Oxidação de ferro em raízes de dois cultivares de arroz em solução de solo inundado

Iron oxidation on roots of two rice cultivars in flooded soil solution

Resumos

O arroz cultivado em regime de inundação pode apresentar sintomas de desordens nutricionais semelhantes àqueles descritos quando ocorre toxidez de ferro. Os sintomas não ocorrem com a mesma intensidade em todos os cultivares e têm sido mais freqüentes nos cultivares modernos. O objetivo do trabalho foi avaliar, em casa de vegetação, a capacidade das plantas em oxidar o Fe reduzido (Fe2+) sobre a superfície das raízes, comparando duas variedades de arroz com diferentes sensibilidades ao Fe2+ em solução (BR IRGA 409 e EPAGRI 108) e duas soluções com diferentes concentrações de Fe2+. O delineamento experimental foi completamente casualizado e consistiu de um fatorial 2² com mais um tratamento em branco, no qual as plantas foram mantidas somente em solução nutritiva. Para obter soluções com diferentes concentrações de Fe2+, foram utilizados dois solos (Gleissolo Lâmico e Planossolo Hidromórfico). As plantas foram cultivadas em solução nutritiva completa por 30 dias e, posteriormente, em soluções extraídas dos solos inundados por mais 24 horas. A capacidade oxidativa das plantas foi estimada a partir da quantidade de compostos de Fe acumulados na superfície das raízes. Os cultivares BR IRGA 409 e EPAGRI 108 apresentaram a mesma capacidade de oxidar o Fe2+ sobre a superfície das raízes, não sendo a capacidade de oxidação a variável diferenciadora dos dois cultivares quanto à maior ou menor sensibilidade à toxidez de Fe. A solução do Planossolo, por ser mais concentrada em Fe2+ (280 mg L-1), promoveu maior precipitação de óxidos sobre as raízes do que a solução do Gleyssolo, menos concentrada (118 mg L-1). A camada de óxidos precipitada sobre as raízes do cultivar EPAGRI 108, tolerante à toxidez de Fe, foi menos ativa em adsorver P do que do cultivar BR IRGA 409, considerado sensível.

Oriza sativa; toxidez de ferro; óxidos de ferro; adsorção de fósforo

Rice cropped under waterlogged conditions may present symptoms of nutritional disorders similar to those caused by iron (Fe) toxicity. The symptoms do not occur in the same intensity in all cultivars and are more frequent in modern cultivars. The aim of our study was to evaluate the plant capacity of oxidizing reduced iron (Fe2+)on the root surface in green house conditions, comparing two rice cultivars (BR IRGA 409 and EPAGRI 108) with different degrees of susceptibility to iron toxicity and two different concentrations of soluble iron. The completely randomized experimental design consisted in a factorial of 2² with an extra treatment in which the plants were maintained in nutritive solution only. In order to obtain solutions with different of Fe2+ concentrations, two kinds of soils (Gleissolo Lamico and Planossolo Hidromorfico) were used. The plants were initially cultivated in complete nutrient solution during 30 days and afterwards in solutions extracted from waterlogged soils during 24 hours. The plant oxidative capacity was estimated based on the amounts of Fe compounds on the root surface. BR IRGA 409 expressed the same oxidative capacity as the EPAGRI cultivar, therefore oxidation capacity was not the differenciating variable between the two cultivars in relation to high or low sensitivity to iron toxicity. The Planossolo solution, because of its higher Fe2+ concentration (280 mg L-1), allowed a higher accumulation of Fe oxides on roots than the less concentrated Gleyssolo solution(118 mg L-1). The oxide plaque on roots of the EPAGRI 108 cultivar, tolerant to iron toxicity, was less active in P adsorption than that of the BR IRGA 409 cultivar, considered sensitive.

