O fósforo (P) é um elemento altamente demandado pela agricultura mundial para produção de alimentos. Os solos de regiões tropicais apresentam baixo teor de P disponível às plantas, devido à escassez natural herdada do material de origem e predominância de processos de fixação, sendo necessário o suprimento deste nutriente via adubação. Os fertilizantes fosfatados solúveis utilizados apresentam baixo aproveitamento devido a reações que se iniciam desde a interface solo-grânulo até o trajeto difusivo do P no solo. Pesquisas têm abordado sobre o potencial do silício (Si) em competir por sítios de adsorção de P no solo, tornando este nutriente mais disponível às plantas e aumentando o aproveitamento dos adubos fosfatados. Visando desenvolver estratégias para melhorar a eficiência agronômica do fosfato monoamônio (MAP) os objetivos deste trabalho foram: a) construir um dispositivo para granular fertilizante em pequenas quantidades, b) avaliar a difusão e disponibilidade do P a partir dos fertilizantes produzidos, em dois solos de característica textural e capacidade máxima de adsorção de P contrastantes e c) avaliar a eficiência agronômica e o aproveitamento do P dos fertilizantes propostos neste estudo em conjunto com o superfosfato orgânico-complexado (SOC) e o MAP, por meio da técnica isotópica com 32P. Foram conduzidos quatro experimentos no Laboratório de Fertilidade do Solo do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA-USP), Piracicaba - SP. Os solos utilizados nos ensaios foram classificados como Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico (LVAd) e Latossolo Vermelho distrófico (LVd). Conduzidos simultaneamente, o primeiro e segundo experimentos constituíram de estudo da difusão do P por meio da incubação dos fertilizantes em placa de petri preenchidas com cada um dos solos, montados em delineamento inteiramente casualizado, compostos por 11 tratamentos (9 fertilizantes com diferentes proporções P-Si (1-9 a 9-1) no grânulo mais o MAP e o tratamento controle) e cinco repetições. O terceiro e quarto experimentos foram instalados em casa de vegetação com a cultura do milho cultivada nos dois tipos de solo, num delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 5x4, sendo cinco fertilizantes fosfatados dentre os quais três foram selecionados no estudo de incubação (proporções P-Si no grânulo: 2-8, 6-4 e 8-2) o SOC e o MAP, aplicados em quatro doses de P (0, 30, 60, 90 mg kg-1). Foi possível construir o granulador projetado, e com uso deste produzir os fertilizantes propostos. No estudo de incubação, observou-se que a presença de Si no grânulo do fertilizante fosfatado alterou o pH do solo ao redor dos grânulo e a difusão e disponibilidade do P em ambos os solos estudados. O P difundiu-se poucos centímetros no solo, ficando restrito às primeiras secções em torno do ponto de aplicação do fertilizante. No experimento em casa de vegetação, observou-se que o fertilizante contendo a maior quantidade de Si no grânulo proporcionou maiores valores de P acumulado, P na planta proveniente do fertilizante e aproveitamento do P do fertilizante, bem como melhores índices de eficiência agronômica relativa em relação ao MAP. O SOC proporcionou os menores resultados em todos os parâmetros avaliados / Phosphorus (P) is a highly demanded element for world agriculture for food production. Tropical soils present low level of this nutrient in phyto-available form due to natural inherited shortage of source material and predominance of fixation processes, requiring the supply of this nutrient via fertilization. The soluble phosphate fertilizers used have low utilization by plants due to reactions that start from the soil-granule interface to the P diffusive path in the soil. Research has addressed on the silicon (Si) potential to compete for P adsorption sites in the soil, making this nutrient more available to plants and increasing the use of fertilizer P. In order to develop strategies to increase the agronomic efficiency of monoammonium phosphate (MAP) the objectives of this study were: a) to build a device for the production of granulated fertilizer in small quantities b) assess the diffusion and availability of P from the fertilizer produced in two contrasting textural characteristics and maximum P adsorption capacity and c) evaluate the agronomic efficiency and utilization of P from fertilizers proposed in this study compared with the organic-complexed superphosphate (OCS) and MAP by 32P isotope technique. Four experiments were conducted at the Soil Fertility Laboratory of Center for Nuclear Energy in Agriculture (CENA-USP), Piracicaba SP, Brazil. The soils used in the experiments were classified as Oxisol and Haplortox collected from the surface layers. The first and second experiments, conducted simultaneously, constituted the fertilizer incubation study in petri dishes in a completely randomized design with 11 treatments (9 fertilizer with different P- Si proportions (1-9 to 9-1) in the granule, plus the MAP and the control) and five replicates. The third and fourth experiments were conducted in a greenhouse with corn grown in the two types of soil in a completely randomized 5x4 factorial design, with five phosphate fertilizer among which three were selected in the study of incubation (proportions P-Si in the granule: 2-8, 6-4 and 8-2), OCS and MAP applied in four rates of P (0, 30, 60, 90 mg kg-1). It was possible to build the projected granulator, and use this to produce the proposed fertilizer. In the study of incubation, it was observed that the presence of Si in phosphate fertilizer granule changed the pH of the soil around the granules and the diffusion of P in both soils. The P diffused few centimeters in both soils, being restricted to the first sections around the applied granule. It was observed that, in the greenhouse experiment, in both soils, the fertilizer containing the highest amount of Si in the granule provided the highest plant accumulated P values, P in the plant derived from fertilizer and of fertilizer P utilization and best relative agronomic efficiency rate in relation to MAP and the OCS. The OCS gave the lowest results in all parameters

