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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.64.2023.tde-04092023-160515
Document
Author
Full name
João Victor Silva Bernardes
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2023
Supervisor
Committee
Lavres Junior, José (President)
Mariano, Eduardo
Rabêlo, Flávio Henrique Silveira
Title in Portuguese
Abordagem da nutrição em enxofre na fixação biológica de nitrogênio e no desenvolvimento de plantas de soja
Keywords in Portuguese
Abundância natural de 15N
Disponibilidade de enxofre
FBN
Abstract in Portuguese
A fixação biológica de nitrogênio (FBN) é a principal fonte deste nutriente para à cultura da soja. Entretanto, com os atuais patamares produtivos, esse processo pode não ser suficiente para o suprimento da demanda de N, sendo necessário à sua potencialização. Assim, destaca-se o enxofre (S), elemento muito presente neste processo simbiôntico e que é um dos nutrientes que mais vem limitando o aumento de produtividade de soja no Brasil. Sendo assim, o objetivo do trabalho foi avaliar os efeitos da disponibilidade de S no desenvolvimento de plantas de soja e no processo de FBN. Para tanto, realizou-se o estudo em casa de vegetação com plantas cultivadas em solução nutritiva. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso, com três repetições, e os tratamentos consistiram em concentrações de S-SO4 (0,0; 2,0 e 10,0 mmol L-1) na solução nutritiva. Quando as plantas iniciaram o florescimento, realizaram-se coletas e avaliações e, posteriormente, a análise estatística dos dados. Os resultados exibem que o desequilíbrio na disponibilidade de S, tanto pela baixa, quanto pela elevada oferta afetou negativamente o desenvolvimento das plantas (parte aérea, raízes e nódulos radiculares). Além disso, um desequilíbrio no fornecimento de S prejudicou o acúmulo de nutrientes (C, N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mo, Zn) e elemento benéfico (Co) nos tecidos. Analisando a composição isotópica de 15N nos tecidos e as imagens de microscopia dos nódulos, nota-se efeito negativo da deficiência ou excesso de S, culminando em significativa redução da FBN. Sendo assim, o desequilíbrio da nutrição em S, seja pela deficiência quanto pelo excesso, reduz inúmeros processos bioquímicos e nutricionais, com impacto negativo no metabolismo de nitrogênio pelas plantas de soja. Assim, a disponibilidade adequada de S às plantas de soja promove adequado metabolismo vegetal, influenciando significativamente o crescimento das plantas
Title in English
Approach to sulfur nutrition in biological nitrogen fixation and development of soybean plants
Keywords in English
BNF
Natural abundance of 15N
Sulfur availability
Abstract in English
The biological nitrogen fixation (BNF) is the main source of this nutrient for the soybean crop. However, with the current production levels, this process may not be sufficient to supply the N demand, being necessary for its potentialization. Thus, sulfur (S) stands out, an element that is very present in this symbiotic process and which is one of the nutrients that has been limiting the increase in soybean productivity in Brazil. Therefore, the objective of this work was to evaluate the effects of S availability on the development of soybean plants and on the BNF process. Therefore, the study was carried out in a greenhouse with plants grown in nutrient solution. The experimental design was completely randomized, with three replications, and the treatments consisted of S-SO4 concentrations (0.0; 2.0 and 10.0 mmol L-1) in the nutrient solution. When the plants started flowering, collections and evaluations were carried out and, later, the statistical analysis of the data. The results show that the imbalance in S availability, both due to low and high supply, negatively affected plant development (shoots, roots, and root nodules). Furthermore, an imbalance in the supply of S impaired the accumulation of nutrients (C, N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mo, Zn) and beneficial element (Co) in the tissues. Analyzing the isotopic composition of 15N in the tissues and the microscopy images of the nodules, a negative effect of S deficiency or excess is noted, culminating in a significant reduction in FBN. Thus, the imbalance of S nutrition, whether due to deficiency or excess, reduces numerous biochemical and nutritional processes, with a negative impact on nitrogen metabolism by soybean plants. Thus, adequate availability of S to soybean plants promotes adequate plant metabolism, significantly influencing plant growth
 
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Publishing Date
2023-10-10
 
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