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Previous issue date: 2008-04-07 / Hydromorphic soils present as main feature a reduced natural drainage ability, being
mostly used for growing irrigated rice. Thus, the occurrence of anaerobic conditions
associated to the presence of organic matter enables the development of anaerobic
microorganisms which, while decomposing the organic matter, generate phytotoxic
substances represented mainly by short chain aliphatic organic acids. The selection
of promising genotypes adapted for use in these situations requires complicated field
evaluations, which can be simulated under hydroponic culture. The research was
composed of four articles that had as major goals to establish an adequate
methodology for growing rice under organic acid rich hydroponic culture. The first
work aimed at determining the range of concentrations and response variables most
indicated for evaluating rice genotypes under hydroponics. The effects of six different
concentrations for the three major acids formed in the soil: acetic (0; 4; 8; 12; 16 and
20 mM), propionic (0; 3; 6; 9; 12 and 15 mM) and butyric (0; 2; 4; 6; 8 and 10 mM)
acids in two genotypes of high divergence (BRS 7-TAIM and SAIBAN). The results
indicated that the most adequate concentration range for organic acid studies in rice
are between 15.8 and 8.4; 9.1 and 4.2 and 7.7 and 3.7 mM for acetic, propionic and
butyric acids, respectively. Also, the most responsive variable was root length. The
second experiment had as goal to determine, under hydroponics, the influence of the
pH level used in the hydroponic solution on the phytotoxicity caused by acetic,
propionic and butyric acids in rice, as well as the performance of some variables
currently used in studies of abiotic stress tolerance in hydroponic systems. For this
experiment, three acids (acetic, propionic and butyric) and four pH (4.0; 5.0; 6.0 and
7.0) levels were evaluated. The results allow one to conclude that reduced pH levels
increase the phytotoxicity of all acids. The root and shoot lengths have independent
behavior from the acid used, as opposite to root number and root and shoot dry
matter. Root length was the variable most affected by the treatments. The third article
had as objective to evaluate the response of 25 rice genotypes to the phytotoxic
effect of acetic, propionic and butyric acids, individually. In this work, 4 treatments
were used for each acid: 0 (control); 4; 8 and 12 mM for acetic; 0; 3; 6 and 9 mM for
propionic and 0; 2; 4 and 6 mM for butyric acid, respectively. The variables measured
were root (CR) and shoot (CPA) length, root number (NR) and root (MSR) and shoot
(MSPA) dry matter. The relative performance of the variable CR was the most
affected by the acids and the regressions established for this variable revealed
ix
ix
tolerant and sensitive genotypes to organic acids, with 6; 6 and 9 tolerant genotypes
for acetic, propionic and butyric acids, respectively. It was observed a higher number
of tolerant genotypes on the japonica than on the indica group. The fourth experiment
had as objective to evaluate the response of 20 rice cultivars to the interactive
phytotoxic effect of acetic, propionic and butyric acids. In these work, four treatments,
0 (control); 3; 6 and 9 mM were used, consisting of the mixture of three acids (acetic,
propionic and butyric) at a 6:3:1 ratio. The variables measured were root (CR) and
shoot (CPA) length, root number (NR) and root (MSR) and shoot (MSPA) dry matter,
phosphorus (P) and potassium (K) content. The results indicated significant
differences between the genotypes evaluated for the characters CR, CPA, P and K.