O fósforo (P) é um elemento altamente demandado pela agricultura mundial para produção de alimentos. Os solos de regiões tropicais apresentam baixo teor de P disponível às plantas, devido à escassez natural herdada do material de origem e predominância de processos de fixação, sendo necessário o suprimento deste nutriente via adubação. Os fertilizantes fosfatados solúveis utilizados apresentam baixo aproveitamento devido a reações que se iniciam desde a interface solo-grânulo até o trajeto difusivo do P no solo. Pesquisas têm abordado sobre o potencial do silício (Si) em competir por sítios de adsorção de P no solo, tornando este nutriente mais disponível às plantas e aumentando o aproveitamento dos adubos fosfatados. Visando desenvolver estratégias para melhorar a eficiência agronômica do fosfato monoamônio (MAP) os objetivos deste trabalho foram: a) construir um dispositivo para granular fertilizante em pequenas quantidades, b) avaliar a difusão e disponibilidade do P a partir dos fertilizantes produzidos, em dois solos de característica textural e capacidade máxima de adsorção de P contrastantes e c) avaliar a eficiência agronômica e o aproveitamento do P dos fertilizantes propostos neste estudo em conjunto com o superfosfato orgânico-complexado (SOC) e o MAP, por meio da técnica isotópica com 32P. Foram conduzidos quatro experimentos no Laboratório de Fertilidade do Solo do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA-USP), Piracicaba - SP. Os solos utilizados nos ensaios foram classificados como Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico (LVAd) e Latossolo Vermelho distrófico (LVd). Conduzidos simultaneamente, o primeiro e segundo experimentos constituíram de estudo da difusão do P por meio da incubação dos fertilizantes em placa de petri preenchidas com cada um dos solos, montados em delineamento inteiramente casualizado, compostos por 11 tratamentos (9 fertilizantes com diferentes proporções P-Si (1-9 a 9-1) no grânulo mais o MAP e o tratamento controle) e cinco repetições. O terceiro e quarto experimentos foram instalados em casa de vegetação com a cultura do milho cultivada nos dois tipos de solo, num delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 5x4, sendo cinco fertilizantes fosfatados dentre os quais três foram selecionados no estudo de incubação (proporções P-Si no grânulo: 2-8, 6-4 e 8-2) o SOC e o MAP, aplicados em quatro doses de P (0, 30, 60, 90 mg kg-1). Foi possível construir o granulador projetado, e com uso deste produzir os fertilizantes propostos. No estudo de incubação, observou-se que a presença de Si no grânulo do fertilizante fosfatado alterou o pH do solo ao redor dos grânulo e a difusão e disponibilidade do P em ambos os solos estudados. O P difundiu-se poucos centímetros no solo, ficando restrito às primeiras secções em torno do ponto de aplicação do fertilizante. No experimento em casa de vegetação, observou-se que o fertilizante contendo a maior quantidade de Si no grânulo proporcionou maiores valores de P acumulado, P na planta proveniente do fertilizante e aproveitamento do P do fertilizante, bem como melhores índices de eficiência agronômica relativa em relação ao MAP. O SOC proporcionou os menores resultados em todos os parâmetros avaliados / Phosphorus (P) is a highly demanded element for world agriculture for food production. Tropical soils present low level of this nutrient in phyto-available form due to natural inherited shortage of source material and predominance of fixation processes, requiring the supply of this nutrient via fertilization. The soluble phosphate fertilizers used have low utilization by plants due to reactions that start from the soil-granule interface to the P diffusive path in the soil. Research has addressed on the silicon (Si) potential to compete for P adsorption sites in the soil, making this nutrient more available to plants and increasing the use of fertilizer P. In order to develop strategies to increase the agronomic efficiency of monoammonium phosphate (MAP) the objectives of this study were: a) to build a device for the production of granulated fertilizer in small quantities b) assess the diffusion and availability of P from the fertilizer produced in two contrasting textural characteristics and maximum P adsorption capacity and c) evaluate the agronomic efficiency and utilization of P from fertilizers proposed in this study compared with the organic-complexed superphosphate (OCS) and MAP by 32P isotope technique. Four experiments were conducted at the Soil Fertility Laboratory of Center for Nuclear Energy in Agriculture (CENA-USP), Piracicaba SP, Brazil. The soils used in the experiments were classified as Oxisol and Haplortox collected from the surface layers. The first and second experiments, conducted simultaneously, constituted the fertilizer incubation study in petri dishes in a completely randomized design with 11 treatments (9 fertilizer with different P- Si proportions (1-9 to 9-1) in the granule, plus the MAP and the control) and five replicates. The third and fourth experiments were conducted in a greenhouse with corn grown in the two types of soil in a completely randomized 5x4 factorial design, with five phosphate