Rizobactérias e silício no manejo da cultura do arroz de terras altas ao déficit hídrico e à brusone
| dc.contributor.advisor-co1 | Lanna, Anna Cristina | |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0661616367659826 | |
| dc.contributor.advisor1 | Filippi, Marta Cristina Corsi de | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0029536556461484 | |
| dc.contributor.referee1 | Filippi, Marta Cristina Corsi de | |
| dc.contributor.referee2 | Araujo, Leila Garces de | |
| dc.contributor.referee3 | Siebeneichler, Susana Cristine | |
| dc.contributor.referee4 | Schurt, Daniel Augusto | |
| dc.contributor.referee5 | Marques, Eder | |
| dc.creator | Oliveira, Rodrigo Silva de | |
| dc.creator.Lattes | https://lattes.cnpq.br/8864662648525817 | |
| dc.date.accessioned | 2025-04-23T19:45:47Z | |
| dc.date.available | 2025-04-23T19:45:47Z | |
| dc.date.issued | 2025-03-10 | |
| dc.description.abstract | Rice (Oryza sativa L.) is one of the cereals with the highest potential for providing and maintaining human nutritional needs. Biotic factors (Magnaporthe oryzae) and abiotic factors (water deficiency) can compromise rice crops, such as diseases that reduce productivity and affect grain quality, as well as conditions of water stress. Additionally, the limited availability of Phosphorus (P) in the Cerrado soil stimulates the search for technologies such as phosphorus-solubilizing rhizobacteria and plant growth promoters to improve the acquisition of scarce minerals by plants and mitigate these stresses. The present study aimed to evaluate the combination of plant growth-promoting rhizobacteria (Serratia marcescens and Bacillus toyonensis) and silicon (Si) in managing upland rice crops under water deficit and blast stress. In the first study, S. marcescens showed potential to solubilize non-labile phosphorus and promote plant growth. Inoculation with S. marcescens increased root area by 61.5%, volume by 31.5%, and length by 101%. The presence of phosphorus solubilization halos around root segments confirmed its solubilizing action. Scanning electron microscopy (SEM) detected biofilms and microcolonies of the bacteria. Genome analysis revealed genes related to indole-3-acetic acid biosynthesis, phosphate solubilization, and biofilm production. In the second study, the combination of S. marcescens and B. toyonensis with silicon and non-labile phosphorus was tested under different osmotic pressures to evaluate resistance to water stress. The combination increased surface area: 27.5% (0 MPa), 20% (-2 MPa), and 18.5% (-4 MPa); root volume: 150% (0 MPa), 58% (-2 MPa), and 55% (-4 MPa); total length: 67.5% (0 MPa) and 116.5% (-2 MPa); thick roots: 158.5% (-2 MPa) and 25.5% (-4 MPa); very fine roots: 18.5% (-2 MPa) and 30% (-4 MPa). The presence of halos around microbiolized plant segments confirmed phosphorus solubilization. SEM revealed biofilms, microcolonies, and glycocalyx under different osmotic conditions. In the third study, rhizobacteria combined with Si suppressed blast and mitigated the effects of drought in rice grown in a greenhouse. Key results include: rice productivity increased by 72% under water deficit and 35% under irrigation; reduction of panicle blast (PBS) by 60% under water deficit and 77% under irrigation; reduction of blast on the auricle and ligule by 44% under water deficit and 70% under irrigation; positive modulation of antioxidant enzymes and defense-related proteins. In the fourth study, the impact of bioagents and silicon on suppressing blast and promoting rice growth under low phosphorus availability was analyzed in two field crops. Bioagents and silicon reduced leaf blast (LBS) by 77.93% and panicle blast (PBS) by 62.37%. Additionally: the Area Under the Disease Progress Curve (AUDPC) was reduced by 77.3% (LBS) and 60.6% (PBS); grain yield in the first crop (E1) was 25% higher than in the second crop (E2). In E2, productivity increased by 71.95% (2435.72 kg/ha) compared to the control. The combination of bioagents and silicon improved biochemical and enzymatic indicators, reducing the impact of blast and optimizing rice productivity in low soil fertility conditions. In the fifth study, the interaction between rhizobacteria and silicon promoted growth, nutrient absorption, and rice productivity under low phosphorus availability. The results were: suppression of blast, reduction by 77.93% (LBS) and 62.37% (PBS); reduction of AUDPC: 77.3% (LBS) and 60.6% (PBS); increased nutrient absorption: phosphorus (45%); potassium (21%); iron (94%); manganese (50%); zinc (10%). Improvement in plant growth: height increased by 10%; number of tillers by 19%; number of panicles by 43%; aerial biomass increased by 49%; reduction of panicle sterility by 49%; productivity increased by 72% in E2 (2435.72 kg/ha) compared to the control. Therefore, based on the results of the studies, we can conclude that rhizobacteria and silicon can be integrated into the management of blast and upland rice productivity. | eng |
