Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do estresse hídrico no estádio reprodutivo (R3) sobre os parâmetros fisiológicos e o rendimento de grãos de duas linhagens de soja (Glycine max). As linhagens de soja Vx-08-10819 e Vx-08-11614 foram cultivadas em casa de vegetação, onde foram irrigadas até atingirem o estágio de desenvolvimento R3. Durante três dias, o peso dos vasos foi monitorado diariamente para manter 100, 60 e 40% da capacidade de campo (controle e estresses moderado e severo, respectivamente). Foram determinados os parâmetros trocas gasosas e fluorescência da clorofila a, além dos pigmentos cloroplastídicos, solutos osmorregulatórios e enzimas antioxidantes. Após o estresse, as plantas foram reidratadas até o final do estádio reprodutivo (R8) para avaliar o rendimento de grãos. Vx-08-10819 apresentou características que contribuíram para a tolerância à seca, como melhor eficiência no uso da água, modulação da área foliar e atividade enzimática, bem como aparato fotossintético mais eficiente e menor peroxidação lipídica que Vx-08-11614. Além disso, Vx-08-10819 manteve sua produtividade mesmo após deficiência hídrica severa. Em contraste, as limitações hídricas afetaram negativamente a produtividade de Vx-08-11614. A linhagem de soja Vx-08-10819 pode suportar eficientemente períodos de seca durante o estádio reprodutivo, sem que haja interferência no rendimento final de grãos.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the effects of drought stress in the reproductive stage (R3) on the physiological parameters and grain yield of two soybean (Glycine max) lines. The Vx-08-10819 and Vx-08-11614 soybean lines were grown in a greenhouse, where they were irrigated until they reached the R3 development stage. During three days, the weight of the pots was monitored daily in order to maintain 100, 60, and 40% field capacity (control and moderate and severe stress, respectively). The parameters gas exchange and chlorophyll a fluorescence, as well as chloroplast pigments, osmoregulatory solutes and antioxidant enzymes, were determined. After stress, the plants were rehydrated until the end of the reproductive stage (R8), to evaluate grain yield. Vx-08-10819 showed traits that contributed to drought tolerance, such as better water-use efficiency, modulation of leaf area, and enzymatic activity, as well as a more efficient photosynthetic apparatus and a lower lipid peroxidation rate than Vx-08-11614. In addition, Vx-08-10819 maintained its productivity even after the severe water deficit. By contrast, water limitations affected negatively the productivity of Vx-08-11614. The Vx-08-10819 soybean line can efficiently withstand drought periods during the reproductive stage, without any interferences on final grain yield.

RESUMO A germinação é um processo fisiológico que começa com a hidratação. Canais específicos conhecidos como aquaporinas são responsáveis pela absorção de água através das membranas celulares biológicas. O cloreto mercúrico (HgCl2) inibe reversivelmente o transporte de água pelas aquaporinas durante a germinação e pode alterar a integridade do ácido desoxirribonucleico (DNA), o que pode resultar na deficiência das aquaporinas. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de HgCl2 e ditiotreitol (DTT) sobre a atividade das aquaporinas e sobre a integridade/degradação do (DNA) em eixos embrionários de Schizolobium parahyba (Vell.) Blake durante o processo de germinação. Os eixos isolados foram expostos a diferentes concentrações de HgCl2 ou DTT; e a atividade de aquaporinas, hidratação do embrião e a integridade do DNA foram avaliadas durante a embebição do eixo embrionário. O crescimento e as mudanças no peso fresco do eixo foram quantificados. Descobrimos que o metal pesado afeta a hidratação das sementes por inibição da atividade das aquaporinas e não causa mudanças na integridade do DNA.

ABSTRACT Germination is a physiological process that begins with hydration. Specific channels known as aquaporins are responsible for water uptake through biological cell membranes. The mercuric chloride (HgCl2) reversibly inhibits water transport during germination through the aquaporins and can changes deoxyribonucleic acid (DNA) integrity, which can result in aquaporins deficiency. The aim of this study was to evaluate the effect of HgCl2 and dithiothreitol (DTT) on aquaporins activity and on the integrity/degradation of DNA in embryonic axes of Schizolobium parahyba (Vell.) Blake during the germination process. Isolated axes were exposed to different concentrations of HgCl2 or DTT; and aquaporins activity, embryo hydration, and DNA integrity were evaluated during embryonic axes imbibition. Growth and changes in axis fresh weight were quantified. We found that the heavy metal affects seed hydration by inhibition of aquaporins activity and does not cause changes in DNA integrity.

