A FERTILIZAÇÃO COM SILÍCIO E SEUS IMPACTOS NA FOTOSSÍNTESE E NA PRODUTIVIDADE DE CULTIVARES DE ARROZ
DOI:
https://doi.org/10.56238/arev8n5-137Palavras-chave:
Balanço de Carbono, Oryza sativa, Produção, Adubação com SilicatoResumo
Oryza sativa (arroz) é uma das culturas mais importantes no setor agrícola global. Para cultivares de arroz, o elemento mineral silício (Si) tem sido foco de pesquisa devido aos seus impactos positivos em aspectos fisiológicos, moleculares e de produtividade. Nesse sentido, o objetivo deste estudo foi verificar o potencial do Si na produtividade de cultivares de arroz com diferentes características morfofisiológicas. A metodologia utilizada consistiu na avaliação de três cultivares de arroz: IRGA-409, IRGA-423 e EPAGRI-109, que foram submetidas à fertilização com ou sem silício, na concentração de 2 mM, na forma de dióxido de silício (SiO₂), em condições de cultivo de sequeiro. Foram avaliadas as trocas gasosas foliares, a fluorescência da clorofila a o crescimento e a produtividade. O Si impactou a uniformidade de emergência da panícula e a maturação dos grãos nas cultivares de arroz. Para a massa seca dos órgãos vegetativos (folhas, raízes e caules), não foram observadas diferenças estatísticas entre as plantas com e sem Si nas diferentes cultivares. Contudo, em termos de produtividade, observou-se um aumento no número e na biomassa de grãos cheios nas diferentes cultivares tratadas com Si, sendo esses aspectos associados a um aumento na taxa fotossintética, sem, porém, alterar os parâmetros de fluorescência da clorofila a. Assim, o uso de Si em cultivares de arroz favorece o aumento da produtividade e pode constituir uma alternativa viável para aplicações em campo.
Downloads
Referências
Ahmad, F., Jabeen, K., Iqbal, S., Umar, A., Ameen, F., Gancarz, M., & Eldin Darwish, D. B. (2023). Influence of silicon nano-particles on Avena sativa L. to alleviate the biotic stress of Rhizoctonia solani. Scientific Reports, 13(1), 15191.
Alam, P., Faizan, M., Sultan, H., Al Balawi, T. (2025). Silicon oxide nanoparticles boost rice resilience to salinity by enhancing antioxidant defenses and stress regulation. Plant Science, 359, 112588.
Arvas, Y. E. (2025). Golden Rice project and its impact on global nutritional security. In Crop biofortification: Biotechnological approaches for achieving nutritional security under changing climate (pp. 13–32).
Chen, H., Huang, X., Chen, H., Zhang, S., Fan, C., Fu, T., et al. (2024). Effect of silicon spraying on rice photosynthesis and antioxidant defense system on cadmium accumulation. Scientific Reports, 14(1), 15265.
Detmann, K. C., Araújo, W. L., Martins, S. C. V., Sanglard, L. M. V. P., Reis, J. V., Detmann, E., et al. (2012). Silicon nutrition increases grain yield, which, in turn, exerts a feed-forward stimulation of photosynthetic rates via enhanced mesophyll conductance and alters primary metabolism in rice. New Phytologist, 196, 752–762.
Dos Santos, M. S. (2017). O papel do silício na redução dos impactos da toxidez de ferro em arroz: uma abordagem morfoanatômica e fisiológica [Dissertação/Tese].
Dos Santos, M. S., Sanglard, L. M. V. P., Barbosa, M. L., Namorato, F. A., Melo, D. C., Franco, W. C. G., et al. (2020). Silicon nutrition mitigates the negative impacts of iron toxicity on rice photosynthesis and grain yield. Ecotoxicology and Environmental Safety, 189, 110008.
Dos Santos, M. S., Sanglard, L. M. V. P., Martins, S. C. V., Barbosa, M. L., Melo, D. C., Gonzaga, W. F., & Damatta, F. M. (2019). Silicon alleviates the impairments of iron toxicity on rice photosynthetic performance via alterations in leaf diffusive conductance with minimal impacts on carbon metabolism. Plant Physiology and Biochemistry, 143, 275–285.
Du, H., Pan, J., Sun, L., Liao, Z., Bi, J., Han, Y., et al. (2026). Silicon enhances rice tolerance to drought and blast disease through modulating ROS accumulation and stress-related genes. Plants, 15(5), 842.
Embrapa Arroz e Feijão. (2017). Dados de conjuntura da produção de arroz (Oryza sativa L.) no Brasil (1985–2015): área, produção e rendimento. Embrapa.
Exley, C. (1998). Silicon in life: A bioinorganic solution to bioorganic essentiality. Journal of Inorganic Biochemistry, 69, 139–144.
Guerriero, G., Hausman, J. F., & Legay, S. (2016). Silicon and the plant extracellular matrix. Frontiers in Plant Science, 7, 463.