fertilizer among which three were selected in the study of incubation (proportions P-Si in the granule: 2-8, 6-4 and 8-2), OCS and MAP applied in four rates of P (0, 30, 60, 90 mg kg-1). It was possible to build the projected granulator, and use this to produce the proposed fertilizer. In the study of incubation, it was observed that the presence of Si in phosphate fertilizer granule changed the pH of the soil around the granules and the diffusion of P in both soils. The P diffused few centimeters in both soils, being restricted to the first sections around the applied granule. It was observed that, in the greenhouse experiment, in both soils, the fertilizer containing the highest amount of Si in the granule provided the highest plant accumulated P values, P in the plant derived from fertilizer and of fertilizer P utilization and best relative agronomic efficiency rate in relation to MAP and the OCS. The OCS gave the lowest results in all parameters

O fósforo (P) é um elemento essencial para todas as formas de vida do nosso planeta e desempenha papel crucial na agricultura mundial. Porém, a sua escassez irá aumentar nas próximas décadas. A população mundial atingiu 7,3 bilhões de pessoas e está projetada para alcançar 9 bilhões até 2050. Para sustentar essa população crescente será necessário que a agricultura mundial triplique a produção de alimentos nos próximos 35 anos. A eficiência de utilização de P é definida como o aumento da quantidade de biomassa ou produto de interesse econômico (grãos, frutas, fibras ou etanol) produzido por unidade de P absorvido. O uso de plantas com alta eficiência de utilização de nutrientes pode representar o alicerce na construção de uma agricultura com alta produtividade, reduzido custo de produção e baixo impacto ambiental. A hipótese testada nesse trabalho foi de que existe variação genotípica entre as cultivares comerciais de arroz e feijão e que é possível identificar características nas plantas ligadas com maior eficiência de absorção e utilização de P. O objetivo deste trabalho foi identificar cultivares de arroz e feijão mais eficientes em absorver e utilizar P e características das plantas ligadas com a sua maior eficiência de utilização. Foi realizado um conjunto de experimentos de casa de vegetação e campo afim de verificar a variabilidade existente entre 16 e 19 cultivares de arroz e feijão, respectivamente, em alta e baixa disponibilidade de P no solo. As características anatômicas radiculares de um grupo de genótipos de feijão foram avaliadas através de experimentos realizados nos Estados Unidos. Os resultados mostraram que existe variação significativa entre as cultivares para a maioria das características analisadas. Foi observada substancial variação genotípica entre as cultivares de feijão para número de espirais de raízes basais (NERB) e número de raízes basais (NRB) (P <0.01). As cultivares de arroz com resultados similares de matéria seca da parte aérea no alto P variaram significativamente no baixo P. A eficiência de utilização do P pelas cultivares de arroz aumentou no baixo P. Os resultados das características radiculares anatômicas de feijão confirmaram que a estiolação da raiz basal melhora a capacidade das plantas de suportar o stress causado pela baixa disponibilidade de P no solo. A conclusão do trabalho foi de que realmente existe variação genética entre as cultivares de arroz e feijão para eficiência de absorção e utilização de P, e foi possível identificar materiais mais eficientes em absorver e utilizar P sob baixa disponibilidade de P no solo. / The phosphorus (P) is an essential element for all life forms on our planet and plays a crucial role in world agriculture. However, its scarcity will increase in next decades. The world population has reached 7.3 billions people and is projected for 9 billions by 2050. To support this growing population, global agriculture will have to triplicate food production in the next 35 years. The P utilization efficiency is defined as the increased amount of biomass or a product of economic interest (fruit, grains, fibers and ethanol) obtained per unit of absorbed P. The use of high nutrient efficient plants may represent the foundation in building agriculture with high productivity, reduced production costs and low environmental impact. The hypothesis tested in this study was that there is genetic variation among the commercial cultivars of rice and common beans and it is possible to identify plant traits linked with increased P uptake and utilization efficiency. The aim of this study was to identify more P efficient rice and beans cultivars and identify plant traits that may be linked with increased P use efficiency. We carried out a set of experiments (greenhouse and field) in order to check the genetic variability among 16 and 19 rice and bean cultivars, respectively, in high and low soil P availability. The root anatomical traits of a group of bean genotypes were evaluated through experiments conducted in the United States. The results from the experiments showed that there was significant variation among cultivars for most of evaluated traits. We observed substantial genotypic variation among the bean cultivar for basal root whorl number and basal root number. Rice cultivars were similar to shoot production in high P availability, however varied among them in low P availability. The rice and bean cultivars P use efficiency increased in low P. The results of bean anatomic root traits confirmed the hypothesis that basal root etiolation improves bean plants growth under P limiting conditions by increasing P acquisition. The genetic variation for P use efficiency among rice and bean cultivars was confirmed.

