the leaves, stem, roots, and shoots as well as the total dry weight of the plant, were evaluated. Productivity was determined by evaluating the grains and spikes from a single harvest. Yield results and the actual versus maximum evapotranspiration rate for the entire growing season was used for calculating the Ky coefficient. Despite 1,346 mm of rainfall, the irrigation system was activated 165 times, distributing a mean volume of 19.0 (T1), 28.5 (T2), 37.1 (T3), and 45.8 L per plant (control). All traits were negatively affected by the WD, and the Ky values obtained (from 1.72 to 2.96) indicate the high sensitivity of black pepper to WD. In general, the spikes produced with at least 81 % of the crop water demand were larger and more numerous than those subjected to inferior treatments. WD occurring during the flowering stage severely hampers the size, weight, and quality of the spikes and grains of black pepper.(AU)

Irrigation management of common bean cultivars with contrasting growth habits

A study was undertaken comparing the water requirements of two common bean ( Phaseolus vulgaris L.) cultivars to generate specific recommendations aimed at optimizing water use. To accomplish this work, the agronomic performance, responsiveness to water and water productivity of these two common bean cultivars of determinate and indeterminate growth habits were identified. The 2-year experiment was carried out during the winter growing season in the southeast of Brazil. Cultivars IAC Imperador, with an early season of determinate growth habit, and IPR Campos Gerais, having a mid-season of indeterminate growth habit, were subjected to five irrigation levels (54, 70, 77, 100, and 132 % of the crop evapotranspiration). Water deficit affected agronomic performance, reducing plant height (by up to 29 %), leaf area index (by up to 40 %), soil cover fraction (by up to 28 %), and grain yield (GY - by up to 31 %), in both cultivars. In contrast, excess water was more detrimental to cultivar IAC Imperador. Cultivar IPR Campos Gerais produced 18 % more than GY, showing superior water productivity and response to irrigation depth than IAC Imperador. Out of all the variables evaluated, the soil cover fraction correlated the most with grain yield in both common bean cultivars during the 2-year study. In other words, cover fraction evaluation in common bean allows for estimating crop production potential, which helps producers and technicians in their decision making regarding management practices. Thus, a cultivar directly affects water use in common bean production, thereby suggesting the need for a or water conservation strategy and sustainability of irrigated common bean production.(AU)

The effects of different particle film applications on almond trees / Os efeitos de diferentes aplicações de filmes de partículas em amendoeiras

ABSTRACT: Particle film applications have become common in agriculture today given the understanding of the effects of limiting high temperatures and solar radiation on plant physiology. This study was conducted to compare the effects of different particle materials on some physiological and fruit quality attributes of almonds. To achieve this, two non-transparent white solid and three transparent aqueous particle film materials were applied by foliar spraying on deficit irrigated almond trees (cv. Ferragnes). Membrane injury (MI), relative water content (RWC), the SPAD chlorophyll index, leaf temperature and some macro- and micro-nutrient contents were examined in addition to fruit sizes, weights, total oils and fatty acid compositions. The applied treatments significantly influenced the evaluated parameters, which indicated reduced stress and improved fruit quality. MI was found to be from 42.8 to 73.9%, RWC varied from 76.8 to 92.9%, and the K/Na ratio ranged between 103.3 and 521.0. As a result of this study, it was concluded that the observed improvements were due to the effects of the evaluated materials and that particle film applications can be beneficial in alleviating heat, light and water stress in almond trees.

RESUMO: As aplicações de filmes de partículas tornaram-se comuns na agricultura hoje, devido ao entendimento dos efeitos da limitação de altas temperaturas e radiação solar na fisiologia das plantas. Este estudo foi conduzido para comparar os efeitos de diferentes materiais particulados em alguns atributos fisiológicos e de qualidade de frutas. Para isso, dois sólidos brancos não transparentes e três materiais de filme de partículas aquosas transparentes foram aplicados por pulverização foliar em amendoeiras com irrigação deficiente (cv. Ferragnes). A lesão da membrana (MI), o conteúdo relativo de água (RWC), o índice de clorofila SPAD, a temperatura da folha e alguns teores de macro e micronutrientes foram examinados, além do tamanho dos frutos, pesos, óleos totais e composições de ácidos graxos. Os tratamentos aplicados influenciaram significativamente os parâmetros avaliados, os quais indicaram redução do estresse e melhora na qualidade dos frutos. O MI foi encontrado entre 42,8 e 73,9%, o RWC variou de 76,8 a 92,9% e a razão K / Na estava entre 103,3 e 521,0. Como resultado deste estudo, concluiu-se que as melhorias observadas foram devidas aos efeitos dos materiais avaliados e que as aplicações de filmes de partículas são benéficas no alívio do calor, luz e estresse hídrico em amendoeiras.