ABSTRACT In many plant species, tolerance to toxic metals is highly dependent on glutathione, an essential metabolite for cellular detoxification. We evaluated the responses of glutathione metabolism to arsenite (AsIII) in Salvinia molesta, an aquatic fern that has unexplored phytoremediation potential. Plants were exposed to different AsIII concentrations in nutrient solution for 24 h. AsIII caused cell membrane damage to submerged leaves, indicating oxidative stress. There was an increase in the glutathione content and ϒ-glutamylcysteine synthetase enzyme activity in the submerged and floating leaves. The glutathione peroxidase and glutathione sulfotransferase enzymes also showed increased activity in both plant parts, whereas glutathione reductase only showed increased activity in the submerged leaves. These findings suggest an important role for glutathione in the protection of S. molesta against the toxic effects of AsIII, with more effective tolerance responses in the floating leaves.

ABSTRACT Phytoremediation has proven to be an efficient technology for removing arsenic (As) from water, but the plants used in this process need to be tolerant to the damage caused by As. The toxic effect of As on growth and functioning of the antioxidant system was studied in individual plants of Azolla caroliniana exposed to five concentrations of As (0.0, 0.25, 0.5, 1.0 and 1.5 mg L-1) for the course of five days. Growth, As absorption, enzymatic activity, total and non-protein thiols and anthocyanin content were assessed. Azolla caroliniana was able to take up large amounts of the pollutant, reaching As concentrations of 386.1 µg g-1 dry weight without saturating the absorption mechanism. The tolerance index and the growth of A. caroliniana decreased with the increased As uptake. Superoxide dismutase, peroxidases, catalases and glutathione reductase activities increased at lower doses of As and subsequently declined with higher concentrations, whereas ascorbate peroxidase activity was reduced in all treatments. Unlike the enzymatic defence system, anthocyanin and thiol content increased consistently in all treatments and showed a positive correlation with As concentration. Therefore, the increased synthesis of non-enzymatic antioxidants is most likely the main factor responsible for the high As tolerance of A. caroliniana.

RESUMO O ferro, embora micronutriente essencial, quando em excesso pode causar redução no crescimento e, consequentemente, na produtividade das plantas. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a absorção, o acúmulo, a distribuição do Fe e suas consequências sobre o crescimento e composição mineral de plantas jovens de Eugenia uniflora L.. As plantas foram expostas às concentrações de Fe 0,045 (controle), 1,0 e 2,0 mM, aplicado na forma de FeEDTA, em solução nutritiva de Hoagland, pH 5,0, durante 15; 30 e 45 dias e, então, foram avaliados o número de folhas, a altura da parte aérea, o comprimento da raiz primária, a massa seca de raízes, caule e folhas e os teores de clorofila, carotenóides totais e minerais. Plantas expostas aos tratamentos com Fe 1,0 e 2,0 mM apresentaram aumento nos teores deste elemento em folhas, caule e raízes em relação às plantas-controle, especialmente aos 45 dias de exposição. Sob esta condição, as plantas exibiram sintomatologia típica de toxidez de Fe, caracterizada por bronzeamento foliar, escurecimento das raízes, redução no número de folhas, na altura da parte aérea, no comprimento da raiz principal, na produção de massa seca e nos teores de pigmentos cloroplastídicos. O excesso de Fe modificou a partição da biomassa e promoveu redução nos teores de P, Zn, Cu e Mn, especialmente nas raízes. Além de um efeito direto do Fe em excesso, a desordem nutricional resultante pode estar associada aos efeitos restritivos sobre o crescimento vegetativo inicial das plantas de Eugenia uniflora L..

ABSTRACT Iron, although an essential micronutrient, when present in excess can cause a reduction in the growth, and hence the productivity, of plants. The aim of this study was to evaluate the absorption, accumulation and distribution of Fe, and its consequences on growth and mineral composition in young plants of Eugenia uniflora L.. The plants were exposed to different concentrations of Fe, 0.045 (control), 1.0 and 2.0 mM, applied in the form of Fe-EDTA in Hoagland's pH 5.0 nutrient solution for 15, 30 and 45 days, when the number of leaves, shoot height, primary root length, dry mass of the roots, stems and leaves, and the levels of chlorophyll, total carotenoids and minerals were evaluated. Plants exposed to the treatments with 1.0 and 2.0 mM Fe showed an increase in levels of the element in the leaves, stem and roots, compared to the control plants, especially after 45 days of exposure. Under that condition, the plants exhibited typical symptoms of Fe toxicity, characterised by leaf bronzing, darkening of the roots, a reduction in the number of leaves, shoot height, length of the main root, dry matter production and the levels of chloroplast pigments. Excess Fe modified biomass partitioning and caused a reduction in the levels of P, Zn, Cu and Mn, especially in the roots. In addition to the direct effect of excess Fe, the resulting nutritional disorder may be associated with restrictive effects on initial vegetative growth in plants of Eugenia uniflora L..