O fósforo (P) é um elemento essencial para todas as formas de vida do nosso planeta e desempenha papel crucial na agricultura mundial. Porém, a sua escassez irá aumentar nas próximas décadas. A população mundial atingiu 7,3 bilhões de pessoas e está projetada para alcançar 9 bilhões até 2050. Para sustentar essa população crescente será necessário que a agricultura mundial triplique a produção de alimentos nos próximos 35 anos. A eficiência de utilização de P é definida como o aumento da quantidade de biomassa ou produto de interesse econômico (grãos, frutas, fibras ou etanol) produzido por unidade de P absorvido. O uso de plantas com alta eficiência de utilização de nutrientes pode representar o alicerce na construção de uma agricultura com alta produtividade, reduzido custo de produção e baixo impacto ambiental. A hipótese testada nesse trabalho foi de que existe variação genotípica entre as cultivares comerciais de arroz e feijão e que é possível identificar características nas plantas ligadas com maior eficiência de absorção e utilização de P. O objetivo deste trabalho foi identificar cultivares de arroz e feijão mais eficientes em absorver e utilizar P e características das plantas ligadas com a sua maior eficiência de utilização. Foi realizado um conjunto de experimentos de casa de vegetação e campo afim de verificar a variabilidade existente entre 16 e 19 cultivares de arroz e feijão, respectivamente, em alta e baixa disponibilidade de P no solo. As características anatômicas radiculares de um grupo de genótipos de feijão foram avaliadas através de experimentos realizados nos Estados Unidos. Os resultados mostraram que existe variação significativa entre as cultivares para a maioria das características analisadas. Foi observada substancial variação genotípica entre as cultivares de feijão para número de espirais de raízes basais (NERB) e número de raízes basais (NRB) (P <0.01). As cultivares de arroz com resultados similares de matéria seca da parte aérea no alto P variaram significativamente no baixo P. A eficiência de utilização do P pelas cultivares de arroz aumentou no baixo P. Os resultados das características radiculares anatômicas de feijão confirmaram que a estiolação da raiz basal melhora a capacidade das plantas de suportar o stress causado pela baixa disponibilidade de P no solo. A conclusão do trabalho foi de que realmente existe variação genética entre as cultivares de arroz e feijão para eficiência de absorção e utilização de P, e foi possível identificar materiais mais eficientes em absorver e utilizar P sob baixa disponibilidade de P no solo. / The phosphorus (P) is an essential element for all life forms on our planet and plays a crucial role in world agriculture. However, its scarcity will increase in next decades. The world population has reached 7.3 billions people and is projected for 9 billions by 2050. To support this growing population, global agriculture will have to triplicate food production in the next 35 years. The P utilization efficiency is defined as the increased amount of biomass or a product of economic interest (fruit, grains, fibers and ethanol) obtained per unit of absorbed P. The use of high nutrient efficient plants may represent the foundation in building agriculture with high productivity, reduced production costs and low environmental impact. The hypothesis tested in this study was that there is genetic variation among the commercial cultivars of rice and common beans and it is possible to identify plant traits linked with increased P uptake and utilization efficiency. The aim of this study was to identify more P efficient rice and beans cultivars and identify plant traits that may be linked with increased P use efficiency. We carried out a set of experiments (greenhouse and field) in order to check the genetic variability among 16 and 19 rice and bean cultivars, respectively, in high and low soil P availability. The root anatomical traits of a group of bean genotypes were evaluated through experiments conducted in the United States. The results from the experiments showed that there was significant variation among cultivars for most of evaluated traits. We observed substantial genotypic variation among the bean cultivar for basal root whorl number and basal root number. Rice cultivars were similar to shoot production in high P availability, however varied among them in low P availability. The rice and bean cultivars P use efficiency increased in low P. The results of bean anatomic root traits confirmed the hypothesis that basal root etiolation improves bean plants growth under P limiting conditions by increasing P acquisition. The genetic variation for P use efficiency among rice and bean cultivars was confirmed.

Com o objetivo de avaliar os efeitos da interação entre o silício (Si) e o fósforo (P) na planta e no solo, foram realizados três experimentos. No primeiro experimento, avaliou-se o efeito de duas fontes de Si (wollastonita e filossilicato) em diferentes doses (0 a 250 mg dm-3) sobre o aproveitamento do P do superfosfato triplo marcado com o radioisótopo 32P. Utilizouse o arroz (Oryza sativa) como planta teste. Neste primeiro experimento, as duas fontes de Si promoveram incremento na quantidade do elemento nas plantas, porém tiveram comportamento diferente quanto à produção de matéria seca da parte aérea e de P acumulado, tendo apenas o filossilicato promovido ganhos para estas variáveis. Constatou-se que o maior acúmulo do P pela planta em relação ao tratamento controle (sem Si) foi devido à maior absorção do nutriente do solo e não do fertilizante, sendo baixo o aproveitamento do superfosfato triplo pelas plantas para as duas fontes de Si. No entanto, a wollastonita liberou maiores quantidades de Si no solo em relação ao filossilicato. No segundo experimento foram avaliadas as formas de aplicação (em sulco ou misturado ao solo) de Si e P no aproveitamento do P do superfosfato triplo pelo arroz. Aplicou-se uma dose de Si (125 mg dm-3) intermediária daquelas utilizadas no primeiro experimento para ambas as fontes de Si, wollastonita e filossilicato, e a mesma dose de P (53 mg dm-3). De acordo com os resultados desse experimento, as duas fontes de Si apresentaram respostas similares, não havendo diferença para nenhuma variável analisada. No terceiro experimento foi realizado um teste de incubação (sem planta), no qual se aplicou as mesmas doses de Si do primeiro experimento (0 a 250 mg dm-3) e a mesma dose de P (53 mg dm-3), a fim de avaliar o comportamento da liberação de Si pelas