Hosain, M. T., Sarkar, M. I. U., Mia, S., Rahman, M. M., Naidu, R., Rahman, M. M., et al. (2026). Silicon nanoparticles mitigate cadmium toxicity in rice by modulating root development and exudate dynamics. Environmental and Experimental Botany, 106318.
Huang, S., & Ma, J. F. (2024). Silicon transport and its “homeostasis” in rice. Quantitative Plant Biology, 5, e15.
Hunt, R. (1990). Basic growth analysis. Unwin Hyman.
Jiang, M. J., Xu, W. B., Li, L. J., Zhang, J. F., Wang, R. J., Ji, G. M., et al. (2024). Balanced nitrogen reduction for improved grain yield and eating quality in mechanically transplanted hybrid indica rice. Agriculture, 14(8), 1313.
Jiao, Q., & Hu, X. (2025). Recent advances and emerging trends in chlorophyll fluorescence parameter Fv/Fm. Phyton-International Journal of Experimental Botany, 94(9), 2615–2630.
Khan, E., & Gupta, M. (2018). Arsenic-silicon priming of rice (Oryza sativa L.) seeds influence mineral nutrient uptake and biochemical responses through modulation of Lsi-1, Lsi-2, Lsi-6 and nutrient transporter genes. Scientific Reports, 8, 10301.
Lavinsky, A. O., Detmann, K. C., Reis, J. V., Ávila, R. T., Sanglard, M. L., Pereira, L. F., et al. (2016). Silicon improves rice grain yield and photosynthesis specifically when supplied during the reproductive growth stage. Journal of Plant Physiology, 206, 125–132.
Ma, J. F., Takahashi, E. (2002). Soil, fertilizer, and plant silicon research in Japan. Elsevier.
Ma, J. F., Tamai, K., Yamaji, N., Mitani, N., Konishi, S., Katsuhara, M., et al. (2006). A silicon transporter in rice. Nature, 440(7084), 688–691.
Ma, J. F., Yamaji, N., Mitani, N., et al. (2007). An efflux transporter of silicon in rice. Nature, 448, 209–212.
Majumder, S., Datta, K., & Datta, S. K. (2019). Rice biofortification: High iron, zinc, and vitamin-A to fight against “hidden hunger”. Agronomy, 9(12), 803.
Nadir, S., Khan, S., Zhu, Q., Henry, D., Wei, L., Lee, D. S., & Chen, L. (2018). An overview on reproductive isolation in Oryza sativa complex. AoB Plants, 10(6), ply060.
Rodrigues, F. Á., McNally, D. J., Datnoff, L. E., Jones, J. B., Labbé, C., Benhamou, N., et al. (2004). Silicon enhances the accumulation of diterpenoid phytoalexins in rice: A potential mechanism for blast resistance. Biochemistry and Cell Biology, 94, 177–183.
Sanglard, L. M. V. P., Martins, S. C. V., Detmann, K. C., Silva, P. E. M., Lavinsky, A. O., Silva, M. M., et al. (2014). Silicon nutrition alleviates the negative impacts of arsenic on the photosynthetic apparatus of rice leaves. Physiologia Plantarum, 152, 355–366.
Somaddar, U., Dey, H. C., Mim, S. K., Sarker, U. K., Uddin, M. R., Ahmed, N. U., et al. (2022). Assessing silicon-mediated growth performances in contrasting rice cultivars under salt stress. Plants, 11(14), 1831.
Strasser, B. J., & Strasser, R. J. (1995). Measuring fast fluorescence transients to address environmental questions: The JIP-test. In Photosynthesis: From light to biosphere (Vol. 5, pp. 977–980).
Strasser, R. J., Tsimilli-Michael, M., & Srivastava, A. (2004). Analysis of the chlorophyll a fluorescence transient. In Chlorophyll a fluorescence: A signature of photosynthesis (pp. 321–362).
Streck, N. A., Bosco, L. C., Michelon, S., Walter, L. C., & Marcolin, E. (2006). Duração do ciclo de desenvolvimento de cultivares de arroz em função da emissão de folhas no colmo principal. Ciência Rural, 36, 1086–1093.
Verma, V., Vishal, B., Kohli, A., & Kumar, P. P. (2021). Systems-based rice improvement approaches for sustainable food and nutritional security. Plant Cell Reports, 40(11), 2021–2036.
Von Caemmerer, S., & Farquhar, G. D. (1981). Some relationships between the biochemistry of photosynthesis and the gas exchange of leaves. Planta, 153, 376–387.
Yamaji, N., Sakurai, G., Mitani-Ueno, N., & Ma, J. F. (2015). Orchestration of three transporters and distinct vascular structures in node for intervascular transfer of silicon in rice. PNAS, 112(36), 11401–11406.
Zafar, S., & Jianlong, X. (2023). Recent advances to enhance nutritional quality of rice. Rice Science, 30(6), 523–536.
Zhao, Q., Xi, J., Feng, T., Xu, X., Jin, Y., Wu, F., & Xu, D. (2025). A comparative study on physicochemical properties of rice varieties. Journal of Food Composition and Analysis, 144, 107687.