ABSTRACT The objective of this study was to evaluate the effects of toxic levels of aluminum (Al) on the growth and external morphology of root tips in two maize genotypes with differential Al tolerance. The maize genotypes UFVM-100 (Al-sensitive) and UFVM-200 (Al-tolerant) were treated with 0 and 50 mM Al in a 0.5 mM CaCl2 solution at pH 4.5; root elongation, Al content and the external morphology of the root tips were evaluated. Chemical analysis, hematoxylin staining and energy dispersive X-ray spectrometry (EDS) showed greater Al accumulation in the root tips of the UFVM-200 genotype. The inhibition of root elongation in the UFVM-100 genotype, however, was much stronger than in the UFVM-200 genotype. Both maize genotypes exhibited visible and intense alterations in external micromorphology of the root tip, especially the Al-sensitive UFVM-100 genotype. Scanning electron micrographs showed intense cell disorganization and transverse ruptures of the protodermic and outer cortex layers of the cells in both genotypes. The ruptures were deeper and wider and reached the inner cortex layers in the UFVM-100 genotype. The EDS analysis showed that, in addition to Al accumulation, there was a proportional increase in the P concentration in the root tips of the UFVM-200 genotype. This is indicative of possible precipitation and/or immobilization of Al in the root tip apoplast of this genotype, which contributes to symplastic detoxification.

Este estudo investigou o efeito da exposição aguda do zinco (Zn) na histologia do fígado e testículos de lambari do rabo-amarelo (Astyanax aff. Bimaculatus). A exposição consistiu de seis concentrações de Zn, 0, 3, 5, 10, 15 e 20 mg/L por 96 horas de exposição. Fragmentos de fígado e testículos foram processados rotineiramente para inclusão em resina plástica a base de glicol metacrilato. Fragmentos de ossos, músculos, fígado e testículos foram desidratados e digeridos para quantificar os níveis teciduais da absorção de Zn. A exposição aguda a concentrações de acima de 10mg/L produziu alterações estruturais no fígado e gônada. As alterações encontradas no fígado foram: congestão vascular, diminuição do volume celular; deslocamento do núcleo dos hepatócitos, necrose; desarranjo na estrutura do cordonal; infiltrado leucocitário e vacuolização. As alterações encontradas nas gônadas foram ruptura de cisto, retardo no desenvolvimento das células da linhagem germinativa, núcleo picnótico, aglomerado de celular, deslocamento da parede do cisto e vacuolização. As alterações histológicas observadas foram compatíveis com o aumento da concentração de Zn no ambiente, comprometendo as funções hepáticas e reprodutivas, devido ao aumento no número de hepatócitos e redução na produção de espermatozoides.

This study investigated the effect of acute exposition to zinc (Zn) on histology of the liver and testes of yellow tail lambari (Astyanax aff. bimaculatus). The exposure consisted of six concentrations of Zn (0, 3, 5, 10, 15, and 20 mg/L) for 96 hours of exposure. Fragments of liver and testis were routinely processed and embedded in plastic resin based on glycol methacrylate. Fragments of bones, muscles, liver and testis were dehydrated and digested to quantify the absorption levels of Zn in the tissue. Acute exposure to concentrations above 10mg/L has produced structural changes in the liver and gonads. The changes found in the liver were vascular congestion; decrease of cellular volume; displacement of the hepatocyte nucleus; necrosis; disarrangement of cordon structure; leukocyte infiltrate and vacuolization. The changes found in the gonads were ruptured cyst, delayed development of germ cells, pyknotic nucleus, cell cluster, displacement of cyst wall and vacuolization. The histological changes observed were compatible with the increasing concentration of zinc in environment, compromising liver and reproductive functions, because there was an increase in relative frequency of hepatocytes and reduced sperm production