Bioremediation, drought tolerance and biofortification in biotechnological uses

The objective of this review is to bring information about innovations and technologies that, through genetic improvement, are being used to improve the sustainability and productivity of agricultural crops, improve human nutrition, as well as conservation and decontamination of soils. Bioremediation consists of using microorganisms that have the ability to modify or decompose certain pollutants, with the possibility of increasing their activity through genetic engineering, building new strains for the transformation of pollutants into inert substances. Genetic improvement is seeking to develop cultivars that are more tolerant to periods of water deficit. Plant biofortification consists of varieties of improved plants that have a higher content of vitamins and minerals, which are obtained through genetic improvement. Thus, biotechnology is once again essential for world agricultural production and can bring a series of other benefits to society.(AU)

The effects of different particle film applications on almond trees / Os efeitos de diferentes aplicações de filmes de partículas em amendoeiras

Particle film applications have become common in agriculture today given the understanding of the effects of limiting high temperatures and solar radiation on plant physiology. This study was conducted to compare the effects of different particle materials on some physiological and fruit quality attributes of almonds. To achieve this, two non-transparent white solid and three transparent aqueous particle film materials were applied by foliar spraying on deficit irrigated almond trees (cv. Ferragnes). Membrane injury (MI), relative water content (RWC), the SPAD chlorophyll index, leaf temperature and some macro- and micro-nutrient contents were examined in addition to fruit sizes, weights, total oils and fatty acid compositions. The applied treatments significantly influenced the evaluated parameters, which indicated reduced stress and improved fruit quality. MI was found to be from 42.8 to 73.9%, RWC varied from 76.8 to 92.9%, and the K/Na ratio ranged between 103.3 and 521.0. As a result of this study, it was concluded that the observed improvements were due to the effects of the evaluated materials and that particle film applications can be beneficial in alleviating heat, light and water stress in almond trees.

As aplicações de filmes de partículas tornaram-se comuns na agricultura hoje, devido ao entendimento dos efeitos da limitação de altas temperaturas e radiação solar na fisiologia das plantas. Este estudo foi conduzido para comparar os efeitos de diferentes materiais particulados em alguns atributos fisiológicos e de qualidade de frutas. Para isso, dois sólidos brancos não transparentes e três materiais de filme de partículas aquosas transparentes foram aplicados por pulverização foliar em amendoeiras com irrigação deficiente (cv. Ferragnes). A lesão da membrana (MI), o conteúdo relativo de água (RWC), o índice de clorofila SPAD, a temperatura da folha e alguns teores de macro e micronutrientes foram examinados, além do tamanho dos frutos, pesos, óleos totais e composições de ácidos graxos. Os tratamentos aplicados influenciaram significativamente os parâmetros avaliados, os quais indicaram redução do estresse e melhora na qualidade dos frutos. O MI foi encontrado entre 42,8 e 73,9%, o RWC variou de 76,8 a 92,9% e a razão K / Na estava entre 103,3 e 521,0. Como resultado deste estudo, concluiu-se que as melhorias observadas foram devidas aos efeitos dos materiais avaliados e que as aplicações de filmes de partículas são benéficas no alívio do calor, luz e estresse hídrico em amendoeiras.

Salicylic acid concentrations and forms of application mitigate water stress in sour passion fruit seedlings / Concentrações e formas de aplicação de ácido salicílico mitiga o estresse hídrico em mudas de maracujazeiro-azedo

The present study aimed to evaluate concentrations and forms of application of salicylic acid used for water stress mitigation on the gas exchange and growth of yellow passion fruit. The experimental design was arranged in randomized blocks in a 4 × 4 × 2 factorial scheme, with four concentrations of salicylic acid (SA) via foliar application (0.0, 0.7, 1.4, and 2.1 mM), four SA concentrations via fertigation (0.0, 0.7, 1.4, and 2.1 mM), and two irrigation depths estimated based on the actual evapotranspiration - ETr (50 and 100% of ETr), with three replications. Water stress negatively affected the physiology and growth of yellow passion fruit seedlings at 75 days after sowing (DAS). The application of salicylic acid, regardless of the form of application, attenuates the effects of water stress on gas exchange and growth of yellow passion fruit, with the best results obtained when applying a concentration of 1.30 mM via leaf or 0.90 mM via fertirrigation. The combination of foliar application of AS and fertigation contributed to improve photosynthetic and growth parameters under water conditions of 50 and 100% of ETr. The foliar application of AS presents superior responses to the application via fertigation. These results reinforce the hypothesis that the attenuation of water stress by salicylic acid is related to the maintenance of gas exchange, which depends on the concentration and form of application, and studies testing combinations throughout the crop cycle become promising for advances in knowledge from the action of this phytohormone on abiotic stress.

