Growth yield and nitrogen allocation in two rice cultivars under field conditions in Venezuela

Se estableció un experimento de campo para evaluar las diferencias en producción de biomasa, economía de nitrógeno y producción de grano entre dos cultivares de arroz, Araure 4 (A4) y Fonaiap 2000 (F2000), con rendimientos potenciales diferentes. Se determinaron la biomasa aérea y distribución de N a diferentes estadios de crecimiento para relacionarlas con el rendimiento. A4 produjo mayor biomasa que F2000. Sin embargo, el rendimiento e índice de cosecha de A4 fueron 13 y 27 por ciento menores, respectivamente, que los de F2000. Las espiguillas por unidad de área de suelo y el peso de 1000 granos fueron mayores en F2000, lo que se tradujo en mayor capacidad del sumidero en F2000. A4 mostró mayores tasas de producción de biomasa que F2000 hasta la antesis; durante el llenado del grano la tendencia fue contraria. Las concentraciones de N en los órganos fueron similares entre cultivares. A4 acumuló 15 por ciento más N que F2000 durante el ciclo de crecimiento; 92 por ciento del N en A4 fue absorbido antes de la antesis, mientras que en F2000 más del 30 por ciento del N total se acumuló después de la floración, mayormente para desarrollo del grano. El 60 por ciento del N total acumulado por F2000 fue al grano, mientras que en A4 esta fracción fue 44 por ciento. En consecuencia, el índice de cosecha de N y la eficiencia de uso de N en producción de grano fueron mayores en F2000 que en A4. El mayor rendimiento de F2000, comparado con A4, puede atribuirse parcialmente a una mayor capacidad del sumidero, y mayores tasas de crecimiento, acumulación y traslado de N hacia el grano. Estas características pueden compensar la menor producción de biomasa en F2000

Effects of drought during grain filling on PS II activity in rice.

The Rice varieties Araure 4 (A4) and Fonaiap 2000 (F2000) were grown in the glasshouse under natural sunlight and subjected to drought at heading. The drought induced changes in chlorophyll a fluorescence parameters, pigment composition, D1 contents and carbohydrate accumulation were investigated. Drought decreased phiPS II, FV'/FM' and qP, and increased qN in both varieties. F2000 had larger values of phiPS II and FV'/FM' at a lower RWC than A4. With the onset of drought only A4 increased the xanthophyll cycle pool, F2000 remaining constant throughout the drought cycle. Irrigated plants of A4 had a Larger de-epoxidation state (DEPS) of the xanthophyll cycle than F2000. A 40% increase in DEPS was induced by drought in both varieties but in A4 it was attained at a larger RWC than in F2000. Drought increased glucose and fructose contents of leaves 8-fold in A4 and 3-fold in F2000. Contrarily, sucrose contents decreased with drought but the effects were larger in A4 than in F2000. Sugars accumulation preceded and was proportional to the decrease in PS II activity elicited by drought in both varieties. In F2000 a decrease in D1 content smaller than 20% occurred at 70% of RWC, whereas droughted plants of A4 had lost 80% of D1 protein at 77% of RWC. Our data show that drought severely affected PS II activity and its main regulatory mechanisms in rice. There are genotypic differences in the response of PS II activity to drought that could be exploited as traits for selection to drought tolerance. There is a possible link between the drought-induced sugars accumulation in the flag leaf and the response of PS II to water deficit.