Neste estudo, avaliaram-se os efeitos tóxicos do arsênio (As) sobre o crescimento e atividade de enzimas antioxidativas dismutase do superóxido (SOD), catalase (CAT), peroxidases (POX), peroxidase do ascorbato peroxidase (APX) e glutationa redutase (GR) em plantas de Cajanus cajan e Crotalaria spectabili. Plantas das duas espécies foram expostas a diferentes concentrações de As, em solução nutritiva de Hoagland, pH 6,5. A taxa de crescimento relativo (TCR) das duas espécies reduziu-se com o aumento da concentração de As na solução nutritiva, sendo de forma mais intensa em C. cajan. A concentração de As na solução capaz de reduzir em 50% a TCR de C. cajan foi de 0,93 mg L-1, enquanto em C. spectabilis foi de 4,80 mg L-1. As duas espécies apresentaram reduzida translocação de As para a parte aérea, sendo em raízes de C. spectabilis observada a maior concentração desse elemento. C. cajan exposto ao As teve as atividades das enzimas CAT, POX e APX reduzidas, ao contrário do que ocorreu em C. spectabilis. Esta espécie, quando submetida ao As, apresentou incremento na atividade de todas as enzimas avaliadas. A maior tolerância ao As observada em C. spectabilis pode estar relacionada à maior capacidade em reter o As nas raízes e à indução das enzimas SOD, CAT, POX, APX e GR. Dessa forma, C. spectabilis é uma espécie com potencial para utilização em programas de revegetação de áreas contaminadas com As.

The toxic effects of Arsenic (As) on the growth and activities of the antioxidative enzymes superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), peroxidase (POX), ascorbate peroxidase (APX) and glutathione reductase (GR) of Cajanus cajan and Crotalaria spectabilsi were studied. AQUI Plants of the two species were exposed to different As concentrations in Hoagland's nutrient solution, pH 6.5. The relative growth rate (RGR) of the two species reduced with the increase in As concentration in the nutrient solution, especially in C. cajan. Arsenic concentration to reduce 50% in the RGR of C. cajan was 0.93 mg L-1 and for C. spectabilis 4.80 mg L-1 of As. Both species showed reduced As translocation to the shoot and C. spectabilis accumulated higher amount of As in the roots. The activities of the enzymes CAT, POX and APX decreasedd in C cajan, but increased in C. spectabilis. The higher C. spectabilis tolerance to As is probably due to its higher ability to retain As in the roots and to induce antioxidative enzymes. C. spectabilis is therefore a better bioremediator than C. cajan and it is potentially useful to be used in revegetation programs of As- polluted areas.

A fitorremediação de solos e substratos contaminados por elementos tóxicos tem despertado crescente interesse entre pesquisadores e técnicos. Particularmente em relação ao As, o obstáculo ao emprego desta técnica é o pequeno número de espécies identificadas capazes de acumular este elemento. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de plantas de estilosante (Stylosanthes humilis HBK), amendoim (Arachis pintoi Krapov. & Gregory), aveia (Avena strigosa Schreb) e azevém (Lolium multiflorum Lam.) como espécies fitorremediadoras de áreas contaminadas por As. Amostras de Latossolo Vermelho-Amarelo foram incubadas por 15 dias com diferentes doses de As: 0; 50; 100; e 200 mg dm-3. Em seguida, realizaram-se a semeadura das quatro espécies e as respectivas adubações. Aos 65 dias após a semeadura, as plantas foram avaliadas quanto à altura, à matéria seca da parte aérea e raízes. Determinaram-se os teores de As nas folhas jovens, intermediárias e basais, no caule e nas raízes, bem como o conteúdo e o índice de translocação (IT) de As. Por meio de análises de regressão, foram estimados os teores críticos (TC) de As disponíveis no solo, que proporcionaram redução de 50 % da matéria seca. As espécies estudadas apresentaram comportamento diferenciado quanto à tolerância ao As, com destaque para azevém, amendoim e estilosante, que não apresentaram lesões foliares decorrentes de fitotoxidez por esse elemento. Os TC para as plantas de aveia e azevém foram significativamente superiores aos observados para as demais espécies, caracterizando-as como espécies tolerantes ao As. As plantas de amendoim e estilosante apresentaram maior capacidade de absorção e maior IT de As para a parte aérea. As plantas de amendoim apresentaram maiores teores nas folhas basais e raízes, mostrando potencial para serem utilizadas em programas de fitorremediação. As plantas de azevém, amendoim e estilosante podem ser utilizadas na fitoestabilização e, ou, na revegetação de áreas contaminadas por As, uma vez que apresentaram tolerância a esse elemento. Por se tratar de espécies forrageiras, quando utilizadas para esses fins, cuidados especiais são necessários, como o isolamento da área, para evitar a entrada do elemento na cadeia trófica.

