• JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
 
  Bookmark and Share
 
 
Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2020.tde-20200111-130850
Document
Author
Full name
Luis Fernando Stone
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 1982
Supervisor
Title in Portuguese
Produtividade e utilização do nitrogênio pelo arroz (Oryza sativa, L.): efeitos de deficiência hídrica, cultivares e vermiculita
Keywords in Portuguese
ARROZ
FERTILIZANTES NITROGENADOS
NITROGÊNIO
PRODUTIVIDADE
Abstract in Portuguese
Foram conduzidos dois experimentos em casa de vegetaçao do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA), localizado no município de Piracicaba, SP, com o objetivo de verificar como a produtividade do arroz e a dinâmica do nitrogênio no sistema solo-planta são afetadas pelo tipo de planta, adição de vermiculita ao solo e deficiência hídrica. Os experimentos foram conduzidos em vasos com 5 kg de solo. Utilizou-se amostra da camada de 0-20 cm de um Latossolo Vermelho Escuro, localizado no município de Goiânia, GO. Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 2 x 3 x 4, no primeiro experimento, e 2 x 3 no segundo, com quatro repetições em ambos. Os tratamentos do primeiro experimento consistiram da combinação de dois tratamentos de vermiculita, sem e com adição de 10% em volume ao solo, com três cultivares de arroz de diferentes tipos de planta: IAC 47, IRAT 13 e IET 1444, e com quatro lâminas d'água, correspondentes a 55, 70, 85 e 100% da evapotranspiração máxima (ETm), aplicadas diariamente do início da fase reprodutiva até a colheita, No segundo experimento, os tratamentos consistiram da combinação dos mesmos dois tratamentos de vermiculita com três durações de veranico: 0, 4 e 8 dias. Os veranicos foram simulados pela supressão da irrigação, no início da emissão das panículas, durante o período considerado. A cultivar utilizada foi a IAC 47. Os tratamentos comuns a ambos os experimentos nao foram repetidos neste experimento. Foi utilizada nos experimentos a vermiculita Eucatex, tipo Superfina, com densidade global igual a 0,131 g.cm-3 e com granulometria 100% em peneira de 2 mm. A ETm foi determinada pela multiplicação da evaporaçao da superfície livre de água, medida com o auxílio de um sistema de Mariotte, por um fator K, que variou ao longo do ciclo da cultura. Na adubação nitrogenada, foi utilizado o sufato de amônio enriquecido com 15N (2,707 ± 0,01% de átomos de 15N) para o estudo da dinâmica do nitrogênio no sistema solo-planta. Foram avaliados a produção e seus componentes, a altura das plantas, a duração do ciclo, a duração da área foliar, o rendimento de matéria seca, o índice de colheita, a relação raiz/colmo, a eficiência de uso da água, o teor de nitrogênio total e a porcentagem do proveniente do fertilizante na planta, a quantidade de nitrogênio total e a proveniente do fertilizante absorvido pelas plantas, a eficiência de utilização do fertilizante nitrogenado, o teor e a quantidade de nitrogênio total no solo e a porcentagem e a quantidade de nitrogênio proveniente do fertilizante no solo. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que a adição de vermiculita ao solo causou efeitos favoráveis em algumas características químicas do solo: aumentou o pH, a CTC, os teores trocáveis de cálcio, magnêsio e potássio, e diminuiu o teor de alumínio trocável, mas não afetou a eficiência do uso da água nem a produtividade do arroz. Ela aumentou o rendimento de matéria seca da parte aérea e alterou a dinâmica do nitrogênio no sistema solo-planta, reduzindo o teor de nitrogênio das plantas e, em condições de estresse hídrico imposto gradualmente por um longo período (1° experimento), reduzindo a quantidade de nitrogênio total e a proveniente do fertilizante absorvida pelas plantas, assim como a sua eficiência de utilização do fertilizante nitrogenado, devido à fixação de amônio, mas não alterou estes parâmetros em condições de estresse hídrico imposto abruptamente por curtos períodos (2° experimento). Ela não afetou a eficiência de utilização do fertilizante nitrogenado pelos grãos. Em condições de deficiência hídrica, a cultivar IRAT 13 apresentou maior estabilidade de produção, maior eficiência do uso da água, maior índice de colheita e maior relação raiz/colmo do que as outras cultivares, indicando maior adaptação