Four genotypes were ranked as tolerants. The variable CR associated to CPA, P and
K are indicated for the selection of tolerant genotypes. The results obtained allowed
one to establish an adequate methodology for the selection of rice genotypes under
hydroponic systems combined with organic acid stress (acetic, propionic and butyric)
as well as to select promising genotypes regarding their response to this stress. / Os solos do tipo hidromórfico apresentam como característica principal uma reduzida
capacidade de drenagem natural, sendo utilizados principalmente para cultivo de
arroz irrigado. Assim, a ocorrência de condições anaeróbias associada com a
presença de matéria orgânica favorece o desenvolvimento de microrganismos
anaeróbios que causam a fermentação desta matéria orgânica produzindo
substâncias fitotóxicas representadas principalmente pelos ácidos orgânicos
alifáticos de cadeia curta. A seleção de constituições genéticas de arroz promissoras
e adaptadas para utilização nestas situações requer avaliações de difícil execução a
campo, sendo simplificada com a utilização de sistemas hidropônicos. A pesquisa foi
composta de quatro trabalhos que tiveram como objetivo principal estabelecer uma
metodologia adequada para estudos com ácidos orgânicos em arroz mediante
cultivo hidropônico. O primeiro trabalho determinou a faixa de concentrações e
variáveis resposta mais indicadas para avaliações de genótipos de arroz em
hidroponia. Foram estudados os efeitos de seis concentrações dos três principais
ácidos formados no solo: ácido acético (0; 4; 8; 12; 16 e 20 mM), ácido propiônico (0;
3; 6; 9; 12; e 15 mM) e ácido butírico (0; 2; 4; 6; 8 e 10 mM) em dois genótipos de
elevada divergência (BRS 7-TAIM e SAIBAN). Os resultados indicam que as faixas
de concentração mais adequadas para estudos de tolerância de arroz a ácidos
orgânicos estão entre 15,8 e 8,4; 9,1 e 4,2 e 7,7 e 3,7 mM para os ácidos acético,
propiônico e butírico respectivamente, e a variável mais responsiva foi comprimento
de raízes. O segundo experimento teve como objetivo determinar, em hidroponia, a
influência do nível de pH utilizado na solução hidropônica na fitotoxidade causada
pelos ácidos acético, propiônico e butírico em arroz, bem como o desempenho de
algumas variáveis atualmente utilizadas em estudos de tolerância a estresses
abióticos em sistemas hidropônicos. Neste experimento, foram avaliados três ácidos
(acético, propiônico e butírico) e quatro níveis de pH (4,0; 5,0; 6,0 e 7,0). Os
resultados permitem concluir que níveis reduzidos de pH aumentam a fitotoxidez de
todos os ácidos. Os comprimentos de raízes e parte aérea têm comportamento
independente do ácido utilizado, ao contrário do número de raízes e matérias secas
de raízes e parte aérea. O comprimento de raízes foi a variável mais afetada pelo
efeito das doses. O terceiro trabalho teve como objetivo avaliar a resposta de 25
genótipos de arroz à ação fitotóxica dos ácidos acético, propiônico e butírico
individualmente. Neste trabalho foram utilizadas quatro doses para cada ácido: 0
vii
vii
(testemunha); 4; 8 e 12 mM para ácido acético; 0; 3; 6 e 9 mM para ácido propiônico
e 0; 2; 4 e 6 mM para ácido butírico As variáveis mensuradas foram comprimento de
raízes (CR) e parte aérea (CPA), número de raízes (NR) e matéria seca de raízes
(MSR) e parte aérea (MSPA). O desempenho relativo da variável CR foi o mais
afetado pelos ácidos e as regressões estabelecidas para essa variável revelaram
genótipos tolerantes e sensíveis aos ácidos orgânicos, com seis; seis e nove
genótipos tolerântes para os ácidos acético, propiônico e butírico, respectivamente.
Foi constatado ainda maior número de tolerantes no grupo japonica do que no
indica. O quarto experimento teve como objetivo avaliar a resposta de 20 genótipos
de arroz a ação fitotóxica interativa dos ácidos acético, propiônico e butírico. Neste
trabalho foram utilizados quatro doses, 0 (testemunha); 3; 6 e 9 mM, que foram
constituídos da mistura dos três ácidos (acético, propiônico e butírico) na relação
6:3:1. As variáveis mensuradas foram comprimento de raízes (CR) e parte aérea
(CPA), número de raízes (NR) e matéria seca de raízes (MSR) e parte aérea
(MSPA), teor de fósforo (P) e de potássio (K). Os resultados demonstraram
diferenças significativas entre os genótipos avaliados nos caracteres CR, CPA, P e
K. Quatro genótipos foram classificados como tolerantes. A variável CR associada a
CPA, P e K são indicadas para seleção de genótipos tolerantes. Os resultados
obtidos pelos trabalhos permitiram estabelecer uma metodologia adequada para
utilização em seleção de genótipos de arroz mediante sistemas de hidroponia sob
estresse por ácidos orgânicos (acético, propiônico e butírico) bem como selecionar
genótipos promissores quanto a resposta à este estresse.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpel.edu.br:123456789/2074 |
| Date | 07 April 2008 |
| Creators | Kopp, Mauricio Marini |
| Contributors | CPF:43725678049, http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780819H4, Sousa, Rogerio Oliveira de, Oliveira, Antonio Costa de |
| Publisher | Universidade Federal de Pelotas, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, UFPel, BR, Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPEL, instname:Universidade Federal de Pelotas, instacron:UFPEL |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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