| dc.description.resumo | O arroz (Oryza sativa L.) é um dos cereais que apresentam maior potencial no suprimento e manutenção nutricional da alimentação humana. Fatores bióticos (Magnaporthe oryzae) e abióticos (deficiência hídrico) podem comprometer as lavouras de arroz, como as doenças e restrição hídrica que diminuem a produtividade e afetam a qualidade dos grãos. Além disso, a oferta limitada de Fósforo (P) no solo do Cerrado estimula a busca por tecnologias como rizobactérias solubilizadoras e promotoras de crescimento vegetal para melhorar a aquisição de minerais escassos pelas plantas e mitigação desses estresses. No presente estudo, objetivou-se avaliar a combinação entre rizobactérias promotoras do crescimento vegetal (Serratia marcescens e Bacillus toyonensis) e silício (Si) no manejo da cultura de arroz de terras altas ao déficit hídrico e à brusone. No primeiro estudo, S. marcescens demostrou potencial para solubilizar fósforo não lábil e promover o crescimento vegetal. A inoculação com S. marcescens aumentou a área radicular em 61,5%, o volume em 31,5% e o comprimento em 101%. A presença de halos de solubilização de fósforo ao redor de segmentos radiculares confirmou sua ação solubilizadora. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) detectou biofilmes e microcolônias da bactéria. A análise do genoma revelou genes relacionados à biossíntese de ácido indol-3-acético, solubilização de fosfato e produção de biofilme. No segundo estudo, a associação de S. marcescens e B. toyonensis com silício e fósforo não lábil foi testada sob diferentes pressões osmóticas para avaliar a resistência ao estresse hídrico. A combinação aumentou a área superficial: 27,5% (0 MPa), 20% (-2 MPa) e 18,5% (-4 MPa); volume radicular: 150% (0 MPa), 58% (-2 MPa) e 55% (- 4 MPa); comprimento total: 67,5% (0 MPa) e 116,5% (-2 MPa); raízes grossas: 158,5% (-2 MPa) e 25,5% (-4 MPa); raízes muito finas: 18,5% (-2 MPa) e 30% (-4 MPa). A presença de halos ao redor de segmentos vegetais microbiolizados confirmou a solubilização de fósforo. A MEV revelou biofilmes, microcolônias e glicocálice em diferentes condições osmóticas. No terceiro estudo as rizobactérias, combinadas com Si, suprimiram a brusone e mitigaram os efeitos da seca no arroz cultivado em casa de vegetação. Os principais resultados incluem: produtividade do arroz aumentou em 72% sob déficit hídrico e 35% sob irrigação; redução da brusone na panícula (PBS) em 60% sob déficit hídrico e 77% sob irrigação; redução da brusone na aurícula e lígula em 44% sob déficit hídrico e 70% sob irrigação; modulação positiva de enzimas antioxidantes e proteínas relacionadas à defesa vegetal. No quarto estudo analisou-se o impacto da associação de bioagentes e silício na supressão da brusone e no crescimento do arroz sob baixa disponibilidade de fósforo em duas safras de campo. Os bioagentes e o silício reduziram a brusone foliar (LBS) em 77,93% e a brusone na panícula (PBS) em 62%. Além disso: a Área sob a Curva de Progresso da Doença (AACPD) foi reduzida em 77,3% (LBS) e 60,5% (PBS); o rendimento de grãos na primeira safra (E1) foi 25% maior do que na segunda safra (E2). Em E2, a produtividade aumentou 72% (2435 kg.ha⁻¹) em comparação ao controle. A combinação de bioagentes e silício melhorou indicadores bioquímicos e enzimáticos, reduzindo o impacto da brusone e otimizando a produtividade do arroz em condições de baixa fertilidade do solo. No quinto estudo a interação entre rizobactérias e silício promoveu crescimento, absorção de nutrientes e produtividade do arroz sob baixa disponibilidade de fósforo. Os resultados foram: supressão da brusone redução de 78% (LBS) e 62,37% (PBS); redução da AACPD: 77% LBS) e 60,5% (PBS); aumento na absorção de nutrientes: fósforo (45%); potássio (21%); ferro (94%); manganês (50%); zinco (10%). Melhoria no crescimento da planta: altura aumentou 10%; número de perfilhos 19%; número de panículas 43%; biomassa aérea aumentou 49%; redução da esterilidade das panículas em 49%; produtividade aumentou 72% em E2 (2435,72 kg.ha⁻¹) em comparação ao controle. Portanto, diante dos resultados dos estudos desenvolvidos, podemos concluir que rizobactérias e silício podem ser inserido no manejo integrado de brusone e no manejo para produtividade de arroz de terras altas. | |
| dc.description.sponsorship | Outro | |
| dc.identifier.citation | OLIVEIRA, R. S. Rizobactérias e silício no manejo da cultura do arroz de terras altas ao déficit hídrico e à brusone. 2025. 187 f. Tese (Doutorado em Agronomia) - Escola de Agronomia, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2025. | |
| dc.identifier.uri | http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/14158 | |
| dc.language | Português | por |
| dc.publisher | Universidade Federal de Goiás | por |
| dc.publisher.country | Brasil | por |
| dc.publisher.department | Escola de Agronomia - EA (RMG) | |
| dc.publisher.initials | UFG | por |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-graduação em Agronomia (EA) | |
| dc.rights | Acesso Aberto | |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Sustentabilidade | por |
| dc.subject | Produtividade | por |
| dc.subject | Proteção | por |
| dc.subject | Biotecnologia | por |
| dc.subject | Sustainability | eng |
| dc.subject | Productivity | eng |
| dc.subject | Protection | eng |
| dc.subject | Biotechnology | eng |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOSSANIDADE | |
| dc.title | Rizobactérias e silício no manejo da cultura do arroz de terras altas ao déficit hídrico e à brusone | |
| dc.title.alternative | Rhizobacteria and silicon in the management of upland rice under water deficit and blast disease | eng |
| dc.type | Tese |