Arroz e trigo: tolerância à salinidade em solução nutritiva

Freitas, José Guilherme de; Camargo, Carlos Eduardo de Oliveira

doi:10.1590/S0006-87051988000100014

Resumos

O estresse hídrico é uma das principais causas da baixa produtividade de grãos nas culturas de arroz e trigo-de-sequeiro no Brasil. Um programa de melhoramento genético usando um método para selecionar plantas tolerantes ao estresse hídrico diminuiria bastante esses efeitos negativos: por isso, tentou-se verificar os comportamentos de cultivares de arroz (sequeiro e irrigado) e trigo sob estresse salino considerando que estes se correlacionassem. Realizaram-se dois experimentos no laboratório da Seção de Arroz e Cereais de Inverno do Instituto Agronômico de Campinas, empregando soluções nutritivas. Os cultivares estudados foram os seguintes: arroz-de-sequeiro: IAC-25, IAC-47, IAC-164, IAC-165, IAC-1246, Batatais, Pérola, Pratão Precoce e Dourado Precoce; de arroz irrigado: IAC-120, IAC-435, IAC-899, IR-841, IAC-1278 e IAC-4440; de trigo: IAC-5, IAS-55, Siete Cerros e Paraguay-281. Tanto o arejamento das soluções como a iluminação das plântulas foram contínuos. Usaram-se as concentrações de cloreto de sódio: 0,0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; e 0,8 molal (p/m) ou potenciais osmóticos de 0,00; -0,47; -0,93; -1,39; -1,85 e -3,75 MPa. As plântulas de arroz cresceram doze dias em solução-tratamento contendo diferentes concentrações de cloreto de sódio em pH 6,0 e com temperatura de raízes 30 ± 1°C. As plântulas de trigo cresceram em dez dias em solução-tratamento em pH 6,0 e temperatura de raízes 25 ± 1°C. Mediu-se o comprimento da maior raiz seminal, comprimento da parte aérea (bainha da terceira folha madura) e pesou-se a matéria seca das partes aéreas e raízes, das plantas dos diferentes cultivares estudados. A avaliação da diminuição do diâmetro das raízes e da cor verde foi visual, tanto para o arroz como para o trigo. Os resultados mostraram que o parâmetro da raiz seminal variou mais do que os outros, sendo, portanto, melhor para avaliar a tolerância à salinidade, visando ao melhoramento genético. Assim, com base nas variações das porcentagens diárias médias do comprimento das raízes seminais ao cloreto de sódio, os cultivares de arroz foram classificados em tolerantes: IAC-165, Pratão Precoce, Dourado Precoce, IAC-1 64 e IAC-1 20; moderadamente tolerantes: IAC-1246, Pérola, IAC-25, Batatais e IAC-47; moderadamente sensíveis: IAC-899, IAC-435, IAC-4440 e IR-841, e sensível: IAC-1278. Para o trigo foram considerados como os mais tolerantes os cultivares IAS-55 e Siete Cerros.

