Efeito do silício na anatomia radicular e na produção de grãos de arroz

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Lavinsky, Alyne Oliveira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Controle da maturação e senescência em órgãos perecíveis; Fisiologia molecular de plantas superiores; Doutorado em Fisiologia Vegetal; UFV
• Palavras-chave em Português: Índice de colheita; Panícula; Microanálise raios-X; Harvest index; Panicle; X-ray microanalysis; CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIA::FISIOLOGIA DE PLANTAS CULTIVADAS
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/1002

O silício (Si) é um dos elementos mais abundantes na crosta terrestre, e, devido à sua abundância no solo e à ausência de sintomas de deficiência ou toxidez, depreende-se que os beneficios da fertilização com Si sejam mínimos e/ou inexistentes, exceto quando as plantas são submetidas a algum tipo de estresse. No entanto, o uso intensivo do solo associado à aplicação de fertilizantes químicos tem conduzido a um esgotamento de Si no solo, e num futuro a deficiência de Si no solo poderá ser um grande limitante à produção, pelo menos em arroz (Oryza satíva). Ao avaliar o efeito da remoção e da adição de Si no período vegetativo (V) e nos estádios do ciclo reprodutivo correspondentes à formação da panícula (Rl) e ao enchimento de grãos (R2), observou- se que plantas fertilizadas com Si durante Rl apresentaram maior número e massa de grãos em relação às plantas fertilizadas com Si apenas em V e/ou R2, além disso, não houve alteração do número de panículas, da área foliar e da biomassa total e, consequentemente, observou-se um aumento de 61% no índice de colheita nas plantas suplementadas com Si no estádio Rl. Houve ainda maior número de grãos cheios e maior massa de mil grãos nessas plantas. Ressalta-se, inclusive, que o Si é tão necessário durante a formação da panícula que as plantas que receberam Si a partir de Rl superexpressaram o gene Lsíó, possivelmente para garantir concentração de Si na panícula equivalente à daquelas que o receberam desde o período vegetativo do ciclo. O aumento da demanda dos drenos fez aumentar em 15% a atividade fotossintética na folha-bandeira, muito provavelmente para sustentar a maior demanda por fotoassimilados durante o enchimento dos grãos. Houve uma antecipação no enchimento dos grãos com a fertilização com Si durante Rl, o que fez com que a sacarose acumulada fosse deslocada para o eixo embrionário, aumentando, assim, a área ocupada pelo embrião. Além disso, evidenciou-se que o Si afeta de alguma forma a atividade da anidrase carbônica (AC) e a abundância de aquaporinas, existindo interação entre AC com três genes que codificam para transportadores de ácidos orgânicos nas células-guarda e um gene que codifica para um gene envolvido na ativação da enzima carboxilase/oxigenase da Ribulose-l,5-bisfosfato (RuBisCO), o que corrobora os maiores valores de taxa máxima de carboxilação limitada pela Ribulose-1,5-bisfosfato e de taxa máxima de carboxilação limitada pela taxa de transporte de elétrons em plantas fertilizadas com Si durante Rl. Apesar de a maior parte do Si absorvido ser transportado para a parte área via fluxo transpiracional, o pequeno percentual de Si retido na raiz também possui um papel importante nesse tecido. O fornecimento de Si aumentou a atividade da fenilalanina amônia liase e fez estimular a suberização da exoderme e a lignificação do esclerênquima nos tecidos radiculares, formando, assim, uma barreira contra a perda radial de O2 (PRO), o que, por sua vez, afetou a quantidade de aerênquima, dentre outras características anatômicas no ápice da raiz. Em paralelo, mediante análise de varredura associada com sonda de microanálise de elementos por raios-X, foi verificado na superficie da raiz de plantas tratadas com Si um aumento de 4,10 vezes na deposição de Fe, enquanto a deposição de Ca foi diminuída em 57,8% em relação à daquelas em que o Si não foi fornecido. As concentrações tanto de Fe como de Ca solúveis nos espaços intercelulares da raiz, medidos por espectrometria de absorção atômica, por sua vez, foram diminuídas em presença de Si. Desse modo, o fornecimento de Si é necessário não apenas para aumentar o rendimento em grãos do arroz, mas também por promover a formação simultânea de barreira contra a PRO e da placa de Fe em raízes de plantas de arroz, que, por sua vez, impõe mudanças compensatórias na morfologia radicular para conferir uma presumível maior tolerância às condições adversas do ambiente de cultivo, com pouco efeito na absorção de Si.