The decontamination of soils and substrates contaminated with arsenic through phytoremediation techniques has attracted increasing interest of researchers and specialists of environmental sciences. This study aimed to evaluate the potential of the species townsville stylo (Stylosanthes humilis HBK), forage peanut (Arachis pintoi Krapov. & Gregory), oat (Avena strigosa Schreb), and ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) for phytoremediation of arsenic-contaminated soils. Samples of a Red Yellowh Latossol (Oxisol) were incubated with different doses of arsenic (0; 50; 100 and 200 mg dm-3). After this incubation period, the four species were sown and, after germination, soil samples were fertilized accordingly. Sixty five days after sowing, plants were evaluated for height and biomass weight of roots and shoots. Arsenic content in young, intermediate, and old leaves, stem and roots and the As-translocation index (IT) were determined. By regression analysis we estimated the critical contents for available arsenic (TC) in soil which reduced the biomass production by 50 %. The species differed in As-tolerance; no morphologic symptoms of As toxicity were observed for ryegrass, forage peanut and townsville stylo. The TC values for oat and ryegrass were high. In forage peanut and townsville stylo plants the absorption and shoot translocation of arsenic were higher, but the potential of forage peanut for phytoremediation programs is greater. Ryegrass, peanut and stylo plants can be used in phytostabilization and / or the revegetation of As-contaminated areas. When forage species are used with phytoremediation purposes, special care is needed, such as the isolation of the area, to avoid the entry of the element into the food chain.

O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos do alumínio (Al) sobre a absorção e a redução de nitrato, em duas cultivares de arroz: Fernandes (tolerante) e Maravilha (sensível), expostas a 0 e 500 µM de Al. Depois de 21 dias de crescimento, foram determinados o comprimento, a produção de matéria seca, os teores de Al e de nitrato e a atividade in vitro da redutase do nitrato (RN), nas raízes e na parte aérea, bem como as constantes cinéticas de absorção de nitrato pelas raízes. O Al reduziu o crescimento em comprimento e a produção de matéria seca, nas duas partes das plantas, apenas da cultivar Maravilha. Os teores de Al aumentaram nas raízes e parte aérea das plantas nas duas cultivares, enquanto o teor de nitrato sofreu redução apenas nas raízes da cultivar Maravilha. A Vmax não se modificou, enquanto o Km da absorção de nitrato diminuiu cerca de 11% na cultivar Fernandes e aumentou 310% na Maravilha. Em presença de Al, houve redução na atividade da RN nas raízes das duas cultivares, e na parte aérea apenas da cultivar Maravilha. A cultivar tolerante foi mais eficiente na absorção e na redução de nitrato, o que indica que esses processos são importantes componentes da tolerância ao Al em arroz.

The objective of this work was to evaluate the effects of Al on the nitrate uptake and reduction in two rice cultivars, Fernandes (Al tolerant) and Maravilha (Al sensitive), exposed to 0 and 500 µM Al. After 21 days of Al treatment, growth in size and dry matter yield, Al and nitrate contents and in vitro nitrate reductase activity (NR) in the tops and roots, and the kinetic constants of root nitrate uptake were determined. Aluminum reduced the growth and dry matter yield of both plant parts only in the Maravilha cultivar. Aluminum content increased in the tops and roots of both cultivars, while nitrate content decreased only in the roots of Maravilha cultivar. Vmax did not change, while Km of the nitrate uptake decreased in Fernandes by 11% and increased about 310% in Maravilha cultivar. In the presence of Al the NR activity decreased in the roots of both cultivars, and in the leaves of Maravilha cultivar. The Al tolerant cultivar was more efficient in nitrate absorption and reduction, wich indicates that these processes could be important components of Al tolerance in rice.

Os fotoassimilados produzidos pelas folhas são translocados por toda a planta, podendo variar conforme a fase de desenvolvimento, inserção da folha, desfolha, entre outros fatores. A distribuição dos fotoassimilados de folhas individuais para os diversos componentes da planta de Panicum maximum cv. Mombaça foi avaliada em função do nível de inserção da folha exposta ao 14CO2 (folha recém-expandida x folha no segundo nível de inserção abaixo), de diferentes perfilhos (perfilho principal, primeiro e terceiro perfilhos primários), de planta intacta ou submetida à remoção das lâminas foliares no nível da lígula, com exceção da folha exposta ao 14CO2. Apesar de os componentes estudados apresentarem quantidades distintas de 14C, significância para o efeito dos tratamentos foi constatada apenas para a porcentagem de 14C presente na parte aérea dos perfilhos, com valores mais altos correspondendo ao perfilho portador da folha exposta, independentemente da hierarquia do perfilho. A parte aérea reteve quantidade de 14C maior que o sistema radicular. A translocação de assimilados da folha da base tendeu a priorizar o conjunto de outros perfilhos, enquanto a folha do topo priorizou a translocação de assimilados para o próprio perfilho. De todos os componentes estudados, a folha do topo teve como principal dreno o meristema terminal, independentemente do tipo de perfilho portador da folha exposta e da condição de desfolhação.

