Ação do priming em sementes de arroz frente à contaminação do solo com cádmio

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, Marina Mariá
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFLA
Texto Completo: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/46607
Resumo: Contamination of agricultural areas by cadmium (Cd), leading to ecological imbalance and affects the field. Cd toxicity can interfere in photosynthesis and in the activity of the antioxidant system of plants, competing in the assimilation of nutrients such as iron (Fe). Rice (Oryza sativa L.) is one of the most cultivated cereals in the world, part of the feeding of the world population and is one of the agricultural crops affected by soil contamination. Recently, new technologies involving the use of nanoparticles have obtained effective results in the decontamination of agricultural systems. Thus, using them in seed priming techniques can offer an improvement in the germination process in contaminated soils. The hypothesis of the study is that the priming of seeds with water (hydropriming) and with FeNPs (Fe2O3) (nanopriming) can increase germination and benefit the growth and development of rice plants growing in a substrate contaminated by Cd. Seeds of two rice cultivars, IRGA424 and IRGA417, unconditioned and subjected to nanopriming (0 and 100 mg L-1 FeNP) were grown in soil contaminated by Cd (0 and 5 mg L-1 of Cd (NO3)2), evaluated for growth through total dry mass (TDM), leaf area (LA), root length (RL) and field, and to quantifying the levels of Cd and Fe in the leaves and analysis of gas exchange and chlorophyll a fluorescence during panicle differentiation ( R1). The results indicate that nanopriming impacted the reduction of TDM and RL in the initial stages and in greater AF during flowering for the cultivar IRGA417. Plants grown in soil contaminated by Cd, on the other hand, showed a greater accumulation of MST in the initial stages and a decrease in the period of physiological maturation of the seeds to cultivate IRGA424 and in the harvest in IRGA417. Fe contents were higher in plants from unconditioned seeds and cultivated in uncontaminated soil of the IRGA417 cultivar. Only Cd was detected in the leaves of the cultivar IRGA424, but without significant differences in any of the priming conditions. There were no changes in the fluorescence variables of chlorophyll a and gas exchange, except for the highest values of liquid photosynthesis (A) in the cultivar IRGA417 exposed to nanopriming, regardless of soil contamination. The mass of grains per plant was lower in plants grown in contaminated soil and subjected to the hydropriming and nanopriming of the cultivar IRGA424. When in conditions of uncontaminated soil, hydropriming can represent gains in productivity, since it is a technique of easy application and affordable for farmers.
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Thus, using them in seed priming techniques can offer an improvement in the germination process in contaminated soils. The hypothesis of the study is that the priming of seeds with water (hydropriming) and with FeNPs (Fe2O3) (nanopriming) can increase germination and benefit the growth and development of rice plants growing in a substrate contaminated by Cd. Seeds of two rice cultivars, IRGA424 and IRGA417, unconditioned and subjected to nanopriming (0 and 100 mg L-1 FeNP) were grown in soil contaminated by Cd (0 and 5 mg L-1 of Cd (NO3)2), evaluated for growth through total dry mass (TDM), leaf area (LA), root length (RL) and field, and to quantifying the levels of Cd and Fe in the leaves and analysis of gas exchange and chlorophyll a fluorescence during panicle differentiation ( R1). The results indicate that nanopriming impacted the reduction of TDM and RL in the initial stages and in greater AF during flowering for the cultivar IRGA417. Plants grown in soil contaminated by Cd, on the other hand, showed a greater accumulation of MST in the initial stages and a decrease in the period of physiological maturation of the seeds to cultivate IRGA424 and in the harvest in IRGA417. Fe contents were higher in plants from unconditioned seeds and cultivated in uncontaminated soil of the IRGA417 cultivar. Only Cd was detected in the leaves of the cultivar IRGA424, but without significant differences in any of the priming conditions. There were no changes in the fluorescence variables of chlorophyll a and gas exchange, except for the highest values of liquid photosynthesis (A) in the cultivar IRGA417 exposed to nanopriming, regardless of soil contamination. The mass of grains per plant was lower in plants grown in contaminated soil and subjected to the hydropriming and nanopriming of the cultivar IRGA424. When in conditions of uncontaminated soil, hydropriming can represent gains in productivity, since it is a technique of easy application and affordable for farmers.