O presente estudo teve como objetivo avaliar as concentrações e formas de aplicação do ácido salicílico como mitigador do estresse hídrico sobre as trocas gasosas e parâmetros de crescimento do maracujazeiro amarelo. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, em esquema fatorial 4 × 4 × 2, com tratamentos constituídos por quatro concentrações de ácido salicílico (SA) via aplicação foliar (0,0, 0,7, 1,4 e 2,1 mM), quatro concentrações de SA via fertirrigação (0,0, 0,7, 1,4 e 2,1 mM) e duas lâminas de irrigação estimadas com base na evapotranspiração real - ETr (50 e 100% da ETr), com três repetições. O estresse hídrico afetou negativamente a fisiologia e o crescimento das mudas de maracujazeiro amarelo aos 75 dias após o semeio (DAS). A aplicação de ácido salicílico, independente da forma de aplicação, atenua os efeitos do estresse hídrico nas trocas gasosas e crescimento do maracujazeiro amarelo, com os melhores resultados obtidos ao se aplicar a concentração de 1,30 mM via foliar ou 0,90 mM via fertirrigação. A combinação de aplicação de AS via foliar e fertirrigação contribuiu para melhorar os parâmetros fotossintéticos e de crescimento nas condições hídricas de 50 e 100% da ETr. A aplicação via foliar de AS apresenta respostas superiores a aplicação via fertirrigação. Esses resultados reforçam a hipótese de que a atenuação do estresse hídrico pelo ácido salicílico está relacionada a manutenção das trocas gasosas, a qual depende da concentração e forma de aplicada, sendo que estudos testando combinações ao longo do ciclo da cultura se torna promissores para avanços nos conhecimentos provenientes da atuação desse fitormônio sobre o estresse abiótico.

Influence of irrigation and supplementation on performance and ingestive behavior of beef cattle on mixed grass pastures

The purpose of this study was to evaluate the performance of beef cattle with two levels of energy-protein supplementation of low-consumption on African Bermudagrass pasture, overseeded in winter with oat and ryegrass, with or without irrigation. Twenty-four castrated Angus steers (11 months old and had an initial average of 220 kg body weight (BW)) were used in experimental area of 3.6 ha. The experiment was completely randomized in a 2×2 factorial design, with three replicates. The evaluation period was 249 days (July/2019 to March/2020). The treatments were: irrigated pasture with supplementation of 1 g/kg BW or 2.7 g/kg BW and non-irrigated pasture with 1 g/kg BW of supplement or 2.7 g/kg BW. The grazing method was continuous with a variable stocking rate. Irrigation provided pastures with better chemical composition in winter and spring. Irrigation increased the daily accumulation rate in winter (84.6 vs. 45.9 kg DM/ha/day), providing a greater stocking rate (1,702 vs. 1,385 kg/ha) and, consequently, body weight gain per hectare. Supplementation of 2.7 g/kg BW provided a greater stocking rate in winter (1,652 vs. 1,435 kg/ha) and spring (3,096 vs. 2,811 kg/ha), not changing in summer. The association of irrigation and supplementation of 2.7 vs. 1.0 g/kg BW improves the intake pattern by the animal in summer without changing productivity parameters. Irrigation increases productivity and the nutritional value of pasture with higher livestock production per area in periods of water deficit. The supply of 2.7 vs. 1.0 g/kg BW provides a greater stocking rate and body weight gain per hectare.(AU)

Photosynthetic metabolism and antioxidant in Ormosia arborea are modulated by abscisic acid under water deficit?