fontes wollastonita e filossilicato em função do tempo, entre 0 a 90 dias. Foram realizadas coletas mensais de amostras do solo. Verificou-se que ambas as fontes de Si apresentaram a maior liberação deste elemento no solo próximo aos 60 dias após a aplicação. O teor de P no solo, no terceiro experimento (de incubação do solo), apesar de ter sido aplicado em uma única dose, comportou-se de maneira similar ao Si, tendo aumentado com o passar do tempo e obtendo valor máximo próximo de dois meses após a aplicação. Nos três experimentos, verificou-se que apesar do extrator ácido acético indicar maior teor de Si no solo, o extrator cloreto de cálcio obteve dados mais coerentes quando comparado com o Si acumulado na parte aérea das plantas de arroz. Dessa forma, a utilização do Si pode constituir um componente útil para o manejo da adubação, tendo em vista que houve interação positiva com o P, que é um dos nutrientes mais limitantes nos solos brasileiros. / With the aim of evaluating the effects of the interaction between the silicon (Si) and phosphorus (P) in plant and soil, three experiments were carried. In the first experiment, the effect of two sources of Si (wollastonite and phyllosilicate) at different doses (0-250 mg dm- 3) on P recovery from triple superphosphate labeled with the radioisotope 32P was evaluated. We used the rice (Oryza sativa) as a test plant. In this first experiment, the two sources of Si promoted increase in the amount of the element in plants, but have different behavior regarding the production of dry matter of shoots and P uptake, with only the phyllosilicate promoted gains for these variables. It was found that the greater accumulation of P by the plant compared to the control treatment (without Si) was due to higher absorption of nutrients from the soil and fertilizer, and low utilization of the triple superphosphate by plants to the two sources of Si However, wollastonite released higher amounts of Si in the soil in relation to the phyllosilicate. In the second experiment the application forms (in groove or mixed with soil) of Si and P in P recovery from triple superphosphate for rice were evaluated. Applied a dose of Si (125 mg dm-3) intermediate from those used in the first experiment for both sources of Si, wollastonite and phyllosilicate, and the same dose of P (53 mg dm-3). According to the results of this experiment, the two sources of Si showed similar responses, with no differences for any variable analyzed. In the third experiment a test incubation (no plant) in which applied the same doses of Si in the first experiment (0 to 250 mg dm-3) and the same dose of P (53 mg dm-3) was performed to order to evaluate the behavior of the wollastonite for Si sources and phyllosilicate a function of time, between 0-90 days. Monthly collections of soil samples were taken. It was found that both sources of Si had the highest soil release in the next 60 days after application. The content of P in the third experiment (incubation ground), although it has been applied in a single dose, behaved similarly, and increased with the passage of time and getting maximum near two months the application. In three experiments, we found that despite the extractor acetic acid indicate higher Si content in the soil, the extractor calcium chloride obtained more consistent data when compared with the Si accumulated in shoots of rice plants. Thus, the use of Si can be a useful for fertilization management component, considering that there was a positive interaction with P, which is one of the most limiting nutrients in Brazilian soils.

Em sistemas de plantio direto, o material vegetal incorporado libera fósforo solúvel no solo, porém, sua absorção por plantas subseqüentes ainda é pouco conhecida. Parte do fósforo nos tecidos vegetais está na forma de compostos insolúveis, que precisam ser mineralizados para serem absorvidos pelas plantas. Os objetivos deste trabalho foram estabelecer a melhor época de aplicação de 32P para marcação de plantas de adubo verde; determinar as formas de P nas plantas; determinar as principais formas de fósforo no solo após a incorporação de diferentes espécies de adubo verde; estimar a eficiência dos adubos verdes no fornecimento de P para plantas de arroz, e determinar a relação entre as formas de P nas plantas de adubo verde e sua mineralização no solo. Os experimentos foram conduzidos em duas etapas. Na Etapa 1 foram marcadas com 32P plantas de aveia-preta, milheto e nabo forrageiro na semeadura e aos 14, 28 e 42 dias. Estas plantas foram incubadas e utilizadas como adubo verde no cultivo de arroz. As plantas de arroz apresentaram eficiência de utilização de P semelhantes para adubos verdes marcados até 28 dias, podendo ser utilizada uma atividade 75% menor para marcação dessas espécies. Na etapa 2 foram cultivadas plantas de aveia-preta, crotalária e nabo forrageiro marcadas com 32P aos 14 dias. Foi verificado que a maioria do P nas plantas está na forma solúvel, correspondendo em média 67% do 32Pt. Essas plantas foram incubadas por 20, 40 e 60 dias e cultivadas plantas de arroz. A eficiência de utilização do P proveniente de adubo verde foi maior para incubação por 20 e 60 dias, diminuindo consideravelmente para incubação por 40 dias. Foram determinadas as frações de P no solo incubado com adubo verde nos diferentes períodos de incubação, utilizando o método de Hedley. A fração Pi-resina e P-NaHCO3, que correspondem ao P-lábil, apresentaram as maiores atividades específicas, demonstrando que a maior parte do P solúvel do adubo verde são encontrados nessas frações. A fração Po-NaOH apresentou as maiores concentrações de P, enquanto as menores foram encontradas na fração P-HCl / In no-tillage systems, plant materials incorporated into soil release soluble phosphorus, but its absorption by subsequent plants is not completely clarified. A fraction of phosphorus in vegetal tissues is in the form of insoluble species, which require mineralization to be absorbed by plants. The aims of this work were to establish the best period for 32P application for green manure labeling; to determine the forms of P in plants and in soil after incorporation of different green manures; to estimate the efficiency of green manures for supplying phosphorus to rice plants and to determine the relationship between the P species in green manure and their mineralization in soil. The experiments were carried out in two steps. In the first, plants of black oat, millet and turnip were labeled with 32P at sowing and after 14, 28 and 42 days. These