Kinetic parameters of silicon uptake by rice cultivars

Abstract

Silicon is considered an important chemical element for rice, because it can improve tolerance to biotic and abiotic stress. However, in many situations no positive effect of silicon was observed, probably due to genetic factors. The objective of this research was to monitor Si uptake kinetics and identify responses of rice cultivars in terms of Si uptake capacity and use. The experiment was carried out in a greenhouse of the São Paulo State University (UNESP), Brazil. The experiment was arranged in a completely randomized, factorial design with three replications. that consisted of two rice cultivars and two Si levels. Kinetic parameters (Vmax, Km, and Cmin), root morphology variables, dry matter yield, Si accumulation and levels in shoots and roots, uptake efficiency, utilization efficiency, and root/shoot ratio were evaluated. Higher Si concentrations in the nutrient solution did not increase rice dry matter. The development of the low-affinity silicon uptake system of the rice cultivar 'Caiapó' was better than of 'Maravilha'.O silício é considerado um elemento químico importante para o arroz, pois tem proporcionado tolerância a estresses bióticos e abióticos. No entanto, em muitas situações, não tem sido constatado efeito positivo desse mineral, o que pode estar relacionado a fatores genéticos. Este trabalho teve por objetivo encontrar respostas entre cultivares de arroz quanto à capacidade de absorção e utilização do Si. O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação, na Faculdade de Ciências Agronômicas/Unesp. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, composto por dois cultivares e dois níveis de Si, com seis repetições. Foram avaliados os parâmetros cinéticos (Vmax, Km e Cmin), as características morfológicas de raízes, a massa de matéria seca, o teor e quantidade de Si acumulada, a eficiência de absorção e utilização e a relação raiz/parte aérea. A maior concentração de Si na solução nutritiva não promoveu aumento da massa de matéria seca do arroz. O cultivar Caiapó mostrou maior desenvolvimento do sistema de absorção de Si de baixa afinidade, em relação ao Maravilha.