ao estresse hídrico. A cultivar de arroz irrigado, IET 1444, apresentou um menor rendimento de matéria seca das raízes e maior sensibilidade ao estresse hídrico do que as cultivares de sequeiro, IAC 47 e IRAT 13. Sem deficiência hídrica, as cultivares IET 1444 e IRAT 13 apresentaram uma maior produção de grãos do que a cultivar IAC 47. A cultivar IET 1444 apresentou um teor mais elevado de nitrogênio nas plantas e uma maior eficiência de utilização do fertilizante nitrogenado por elas do que as outras cultivares e, sem deficiência hídrica, apresentou também uma maior eficiência de utilização do fertilizante nitrogenado pelos grãos; entretanto, em condições de deficiência hídrica, sua eficiência foi reduzida mais abruptamente do que as das outras cultivares. A deficiência hídrica reduziu o número de grãos cheios por panícula, o peso dos grãos, a produção de grãos, o rendimento total de matéria seca, a altura das plantas, o índice de colheita, a eficiência do uso da água e aumentou a porcentagem de grãos vazios e a duração do ciclo. Ela aumentou o rendimento de matéria seca das raízes no primeiro experimento, mas não o afetou no segundo. Ela aumentou a relação raiz/colmo das cultivares de sequeiro, mas não afetou a da cultivar de arroz irrigado. Ela alterou a dinâmica do nitrogênio no sistema solo-planta, reduzindo a quantidade de nitrogênio total e a proveniente do fertilizante absorvida pelas plantas, assim como a sua eficiência de utilização do fertilizante nitrogenado, quando imposta gradualmente por um longo período, e as aumentando, quando imposta abruptamente por curtos períodos. Quando severa, ela aumentou o teor de nitrogênio das plantas, fosse imposta gradual ou abruptamente. Ela reduziu a eficiência de utilização do fertilizante nitrogenado pelos grãos. Ela aumentou a quantidade de nitrogênio proveniente do fertilizante que permaneceu no solo, nas condições do primeiro experimento, e a reduziu nas condições do segundo. Ela reduziu a porcentagem de recuperação do nitrogênio aplicado como fertilizante, nas condições do primeiro experimento, mas não a afetou, nas condições do segundo.
Title in English
Rice (Oryza sativa, L.) yield and nitrogen utilization: effects of water stress, varieties and vermiculite
Abstract in English
Two experiments were carried out under greenhouse conditions at “Centro de Energia Nuclear na Agricultura”, in Piracicaba, SP, Brazil. The objectives of these experiments were to verify how the rice yield and the nitrogen dynamics in the soil-plant system are affected by the rice variety, incorporation of vermiculite into the soil and water stress. The experiments were conducted in pots with 5 kg of soil. The samples utilized were taken from the surface layer (0-20 cm) of a Dark Red Latosol (Haplustox), from Goiânia country, GO, Brazil. The statistical design used was the completely randomnized in factorial arrangement 2 x 3 x 4 for the first experiment, and 2 x 3 for the second one, with four replications in both. Treatments for the first experiment consisted of the combination of two vermiculite treatments (with and without its incorporation into the soil in a concentration of 10% in volume basis) with three rice varieties (IAC 47, IRAT 13 and IET 1444), and with four irrigation levels, corresponding to 55, 70, 85 and 100% of maximum evapotranspiration (ETm), applied daily from the beginning of reproductive phase until the harvest. ln the second experiment the treatments consisted of the combination of the same two vermiculite treatments with three “veranico” durations (0, 4 and 8 days). The “veranicos” were simulated by suppressing irrigation in the beginning of panicle emission during the considered periods. The variety used was the IAC 47. The common treatments for both experiments were not repeated in this one. The vermiculite utilized in the experiments was the “Eucatex Superfina” with a bulk density of 0.131 g.cm-3, and with grain diameters 100% less than 2 mm. ETm was determinated by multiplying free water surface evaporation measured by means a Mariotte system, by a K factor that varied during the cropping period. ln the study of nitrogen dynamics in the soil-plant system, ammonium sulfate enriched with 15N (2.707±0.01 atom % 15N) was used. The following parameters were evaluated: yield and its components, plant height, cycle