Leaf assimilates are exported to plant organs (sinks) in variable pattern according to several factors such as: plant developmental stage, leaf insertion level, intensity of defoliation. The distribution of single leaf assimilates to different fractions of Mombaçagrass plant was assessed as a function of several factors. The factors considered were: 1 Leaf insertion level (top and bottom leaves); 2 Tiller hierarchy (main and primary tillers), and 3 Plant defoliation (control and defoliated plants). Defoliated plants had their blades removed at the ligule level, with exception of the one exposed to 14 CO2. Significance of treatment effects was only observed for the percentage activity retained in plant aerial part, higher figures being found in the tiller of the exposed leaf, regardless of its hierarchy. The shoot retained more activity than the root system. Bottom leaves tended to favor translocation to new tillers, while the top leaf favored translocation to its own tiller. Considering all plant fractions, the top leaf translocated most to the terminal meristem, regardless of its tiller hierarchy and defoliation condition.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do alumínio sobre a capacidade das cultivares de arroz Fernandes (tolerante) e Maravilha (sensível) de modificar o pH de soluções nutritivas com diferentes proporções de NO3-/NH4+ . Após exposição das plantas ao Al (0 mM e 1,5 mM), durante 15 dias, foram determinados: quantidade de prótons exsudados, alongamento, produção de matéria seca e teor de Al nas raízes e folhas. O alongamento e produção de matéria seca, de raízes e folhas, se reduziram em presença de Al, independentemente da proporção NO3-/NH4+ , e essas reduções se intensificaram com o aumento na concentração de NH4+. Os teores de Al aumentaram nas raízes e folhas, com aumento na concentração de NH4+ na solução nutritiva. Houve forte alcalinização da solução nutritiva com nitrogênio exclusivamente na forma de NO3-, que se reduziu em presença de Al. Em soluções nutritivas com NH4+, ao contrário, observou-se acidificação, que se intensificou com aumento na concentração de NH4+. A cultivar tolerante sempre consumiu mais prótons da solução nutritiva com N exclusivamente na forma de NO3-, e menos prótons daquela que continha NH4+, independentemente da proporção NO3-/NH4+ . Essa cultivar foi, portanto, capaz de ajustar seu balanço de prótons e modificou o pH para valores que favoreciam menor absorção e maior tolerância ao alumínio.

The objective of this work was to evaluate aluminum effect on the ability of two rice cultivars, Fernandes (tolerant) and Maravilha (sensitive), to change the pH of nutrient solutions with different NO3-/NH4+ ratios. After plant exposure to 0 mM and 1.5 mM Al for 15 days, the amount of exudated protons, elongation, dry matter yield and Al content of roots and leaves were determined. Elongation and dry matter yield of roots and leaves reduced in the presence of Al independently of NO3-/NH4+ ratio, and this reduction was intensified with increasing of NH4+ concentration. Aluminum contents increased in roots and leaves with increasing of NH4+ concentration in nutrient solution. An alkalization of the nutrient solution containing N exclusively in NO3- form was observed, but this alkalization decreased with Al treatment. In nutrient solutions containing NH4+, on the contrary, an acidification was observed, which intensified with the increase of NH4+ concentration. The tolerant cultivar always consumed more protons of the nutrient solution containing N exclusively in the NO3- form and less protons of that containing NH4+, independently of the NO3-/NH4+ ratio. This cultivar, therefore, showed higher ability to adjust its protons balance, changing the pH to values that favored lower Al uptake and higher tolerance to aluminum.