salinidade; água; potencial osmótico; comprimento radicular e aéreo

The water stress and the salinity in the soil are the most important causes of low grain yield of rice and wheat in Brazil, when cultivated on upland conditions. Selection for new cultivars showing tolerance to salt effects seems to be one of the methods to solve this problem. The osmotic agent usually used to this purpose is sodium chloride. One experiment was conducted in laboratory conditions using nutrient solutions. The rice genotypes utilized were: upland cultivars IAC-25, IAC-47, IAC-164, IAC-165, IAC-1246, Batatais, Dourado Precoce, Pérola and Pratão Precoce; and irrigated cultivars IAC-120, IAC-435, IAC-899, IAC-1278, IAC-4440 and IR-841. The wheat genotypes utilizated were: upland cultivars IAC-5, IAS-55, Siete Cerros and Paraguay-281. Nutrient solutions aeration and light for the seedlings were provided continuously. Six levels of sodium chloride (0.0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 and 0.8 molal) or osmotic potentials of 0.00, -0.47, -0.93, -1.39, -1.85 and -3.75 MPa were applied int the nutrient solutions. The plastic pots containing the treatment solutions were placed in waterbath with temperature of 30 ± 1°C, for rice, and 25 ± 1°C, for wheat. The rice and wheat seedlings were cultivated during 48 hours in distilled water and after this period -they were changed to pots, containing nutrient solutions with different sodium chloride concentrations and pH = 6.0. The rice plants were cultivated during twelve days and the wheat plants, ten days. The longest seminal root lengths, the aereal part heights and dry weights of plants were determined. Visual evaluations of root diameter and leaf color were done for all plants in the different treatments. The length of the longest seminal root was the best parameter in relation to the others to evaluate the tolerance to salinity for a breeding program. According to the variations in percentage of the longest seminal root length, as the sodium chloride concentration increased in the solutions, the rice cultivars IAC-165, Pratão Precoce, Dourado Precoce, IAC-164 and IAC-120 were considered tolerant; IAC-1246, Pérola, IAC-25, Batatais and IAC-47, moderately tolerant; IAC-899, IAC-435, IAC-4440 and IR-841, moderately sensitive and the cultivar IAC-1278, sensitive. The wheat cultivars IAS-55 and Siete Cerros were considered more tolerant than the cultivars IAC-5 and Paraguay-281 up to the concentration of 0.2 molal of sodium chloride. The developed technique was useful to select plants more tolerant to sodium chloride.

salinity; water; osmotic potential; root and leaf length

VI. ADUBAÇÃO E NUTRIÇÃO DE PLANTAS

Arroz e trigo: tolerância à salinidade em solução nutritiva¹ 1 Trabalho parcialmente apresentado na IX Reunião Latino-Americana de Fisiologia Vegetal, Viçosa, MG, 25-28 de julho de 1983, e na Reunião Nacional de Pesquisa de Trigo, Cruz Alta, RS, 16-20 de julho de 1984.

Tolerance of rice and wheat cultivars to salinity

José Guilherme de Freitas, ² 2 Com bolsa de pesquisa do CNPq. ; Carlos Eduardo de Oliveira Camargo, ² 2 Com bolsa de pesquisa do CNPq.

Seção de Arroz e Cereais de Inverno, Instituto Agronômico

RESUMO

O estresse hídrico é uma das principais causas da baixa produtividade de grãos nas culturas de arroz e trigo-de-sequeiro no Brasil. Um programa de melhoramento genético usando um método para selecionar plantas tolerantes ao estresse hídrico diminuiria bastante esses efeitos negativos: por isso, tentou-se verificar os comportamentos de cultivares de arroz (sequeiro e irrigado) e trigo sob estresse salino considerando que estes se correlacionassem. Realizaram-se dois experimentos no laboratório da Seção de Arroz e Cereais de Inverno do Instituto Agronômico de Campinas, empregando soluções nutritivas. Os cultivares estudados foram os seguintes: arroz-de-sequeiro: IAC-25, IAC-47, IAC-164, IAC-165, IAC-1246, Batatais, Pérola, Pratão Precoce e Dourado Precoce; de arroz irrigado: IAC-120, IAC-435, IAC-899, IR-841, IAC-1278 e IAC-4440; de trigo: IAC-5, IAS-55, Siete Cerros e Paraguay-281. Tanto o arejamento das soluções como a iluminação das plântulas foram contínuos. Usaram-se as concentrações de cloreto de sódio: 0,0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; e 0,8 molal (p/m) ou potenciais osmóticos de 0,00; -0,47; -0,93; -1,39; -1,85 e -3,75 MPa. As plântulas de arroz cresceram doze dias em solução-tratamento contendo diferentes concentrações de cloreto de sódio em pH 6,0 e com temperatura de raízes 30 ± 1°C. As plântulas de trigo cresceram em dez dias em solução-tratamento em pH 6,0 e temperatura de raízes 25 ± 1°C. Mediu-se o comprimento da maior raiz seminal, comprimento da parte aérea (bainha da terceira folha madura) e pesou-se a matéria seca das partes aéreas e raízes, das plantas dos diferentes cultivares estudados. A avaliação da diminuição do diâmetro das raízes e da cor verde foi visual, tanto para o arroz como para o trigo. Os resultados mostraram que o parâmetro da raiz seminal variou mais do que os outros, sendo, portanto, melhor para avaliar a tolerância à salinidade, visando ao melhoramento genético. Assim, com base nas variações das porcentagens diárias médias do comprimento das raízes seminais ao cloreto de sódio, os cultivares de arroz foram classificados em tolerantes: IAC-165, Pratão Precoce, Dourado Precoce, IAC-1 64 e IAC-1 20; moderadamente tolerantes: IAC-1246, Pérola, IAC-25, Batatais e IAC-47; moderadamente sensíveis: IAC-899, IAC-435, IAC-4440 e IR-841, e sensível: IAC-1278. Para o trigo foram considerados como os mais tolerantes os cultivares IAS-55 e Siete Cerros.