interval, leaf area duration, dry matter yield, harvest index, root/shoot ratio, water use efficiency, concentration and amount of plant total nitrogen, porcentage and amount of plant nitrogen derived from fertilizer, nitrogen fertilizer utilization efficiency, concentration and amount of total nitrogen in the soil, and porcentage and amount of nitrogen in the soil derived from fertilizer. Based on the results obtained, the conclusions were that the incorporation of vermiculite into the soil caused favourable effects in some chemical characteristics of the soil: it increased the pH, the CEC, the exchangeable cations (Ca, Mg and K) concentration and decreased the exchangeable aluminium concentration, but did not affect the water use efficiency nor the grain yield. It increased the top dry matter yield and affected the nitrogen dynamics of the soil-plant system. It reduced the plant nitrogen concentration. ln condition of water stress gradually irnposed for a long period (first experiment), the incorporation of vermiculite reduced the amount of plant total nitrogen, the plant nitrogen amount derived from fertilizer and the nitrogen fertilizer utilization efficiency, due to ammonium fixation, but did not affect these parameters under conditions of water stress sharply imposed during short periods (second experiment). It did not affect the grain fertilizer nitrogen utilization efficiency. Under conditions of water stress, the variety IRAT 13 presented greater grain yield stability, greater water use efficiency, greater harvest index and greater root/shoot ratio than the other varieties, indicating that it possess better adaptation to water stress. The variety IET 1444 (for lowland rice) presented lower root dry matter yield and higher sensibility to water stress than the upland varieties, IAC 47 and IRAT 13. Without water stress, varieties IET 1444 and IRAT 13 showed higher grain yield than the variety IAC 47. The variety IET 1444 presented higher nitrogen concentration and higher fertilizer nitrogen utilization efficiency than the other varieties and, without water stress, it also presented higher grain fertilizer nitrogen utilization efficiency however under conditions of water stress its efficiency was reduced more sharply than the other varieties. The water stress decreased the number of filled grains per panicle, the weight of grains, the grain yield, the total dry matter yield, the plant height, the harvest índex, the water use efficiency and increased the porcentage of unfilled grains and the cycle interval. It increased the root dry matter yield in the first experiment but did not affect it in the second one. It increased the root/shoot ratio of the upland varieties but did not affect that of lowland rice. It affected the nitrogen dynamics in the soil-plant system, reducing the amounts of total nitrogen and nitrogen derived from fertilizer ábsorbed by the plants and also its nitrogen fertilizer utilization efficiency, when gradually imposed for a long period; when sharply imposed for short periods it increased these parameters. When it was severe, it increased the plant nitrogen concentration when gradually or sharply imposed. It reduced the grain nitrogen fertilizer utilization efficiency and the proportion of the absorbed nitrogen that remained in the grains, It increased the amount of the nitrogen derived from fertilizer that remained in the soil under the conditions of the first experiment and reduced it under the conditions of the second one. It decreased the percent recovery of fertilizer nitrogen under the conditions of the first experiment but did not affect it under the conditions of the second one.
 
WARNING - Viewing this document is conditioned on your acceptance of the following terms of use:
This document is only for private use for research and teaching activities. Reproduction for commercial use is forbidden. This rights cover the whole data about this document as well as its contents. Any uses or copies of this document in whole or in part must include the author's name.
StoneLuisFernando.pdf (13.51 Mbytes)
Publishing Date
2020-01-11
 
WARNING: Learn what derived works are clicking here.
All rights of the thesis/dissertation are from the authors
CeTI-SC/STI
Digital Library of Theses and Dissertations of USP. Copyright © 2001-2021. All rights reserved.