Oriza sativa; iron toxicity; oxide plaque; phosphorus adsorption

SEÇÃO II - QUÍMICA E MINERALOGIA DO SOLO

Oxidação de ferro em raízes de dois cultivares de arroz em solução de solo inundado(¹)

Iron oxidation on roots of two rice cultivars in flooded soil solution

G. Nava^I; H. Bohnen^II

^IPesquisador da Estação Experimental de São Joaquim, Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina - EPAGRI. Caixa Postal 81, CEP 88600-000 São Joaquim (SC). E-mail: [e-mail]

^IIProfessor colaborador convidado do Departamento de Solos da Faculdade de Agronomia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS. Caixa Postal 776, CEP 91540-000 Porto Alegre (RS). E-mail: [e-mail]

RESUMO

O arroz cultivado em regime de inundação pode apresentar sintomas de desordens nutricionais semelhantes àqueles descritos quando ocorre toxidez de ferro. Os sintomas não ocorrem com a mesma intensidade em todos os cultivares e têm sido mais freqüentes nos cultivares modernos. O objetivo do trabalho foi avaliar, em casa de vegetação, a capacidade das plantas em oxidar o Fe reduzido (Fe²⁺) sobre a superfície das raízes, comparando duas variedades de arroz com diferentes sensibilidades ao Fe²⁺ em solução (BR IRGA 409 e EPAGRI 108) e duas soluções com diferentes concentrações de Fe²⁺. O delineamento experimental foi completamente casualizado e consistiu de um fatorial 2² com mais um tratamento em branco, no qual as plantas foram mantidas somente em solução nutritiva. Para obter soluções com diferentes concentrações de Fe²⁺, foram utilizados dois solos (Gleissolo Lâmico e Planossolo Hidromórfico). As plantas foram cultivadas em solução nutritiva completa por 30 dias e, posteriormente, em soluções extraídas dos solos inundados por mais 24 horas. A capacidade oxidativa das plantas foi estimada a partir da quantidade de compostos de Fe acumulados na superfície das raízes. Os cultivares BR IRGA 409 e EPAGRI 108 apresentaram a mesma capacidade de oxidar o Fe²⁺ sobre a superfície das raízes, não sendo a capacidade de oxidação a variável diferenciadora dos dois cultivares quanto à maior ou menor sensibilidade à toxidez de Fe. A solução do Planossolo, por ser mais concentrada em Fe²⁺ (280 mg L^-1), promoveu maior precipitação de óxidos sobre as raízes do que a solução do Gleyssolo, menos concentrada (118 mg L^-1). A camada de óxidos precipitada sobre as raízes do cultivar EPAGRI 108, tolerante à toxidez de Fe, foi menos ativa em adsorver P do que do cultivar BR IRGA 409, considerado sensível.

Termos de indexação: Oriza sativa, toxidez de ferro, óxidos de ferro, adsorção de fósforo.

SUMMARY

Rice cropped under waterlogged conditions may present symptoms of nutritional disorders similar to those caused by iron (Fe) toxicity. The symptoms do not occur in the same intensity in all cultivars and are more frequent in modern cultivars. The aim of our study was to evaluate the plant capacity of oxidizing reduced iron (Fe²⁺⁾on the root surface in green house conditions, comparing two rice cultivars (BR IRGA 409 and EPAGRI 108) with different degrees of susceptibility to iron toxicity and two different concentrations of soluble iron. The completely randomized experimental design consisted in a factorial of 2² with an extra treatment in which the plants were maintained in nutritive solution only. In order to obtain solutions with different of Fe²⁺ concentrations, two kinds of soils (Gleissolo Lamico and Planossolo Hidromorfico) were used. The plants were initially cultivated in complete nutrient solution during 30 days and afterwards in solutions extracted from waterlogged soils during 24 hours. The plant oxidative capacity was estimated based on the amounts of Fe compounds on the root surface. BR IRGA 409 expressed the same oxidative capacity as the EPAGRI cultivar, therefore oxidation capacity was not the differenciating variable between the two cultivars in relation to high or low sensitivity to iron toxicity. The Planossolo solution, because of its higher Fe²⁺ concentration (280 mg L^-1), allowed a higher accumulation of Fe oxides on roots than the less concentrated Gleyssolo solution(118 mg L^-1). The oxide plaque on roots of the EPAGRI 108 cultivar, tolerant to iron toxicity, was less active in P adsorption than that of the BR IRGA 409 cultivar, considered sensitive.

Index terms: Oriza sativa, iron toxicity, oxide plaque, phosphorus adsorption.

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LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em janeiro de 2001

Aprovado em outubro de 2001

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(1

) Parte da Tese de Mestrado do primeiro autor, apresentada no Curso de Pós-Graduação em Ciência do Solo da Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  29 Set 2014
• Data do Fascículo
  Jun 2002

Histórico

• Recebido
  Jan 2001
• Aceito
  Out 2001