plants were incubated and used as green manure for rice plants. The rice plants showed similar utilization efficiencies of P form green manure plants labeled up to 28 days, making possible the use of a 75% lower activity to label these plants. In step two, black oat, sunnyhemp and turnip plants labeled with 32P after 14 days from sowing were grown. It was verified that the more significant fraction of P in plants is in the soluble form, corresponding in average 67% of 32Pt. These plants were incubated for 20, 40 and 60 days before culturing rice plants. The utilization efficiency of P from green manure sources was higher when the material was incubated for 20 and 60 days, being considerably reduced for 40 days incubation. The P-fractions in the soil incubated with green manure in different periods were determined by the Hedley method. The Pi-resin and P-NaHCO3 fractions, which correspond to labile P, showed the highest specific activities, because the most significant part of the soluble P was found in these fractions. The Po-NaOH fraction showed the highest concentrations of P, while the lowest amounts were in the P-HCl fraction

Com o objetivo de avaliar os efeitos da interação entre o silício (Si) e o fósforo (P) na planta e no solo, foram realizados três experimentos. No primeiro experimento, avaliou-se o efeito de duas fontes de Si (wollastonita e filossilicato) em diferentes doses (0 a 250 mg dm-3) sobre o aproveitamento do P do superfosfato triplo marcado com o radioisótopo 32P. Utilizouse o arroz (Oryza sativa) como planta teste. Neste primeiro experimento, as duas fontes de Si promoveram incremento na quantidade do elemento nas plantas, porém tiveram comportamento diferente quanto à produção de matéria seca da parte aérea e de P acumulado, tendo apenas o filossilicato promovido ganhos para estas variáveis. Constatou-se que o maior acúmulo do P pela planta em relação ao tratamento controle (sem Si) foi devido à maior absorção do nutriente do solo e não do fertilizante, sendo baixo o aproveitamento do superfosfato triplo pelas plantas para as duas fontes de Si. No entanto, a wollastonita liberou maiores quantidades de Si no solo em relação ao filossilicato. No segundo experimento foram avaliadas as formas de aplicação (em sulco ou misturado ao solo) de Si e P no aproveitamento do P do superfosfato triplo pelo arroz. Aplicou-se uma dose de Si (125 mg dm-3) intermediária daquelas utilizadas no primeiro experimento para ambas as fontes de Si, wollastonita e filossilicato, e a mesma dose de P (53 mg dm-3). De acordo com os resultados desse experimento, as duas fontes de Si apresentaram respostas similares, não havendo diferença para nenhuma variável analisada. No terceiro experimento foi realizado um teste de incubação (sem planta), no qual se aplicou as mesmas doses de Si do primeiro experimento (0 a 250 mg dm-3) e a mesma dose de P (53 mg dm-3), a fim de avaliar o comportamento da liberação de Si pelas fontes wollastonita e filossilicato em função do tempo, entre 0 a 90 dias. Foram realizadas coletas mensais de amostras do solo. Verificou-se que ambas as fontes de Si apresentaram a maior liberação deste elemento no solo próximo aos 60 dias após a aplicação. O teor de P no solo, no terceiro experimento (de incubação do solo), apesar de ter sido aplicado em uma única dose, comportou-se de maneira similar ao Si, tendo aumentado com o passar do tempo e obtendo valor máximo próximo de dois meses após a aplicação. Nos três experimentos, verificou-se que apesar do extrator ácido acético indicar maior teor de Si no solo, o extrator cloreto de cálcio obteve dados mais coerentes quando comparado com o Si acumulado na parte aérea das plantas de arroz. Dessa forma, a utilização do Si pode constituir um componente útil para o manejo da adubação, tendo em vista que houve interação positiva com o P, que é um dos nutrientes mais limitantes nos solos brasileiros. / With the aim of evaluating the effects of the interaction between the silicon (Si) and phosphorus (P) in plant and soil, three experiments were carried. In the first experiment, the effect of two sources of Si (wollastonite and phyllosilicate) at different doses (0-250 mg dm- 3) on P recovery from triple superphosphate labeled with the radioisotope 32P was evaluated. We used the rice (Oryza sativa) as a test plant. In this first experiment, the two sources of Si promoted increase in the amount of the element in plants, but have different behavior regarding the production of dry matter of shoots and P uptake, with only the phyllosilicate promoted gains for these variables. It was found that the greater accumulation of P by the plant compared to the control treatment (without Si) was due to higher absorption of nutrients from the soil and fertilizer, and low utilization of the triple superphosphate by plants to the two sources of Si However, wollastonite released higher amounts of Si in the soil in relation to the phyllosilicate. In the second experiment the application forms (in groove or mixed with soil) of Si and P in P recovery from triple superphosphate for rice were evaluated. Applied a dose of Si (125 mg dm-3) intermediate from those used in the first experiment for both sources of Si, wollastonite and phyllosilicate, and the same dose of P (53 mg dm-3). According to the results of this experiment, the two sources of Si showed similar responses, with no differences for any variable analyzed. In the third experiment a test incubation (no plant) in which applied the same doses of Si in the first experiment (0 to 250 mg dm-3) and the same dose of P (53 mg dm-3) was performed to order to evaluate the behavior of the wollastonite for Si sources and phyllosilicate a function of time, between 0-90 days. Monthly collections of soil samples were taken. It was found that both sources of Si had the highest soil release in the next 60 days after application. The content of P in the third experiment (incubation ground), although it has been applied in a single dose, behaved similarly, and increased with the passage of time and getting maximum near two months the application. In three experiments, we found that despite the extractor acetic acid indicate higher Si content in the soil, the extractor calcium chloride obtained more consistent data when compared with the Si accumulated in shoots of rice plants. Thus, the use of Si can be a useful for fertilization management component, considering that there was a positive interaction with P, which is one of the most limiting nutrients in Brazilian soils.