Termos de indexação: salinidade, água, potencial osmótico, comprimento radicular e aéreo.

SUMMARY

The water stress and the salinity in the soil are the most important causes of low grain yield of rice and wheat in Brazil, when cultivated on upland conditions. Selection for new cultivars showing tolerance to salt effects seems to be one of the methods to solve this problem. The osmotic agent usually used to this purpose is sodium chloride. One experiment was conducted in laboratory conditions using nutrient solutions. The rice genotypes utilized were: upland cultivars IAC-25, IAC-47, IAC-164, IAC-165, IAC-1246, Batatais, Dourado Precoce, Pérola and Pratão Precoce; and irrigated cultivars IAC-120, IAC-435, IAC-899, IAC-1278, IAC-4440 and IR-841. The wheat genotypes utilizated were: upland cultivars IAC-5, IAS-55, Siete Cerros and Paraguay-281. Nutrient solutions aeration and light for the seedlings were provided continuously. Six levels of sodium chloride (0.0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 and 0.8 molal) or osmotic potentials of 0.00, -0.47, -0.93, -1.39, -1.85 and -3.75 MPa were applied int the nutrient solutions. The plastic pots containing the treatment solutions were placed in waterbath with temperature of 30 ± 1°C, for rice, and 25 ± 1°C, for wheat. The rice and wheat seedlings were cultivated during 48 hours in distilled water and after this period -they were changed to pots, containing nutrient solutions with different sodium chloride concentrations and pH = 6.0. The rice plants were cultivated during twelve days and the wheat plants, ten days. The longest seminal root lengths, the aereal part heights and dry weights of plants were determined. Visual evaluations of root diameter and leaf color were done for all plants in the different treatments. The length of the longest seminal root was the best parameter in relation to the others to evaluate the tolerance to salinity for a breeding program. According to the variations in percentage of the longest seminal root length, as the sodium chloride concentration increased in the solutions, the rice cultivars IAC-165, Pratão Precoce, Dourado Precoce, IAC-164 and IAC-120 were considered tolerant; IAC-1246, Pérola, IAC-25, Batatais and IAC-47, moderately tolerant; IAC-899, IAC-435, IAC-4440 and IR-841, moderately sensitive and the cultivar IAC-1278, sensitive. The wheat cultivars IAS-55 and Siete Cerros were considered more tolerant than the cultivars IAC-5 and Paraguay-281 up to the concentration of 0.2 molal of sodium chloride. The developed technique was useful to select plants more tolerant to sodium chloride.

Index terms: salinity, water, osmotic potential, root and leaf length.

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Recebido para publicação em 24 de abril de 1986 e aceito em 3 de março de 1988.