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)A contaminação de áreas agricultáveis pelo cádmio (Cd), além de causar desequilíbrio ecológico, afeta a produção. A toxicidade do Cd pode interferir na fotossíntese e na atividade do sistema antioxidante das plantas, além de competir na assimilação de nutrientes como o ferro (Fe). O arroz (Oryza sativa L.) é um dos cereais mais cultivados no mundo, fazendo parte da alimentação da população mundial e é uma das culturas agrícolas afetadas pelas contaminações dos solos com Cd. Recentemente, novas tecnologias envolvendo o uso de nanopartículas obtiveram resultados eficazes na descontaminação dos sistemas agrários. Dessa forma, empregá-las em técnicas de priming de sementes pode oferecer um aprimoramento do processo germinativo em solos contaminados. A hipótese do trabalho é que o priming de sementes com água (hidropriming) e com FeNPs (Fe2O3) (nanopriming) pode incrementar a germinação e o beneficiar o crescimento e desenvolvimento de plantas de arroz cultivadas em substrato contaminado por Cd. Sementes de duas cultivares de arroz, IRGA424 e IRGA417, não condicionadas e submetidas ao nanopriming (0 e 100 mg L-1 FeNP) foram cultivadas em solo contaminado por Cd (0 e 5 mg L-1 de Cd(NO3)2), avaliadas quanto ao crescimento através da massa seca total (MST), área foliar (AF), comprimento radicular (CR) e produtividade, além da quantificação dos teores de Cd e Fe nas folhas e análises de trocas gasosas e fluorescência da clorofila a durante a diferenciação da panícula (R1). Os resultados indicam que o nanopriming impactou na redução da MST e CR nos estádios iniciais e em maior AF durante o florescimento para a cultivar IRGA417. Já as plantas cultivadas em solo contaminado por Cd apresentaram maior acúmulo de MST nas fases iniciais e uma queda no período de maturação fisiológica das sementes para cultivar IRGA424 e na colheita em IRGA417. Os teores de Fe foram maiores em plantas advindas de sementes não condicionadas e cultivadas em solo não contaminado da cultivar IRGA417. Somente foi detectado Cd nas folhas da cultivar IRGA424, porém sem diferenças significativas em nenhuma das condições de priming. Não houve quaisquer alterações nas variáveis de fluorescência da clorofila a e trocas gasosas, com exceção para os maiores valores de fotossíntese líquida (A) na cultivar IRGA417 exposta ao nanopriming, independente da contaminação do solo. A massa de grãos por planta foi menor nas plantas cultivadas em solo contaminado e submetidas ao hidropriming e nanopriming da cultivar IRGA424. Quando em condições de solo não contaminado, o hidropriming pode representar ganhos em produtividade, já que é uma técnica de fácil aplicação e baixo custo para os produtores.Universidade Federal de LavrasPrograma de Pós-Graduação em Agronomia/Fisiologia VegetalUFLAbrasilDepartamento de AgriculturaPereira, Eduardo GusmãoBicalho, Elisa MontezeAraújo, Talita Oliveira deNascimento, Vitor de LaiaPereira, Marina Mariá2021-07-01T17:05:16Z2021-07-01T17:05:16Z2021-07-012021-04-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfPEREIRA, M. M. Ação do priming em sementes de arroz frente à contaminação do solo com cádmio. 2021. 55 p. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Fisiologia Vegetal) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2021.http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/46607porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLA2021-07-01T17:05:16Zoai:localhost:1/46607Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufla.br/oai/requestnivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.bropendoar:2021-07-01T17:05:16Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)false
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