Les objectifs de cette thèse étaient (i) d'étudier les mécanismes par lesquels les nématodes bactérivores régulent les flux de nutriments (N et P) dans la rhizosphère du riz pluvial dans un sol ferrallitique de Madagascar, (ii) d'étudier les effets des interactions bactéries – bactérivores sur les fonctions de la plante (croissance et nutrition), et (iii) d'évaluer les principaux facteurs contrôlant la boucle microbienne des sols dans une optique d'intensification. Notre modèle biologique comprenait Acrobeloides sp. (Cephalobidae) et Oryza sativa (Poaceae).Deux voies ont été proposées pour expliquer les effets positifs des bactérivores sur la disponibilité des nutriments et les fonctions de la plante: voie de minéralisation et voie d'exploration. Afin d'identifier l'implication de chaque voie dans les flux de P inorganique à l'interface sol-plante nous avons utilisé le radio-isotope 32P comme traceur. Lorsque le pH du sol est corrigé par l'ajout de dolomie, la présence des nématodes bactérivores améliore la minéralisation nette de P, la production de biomasse et la nutrition de la plante sans modifier la ramification du système racinaire, contrairement à ce qui a été observé par certains auteurs en présence de protistes. En effet, en présence de nématodes et de dolomie, la L-value dans les parties aériennes de la plante augmente de 49%, la biomasse totale de la plante augmente de 22%, et la quantité de P total dans les tissus de la plante augmente de 9%. Ainsi, Acrobeloides sp. stimule le prélèvement de P par la plante via la voie nutritionnelle ou voie de minéralisation.Les effets de Acrobeloides sp. sur les fonctions de la plante sont variables (positives, neutres, négatives), en fonction des pratiques agricoles et des caractéristiques abiotiques du sol. Tout d'abord, ces effets peuvent dépendre de la variété de riz puisque l'attractivité des nématodes Acrobeloides sp. par la rhizosphère du riz varie en fonction des variétés de riz pluvial, plus précisément en fonction de la composition et de la quantité d'exsudats racinaires libérés par la plante. Ensuite, l'activité mutualiste des nématodes est influencée (maximisée) par la présence d'arbres (agroforesterie) dans la parcelle de riz pluvial. En plus des plantes, les paramètres édaphiques étaient des facteurs clés. L'activité mutualiste des nématodes est fortement limitée par le pouvoir fixateur des Ferralsols. Ainsi, l'ajout de dolomie limite la capacité de sorption de P du sol et améliore l'activité mutualiste des nématodes bactérivores. Enfin, l'activité mutualiste des nématodes sur la croissance et la nutrition du riz pluvial est favorisée par les valeurs élevées de pH et de teneur en Mg dans le sol. Pour conclure nous avons trouvé qu'il est possible d'intensifier l'activité mutualiste des nématodes bactérivores dans un sol tropical pauvre à travers des pratiques agricoles spécifiques (gestion des sols, agroforesterie). / Using Acrobeloides sp. (Cephalobidae) and Oryza sativa (Poaceae), we aimed at (i) studying the effects of bacterivorous nematodes on plant functions growing in a nutrient-poor soil in Madagascar, (ii) testing the mechanisms involved in the mutualistic activity of the bacterivorous nematodes in a strong P-depleted Ferralsol from the highlands of Madagascar, and (iii) identifying the agronomic and edaphic factors that can drive the soil microbial loop.Two pathways have been proposed to explain the positive effects of bacterial-feeders on nutrients availability and plant functions: mineralization pathway and exploration pathway. In order to test the involvement of each pathway in the mutualistic activity of bacterivorous nematodes, we assessed the effect of nematodes inoculation on inorganic P flows from soil to plant using the 32P labelling technique. When the soil pH was corrected with dolomite lime, we showed that the presence of Acrobeloides sp. improved net P mineralization and plant (Oryza sativa) functions (growth and nutrition) but did not alter lateral root growth as protists do. Indeed, in the presence of nematodes and dolomite, the shoot L-value increased by 49%, the plant total biomass increased by 22% and the plant total P amount increased by 9%. Thus, Acrobeloides sp. increased plant P uptake through the "nutritional" or "mineralization" pathway.The effects of Acrobeloides sp. on Oryza sativa functions were variable (positive, neutral or negative) according to agricultural practices and soil abiotic variables. First, these effects may depend on the rice cultivar used in the experiment. Indeed, the nematodes attractancy to root-adhering soils varied according to upland rice cultivar, probably according to the amount and composition of root exudates. The mutualistic activity of nematodes is also influenced (maximized) by the presence of trees (agroforestry) in the rice field. Besides plants, the abiotic soil parameters were key drivers. The mutualistic activity of nematodes was strongly limited by the ability of Ferralsols to precipitate and chemisorb phosphates. The addition of dolomite lime limited phosphates sorption on soil and enhanced the mutualistic activity of the nematodes. Also, the high values of soil pH and Mg content tended to increase the mutualistic activity of the bacterivorous nematodes on rice growth and nutrition. To conclude, we found that it is possible to drive the mutualistic activity of bacterivorous nematodes in poor tropical soils through specific soil and agricultural practices.