CAMARGO; C.E.O. & OLIVEIRA, O.F. Tolerância de cultivares de trigo a diferentes níveis de alumínio em soluções nutritivas e no solo. Bragantía, Campinas 40:21-31, 1981.
KIRKHAM, M.B. & KANEMASU, E.T. Wheat. In: TEARE, LD. & PEET, M.M. Crop-water relations. New York, John Wiley, 1983. p.481-530.
LÀSLÓ, E.; STUIVER, B & KUIPER, P.J.C. The effect to salinity on lipid composition and on activity of Ca²⁺ and Mg²⁺ stimulated ATPases in salt-sensitive and salt-tolerant. Plantago species. Physiologia Plantarum, Copenhagen, 49:315-319, 1980.
LEVITT, J. Salt and ion stresses. In: RESPONSES of plants environmental stress. New York, Academic Press, 1972. p.489-529.
PEARSON, G.A. & BERNSTEIN, L. Salinity effects of several growth stages of rice. Agronomy Journal, Madison, 51:654-657,1959.
SEPASKHAH, A.R. & BOERSMA, L Shoot and growth ofw heat seedlings exposed to several levels matric potential and NaCl, induced osmotic potential of soil water. Agronomy Journal, Madison, 71:746-752, 1979.
SIEGEL, S.M.; SIEGEL, B.A.; MASSEY, J.; LAHNE, P. & CHEN, J. Growth of corn in saline waters. Physiología Plantarum, Copenhagen, 50:71-73, 1980.
TURNER, F.T. & McCAULEY, G.N. Rice. In: TEARE, LD. & PEET, M.M. Crop-water relations. New York, John Wiley, 1983. p.481 -530.

1

Trabalho parcialmente apresentado na IX Reunião Latino-Americana de Fisiologia Vegetal, Viçosa, MG, 25-28 de julho de 1983, e na Reunião Nacional de Pesquisa de Trigo, Cruz Alta, RS, 16-20 de julho de 1984.

2

Com bolsa de pesquisa do CNPq.

Datas de Publicação

Publicação nesta coleção
05 Dez 2007
Data do Fascículo
1988

Histórico

Aceito
03 Mar 1988
Recebido
24 Abr 1986

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[1] CAMARGO; C.E.O. & OLIVEIRA, O.F. Tolerância de cultivares de trigo a diferentes níveis de alumínio em soluções nutritivas e no solo. Bragantía, Campinas 40:21-31, 1981.

[2] KIRKHAM, M.B. & KANEMASU, E.T. Wheat. In: TEARE, LD. & PEET, M.M. Crop-water relations. New York, John Wiley, 1983. p.481-530.

[3] LÀSLÓ, E.; STUIVER, B & KUIPER, P.J.C. The effect to salinity on lipid composition and on activity of Ca²⁺ and Mg²⁺ stimulated ATPases in salt-sensitive and salt-tolerant. Plantago species. Physiologia Plantarum, Copenhagen, 49:315-319, 1980.

[4] LEVITT, J. Salt and ion stresses. In: RESPONSES of plants environmental stress. New York, Academic Press, 1972. p.489-529.

[5] PEARSON, G.A. & BERNSTEIN, L. Salinity effects of several growth stages of rice. Agronomy Journal, Madison, 51:654-657,1959.

[6] SEPASKHAH, A.R. & BOERSMA, L Shoot and growth ofw heat seedlings exposed to several levels matric potential and NaCl, induced osmotic potential of soil water. Agronomy Journal, Madison, 71:746-752, 1979.

[7] SIEGEL, S.M.; SIEGEL, B.A.; MASSEY, J.; LAHNE, P. & CHEN, J. Growth of corn in saline waters. Physiología Plantarum, Copenhagen, 50:71-73, 1980.

[8] TURNER, F.T. & McCAULEY, G.N. Rice. In: TEARE, LD. & PEET, M.M. Crop-water relations. New York, John Wiley, 1983. p.481 -530.