Abstract The aim of this research was to evaluate the effect of abscisic acid (ABA) on gas exchange and the activity of antioxidant enzymes of Ormosia arborea (Vell.) Harms seedlings under water deficit and its influence on the recovery potential of the seedlings. The experiment was conducted using four treatments, being daily irrigation or water restriction without and with 10 M ABA. Seedlings under water deficit + ABA showed greater adjustment to drought, and when re-irrigated, they restored photosynthetic metabolism and water potential. ABA minimizes the reduction in the photosynthetic metabolism and water potential of the leaf, however, it does not increase the antioxidant activity of the O. arborea seedlings under water deficit. These results suggest that this species exhibits plasticity, which enables it to survive also in environments subjected to temporary water deficit regardless of the supplementation of ABA. We suggest that other doses of ABA be researched to expand the beneficial effect of ABA on this species.

Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do ácido abscísico (ABA) nas trocas gasosas e na atividade de enzimas antioxidantes de mudas de Ormosia arborea (Vell.) Harms sob deficiência hídrica e sua influência no potencial de recuperação das mudas. O experimento foi conduzido com quatro tratamentos, sendo eles irrigação diária ou restrição hídrica sem e com 10 M ABA. As mudas sob déficit hídrico + ABA apresentaram maior ajuste à seca e ao serem re-irrigadas restabeleceram o metabolismo fotossintético e o potencial hídrico. O ABA minimizou a redução do metabolismo fotossintético e do potencial da água na folha, porém, não aumentou a atividade antioxidante de mudas de O. arborea sob déficit hídrico. Esses resultados sugerem que esta espécie apresenta plasticidade fisiológica, o que lhe permite sobreviver em ambientes sujeitos a déficit hídrico temporário, independente da suplementação de ABA. Sugerimos que outras doses de ABA sejam avaliadas para ampliar os efeitos benéficos do ABA sobre esta espécie.

Does silicon help to alleviate water deficit stress and in the recovery of Dipteryx alata seedlings? / O silício auxilia no alívio do estresse hídrico e na recuperação de mudas de Dipteryx alata?

Water deficit to causes serious problems in the growth and development of plants, impairing their metabolism. Thus, it is necessary to use agents that can mitigate plant damage. This study assesses the potential of silicon to mitigate water deficit stress in Dipteryx alata Vogel seedlings and to help in their recovery after the resumption of irrigation. The study analyzed four water regimes: (I) Continuous irrigation; (II) Water deficit without Si; (III) Water deficit + 0.75 mL Si; and (IV) Water deficit + 1.50 mL Si. Seedlings were evaluated in four periods: (1) (T0 ­ time zero) at the beginning of the experiment, before irrigation suspension; (2) (P0) when the photosynthetic rates (A) of seedlings under irrigation suspension reached values close to zero, period in which irrigation was resumed; (3) (REC) when A reached values ​​close to those of seedlings under continuous irrigation, characterizing the recovery period; and (4) (END) 45 days after REC, when seedlings were kept under continuous irrigation, similar to the control. Application of 0.75 mL Si alleviates damage to the photosynthetic apparatus of D. alata seedlings that remain longer under water deficit, and contributes to faster physiological recovery after the resumption of irrigation. D. alata seedlings have recovery potential after the stress period, regardless of Si application.

O déficit hídrico vem ocasionando sérios problemas no crescimento e desenvolvimento das plantas, fazendo com que ocorram danos no seu metabolismo. Assim, faz necessário o uso de agentes que possam mitigar os danos ocasionados nas plantas. Objetivamos neste estudo verificar o potencial do silício de mitigar os efeitos estressantes do déficit hídrico em mudas de Dipteryx alata Vogel, e auxiliar na recuperação após a retomada da irrigação. Foram estudados quatro regimes hídricos: (I) Irrigação contínua; (II): Déficit hídrico + Si 0; (III): Déficit hídrico + 0.75 mL de Si e (IV): Déficit hídrico + 1.50 mL de Si. As mudas foram avaliadas em quatro períodos: (1) (T0 ­ tempo zero) início do experimento, período antes de iniciar a suspensão da irrigação, (2) (F0) quando os valores da taxa fotossintética nas mudas sob suspensão da irrigação chegaram próximos à zero, quando ocorreu a retomada da irrigação; (3) (REC) quando os valores de A alcançaram valores próximos ao das mudas sob irrigação contínua, caracterizando o período de recuperação e (4) (FINAL) 45 dias após a REC quando as mudas foram mantidas sob irrigação contínua, semelhante ao controle. A aplicação de 0.75 mL de Si alivia os danos ao aparato fotossintético das mudas de D. alata por maior período sob déficit hídrico, e contribui na recuperação fisiológica de maneira mais rápida após a retomada da irrigação. As mudas de D. alata apresentam potencial de recuperação após o período de estresse, independente da aplicação de Si.