Em sistemas de plantio direto, o material vegetal incorporado libera fósforo solúvel no solo, porém, sua absorção por plantas subseqüentes ainda é pouco conhecida. Parte do fósforo nos tecidos vegetais está na forma de compostos insolúveis, que precisam ser mineralizados para serem absorvidos pelas plantas. Os objetivos deste trabalho foram estabelecer a melhor época de aplicação de 32P para marcação de plantas de adubo verde; determinar as formas de P nas plantas; determinar as principais formas de fósforo no solo após a incorporação de diferentes espécies de adubo verde; estimar a eficiência dos adubos verdes no fornecimento de P para plantas de arroz, e determinar a relação entre as formas de P nas plantas de adubo verde e sua mineralização no solo. Os experimentos foram conduzidos em duas etapas. Na Etapa 1 foram marcadas com 32P plantas de aveia-preta, milheto e nabo forrageiro na semeadura e aos 14, 28 e 42 dias. Estas plantas foram incubadas e utilizadas como adubo verde no cultivo de arroz. As plantas de arroz apresentaram eficiência de utilização de P semelhantes para adubos verdes marcados até 28 dias, podendo ser utilizada uma atividade 75% menor para marcação dessas espécies. Na etapa 2 foram cultivadas plantas de aveia-preta, crotalária e nabo forrageiro marcadas com 32P aos 14 dias. Foi verificado que a maioria do P nas plantas está na forma solúvel, correspondendo em média 67% do 32Pt. Essas plantas foram incubadas por 20, 40 e 60 dias e cultivadas plantas de arroz. A eficiência de utilização do P proveniente de adubo verde foi maior para incubação por 20 e 60 dias, diminuindo consideravelmente para incubação por 40 dias. Foram determinadas as frações de P no solo incubado com adubo verde nos diferentes períodos de incubação, utilizando o método de Hedley. A fração Pi-resina e P-NaHCO3, que correspondem ao P-lábil, apresentaram as maiores atividades específicas, demonstrando que a maior parte do P solúvel do adubo verde são encontrados nessas frações. A fração Po-NaOH apresentou as maiores concentrações de P, enquanto as menores foram encontradas na fração P-HCl / In no-tillage systems, plant materials incorporated into soil release soluble phosphorus, but its absorption by subsequent plants is not completely clarified. A fraction of phosphorus in vegetal tissues is in the form of insoluble species, which require mineralization to be absorbed by plants. The aims of this work were to establish the best period for 32P application for green manure labeling; to determine the forms of P in plants and in soil after incorporation of different green manures; to estimate the efficiency of green manures for supplying phosphorus to rice plants and to determine the relationship between the P species in green manure and their mineralization in soil. The experiments were carried out in two steps. In the first, plants of black oat, millet and turnip were labeled with 32P at sowing and after 14, 28 and 42 days. These plants were incubated and used as green manure for rice plants. The rice plants showed similar utilization efficiencies of P form green manure plants labeled up to 28 days, making possible the use of a 75% lower activity to label these plants. In step two, black oat, sunnyhemp and turnip plants labeled with 32P after 14 days from sowing were grown. It was verified that the more significant fraction of P in plants is in the soluble form, corresponding in average 67% of 32Pt. These plants were incubated for 20, 40 and 60 days before culturing rice plants. The utilization efficiency of P from green manure sources was higher when the material was incubated for 20 and 60 days, being considerably reduced for 40 days incubation. The P-fractions in the soil incubated with green manure in different periods were determined by the Hedley method. The Pi-resin and P-NaHCO3 fractions, which correspond to labile P, showed the highest specific activities, because the most significant part of the soluble P was found in these fractions. The Po-NaOH fraction showed the highest concentrations of P, while the lowest amounts were in the P-HCl fraction

No / TCDD-inducible poly-ADP-ribose polymerase (TIPARP; also known as PARP7 and ARTD14) is a mono-ADP- ribosyltransferase that has emerged as an important regulator of innate immunity, stem cell pluripotency, and transcription factor regulation. Characterizing TIPARP’s catalytic activity and identifying its target proteins are critical to understanding its cellular function. Here we describe methods that we use to characterize TIPARP catalytic activity and its mono-ADP-ribosylation of its target proteins.