Objetivou-se avaliar a distribuição dos fotoassimilados pelos perfilhos do cultivar Mombaça de Panicum maximum. Os tratamentos experimentais resultaram de um arranjo fatorial 2x2x3 - dois níveis de inserção da folha (topo e base), dois estádios de desenvolvimento da planta e três momentos de colheita (3, 8 e 24 horas após a exposição da folha ao 14CO2). O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado, com três repetições. A exposição ao 14CO2 teve duração de 20 minutos. Cada planta foi desmembrada em perfilho principal e perfilhos surgidos no primeiro e segundo estádios de desenvolvimento. O perfilho principal foi dividido em: folha adulta, completamente expandida exposta ao 14CO2 (bainha mais lâmina), demais folhas adultas (bainha mais lâmina), meristema terminal (folha emergente mais folha em expansão mais meristema apical), base e raiz. A atividade das amostras foi determinada em espectrômetro de cintilação líquida. A percentagem de fotoassimilados 14C retida na folha exposta não variou com o tempo de colheita, após exposição. Mais da metade da radioatividade recuperada na planta foi retida no perfilho principal. A folha do topo reteve mais assimilados que a folha da base, que translocou maior percentual de assimilados para os perfilhos que a folha do topo. O percentual de assimilados retidos no perfilho principal foi mais alto em plantas do primeiro estádio de desenvolvimento em relação às do segundo estádio. As folhas adultas e a raiz do perfilho principal se constituíram nos seus principais drenos. Apreciável percentagem de assimilados marcados foi encontrada nas folhas adultas não-expostas do perfilho principal.

The objective of this work was to evaluate the distribution of assimilates produced by the top and bottom leaves of the main tiller in plants of Monbaçagrass (Panicum maximum), in two stages of plant development, and three harvest times after plant exposure to 14CO2 (three, eight and twenty four hours). The experimental treatments were arranged in a 2X2X3 factorial combination. The experimental design utilized was completely randomized. The exposure time to 14CO2 was 20 minutes. Each plant was separated into shoot (main tiller) and tillers developed in the first and second stages of plant development. The shoot was dissected into the following fractions: fully expanded leaves (sheath plus blade), fed leaf (sheath plus blade), terminal meristem (expanding leaves plus emerging leaves plus apical meristem), base and root system. The radioactivity of the samples was determined in a liquid scintillation spectrometer. The percentage of 14C-assimilates retained in the fed leaf did not vary with time of harvesting after exposure. Most of the plant 14C assimilates were retained in the main tiller, mainly when the fed leaf was the top one, which retained more assimilates than the bottom leaf. The bottom leaf translocated more assimilates to tillers than the top leaf. Percentage assimilates retained in main tiller was higher in plants of the first developmental stage relative to the second one. Sizeable amount of activity was found in non-fed adult leaves of the main tiller, mainly when the bottom leaf was the fed one.

Para avaliar o efeito do Al na absorção e na utilização de alguns macronutrientes, as cultivares de arroz Fernandes e Maravilha, respectivamente, tolerante e sensível a esse metal, foram expostas ao Al, em solução nutritiva, durante 20 dias, quando determinaram-se os teores, a absorção líquida e a eficiência de utilização de P, K, Ca e magnésio. A absorção líquida e os teores desses macronutrientes na presença de Al decresceram na parte aérea e nas raízes das duas cultivares, especialmente na concentração mais elevada de Al e na cultivar sensível. Os macronutrientes que tiveram os teores mais reduzidos pelo Al nas raízes foram K>Mg>P e Ca>Mg=K>P e na parte aérea, Mg>Ca>P e Mg>Ca>P>K, nas cultivares tolerante e sensível, respectivamente. Os macronutrientes que tiveram a absorção mais reduzida pelo Al foram Mg>Ca>P>K, nas duas cultivares. Na presença de Al, a cultivar tolerante apresentou eficiência de utilização mais elevada de todos os macronutrientes. Os índices de utilização de P, Ca e Mg aumentaram na cultivar tolerante, mas decresceram em termos de P e K, aumentando apenas para Mg, na cultivar sensível. A tolerância diferencial dessas cultivares de arroz ao Al resulta, provavelmente, de suas diferenças em absorver, manter concentrações adequadas e utilizar com maior eficiência esses macronutrientes, principalmente Mg, Ca e fósforo.

To evaluate the effect of Al on the uptake and utilization of some macronutrients, the rice cultivars Fernandes and Maravilha, respectively tolerant and sensitive to this metal, were exposed to Al in nutrient solution for 20 days, and the contents, uptake and efficiency of utilization of P, K, Ca and Mg were determined. The uptake and the contents of these macronutrients decreased in the presence of Al in the aerial parts and roots of both cultivars, especially at the higher Al concentration and in the Al sensitive cultivar. The macronutrient contents more reduced by Al in the roots were K>Mg>P and Ca>Mg=K>P and in the aerial parts were Mg>Ca>P and Mg>Ca>P>K in the tolerant and sensitive cultivars, respectively. The macronutrients uptake more reduced by Al were Mg>Ca>P>K in both cultivars. In the presence of Al, the tolerant cultivar showed higher efficiency of utilization of all studied macronutrients. The utilization indices of P, Ca and Mg increased in the tolerant cultivar, but decreased for P and K, increasing only for Mg in the sensitive cultivar. The results suggest that the differential tolerance of these rice cultivars to Al may be due to their differences in uptake, ability to keep adequate concentrations and to use these macronutrients with higher efficiency, especially Mg, Ca and phosphorus.

A absorção e acúmulo de Cd e seus efeitos sobre o crescimento relativo foram estudados em aguapé (Eichhornia crassipes (Mart.) Solms) e salvínia (Salvinia auriculata Aubl.), em solução nutritiva. O aguapé absorveu quantidade significativamente maior de Cd do que a salvínia, tendo a diferença aumentado com o tempo de exposição ao Cd. O Km da absorção de Cd, estatisticamente igual nas duas espécies aquáticas quando as folhas contatavam a solução nutritiva, tornou-se maior em salvínia quando se impediu fisicamente que as folhas contatassem a solução de absorção. O Vmax de absorção de Cd, por outro lado, foi sempre maior em salvínia, independentemente do contato ou não das folhas com a solução nutritiva. A quantidade de Cd adsorvido e absorvido aumentou com a elevação da concentração de Cd na solução de cultivo, nas duas espécies estudadas, tendo sido maior em salvínia, possivelmente em razão da participação da parte aérea no processo de absorção. O acúmulo de Cd nas plantas, elevado nas primeiras 12 h de exposição, decresceu rapidamente com o tempo de exposição, estabilizando após três dias de exposição. Salvínia apresentou maior acúmulo diário de Cd por unidade de peso mas aguapé maior acúmulo total por unidade experimental. Os teores de Cd aumentaram com o aumento do tempo de exposição e da concentração de Cd na solução nutritiva, nas duas partes da planta das duas espécies, especialmente nas raízes. Cerca de 80% de todo o Cd absorvido acumulou-se nas raízes de aguapé, e a distribuição não foi afetada pelo contato das folhas com a solução nutritiva. Em salvínia, quando se impediu o contato das folhas com a solução nutritiva observou-se uma distribuição do Cd aproximadamente igual à de aguapé. Quando, porém, se permitiu o contato das folhas com a solução nutritiva a parte aérea passou a contribuir com quase 50% do Cd absorvido. As taxas de crescimento relativo decresceram intensamente com o aumento da concentração de Cd na solução nutritiva nas duas espécies aquáticas, especialmente em salvínia. As concentrações de Cd para promover redução de 25% no crescimento relativo foram, em média, doze vezes menores em salvínia do que em aguapé, em razão de sua maior sensibilidade a este metal pesado.

Cadmium absorption and accumulation and its effects on the relative growth of water hyacinth (Eichhornia crassipes (Mart.) Solms) and salvinia (Salvinia auriculata Aubl.) in nutrient solution were studied. Water hyacinth absorbed a significant higher amount of Cd than salvinia, and the difference between the species increased with the time of Cd treatment. The Km of Cd absorption, statistically similar in the two aquatic species when the leaves contacted the nutrient solution, became larger in salvinia when the leaves were not allowed to contact the absorption solution. The Vmax, on the other hand, was always larger in salvinia, independent of the contact or not of the leaves with the nutrient solution. The amount of adsorbed and absorbed Cd increased with the increase of Cd concentration, in both species, especially in salvinia, probably due to leaf contribution to uptake. The accumulation of Cd in the plants, high in the first 12 h, quickly decreased with the time of exposition to Cd, reaching stabilization after three days. Salvinia showed larger daily accumulation of Cd per unit of weight but water hyacinth larger total accumulation per experimental unit. Cadmium content increased with the increase in the time of treatment and with Cd concentration in the nutrient solution, in both parts of the plant of the two species, especially in the roots. In water hyacinth about 80% of the total absorbed Cd accumulated in the roots, and that distribution did not change with the contact of the leaves with the nutrient solution. In salvinia, when the contact of the leaves with the nutrient solution was not allowed Cd distribution was similar to that observed in water hyacinth. When, however, the leaves contacted the nutrient solution about 50% of the absorbed Cd accumulated in that part of the plant. The relative growth decreased intensely with the increase in Cd concentration in both aquatic species, especially in salvinia. The concentration of Cd to reduce 25% in the relative growth rate was, on average, twelve times smaller in salvinia than in water hyacinth, due to its sensitivity to this heavy metal.