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Nova abordagem melhora uso de nitrogênio

terça-feira, março 06, 2018

Um trabalho recente com a variedade Oryza sativa identificou um transportador de nitrato (NRT) que deve trazer uma solução ao uso de nitrogênio e o problema de florescimento

Fertilizantes de nitrogênio melhoram a quantidade de grão produzidos por hectare, mas o escape de nitrogênio e a volatização poluem a água e o ar. A produção de fertilizantes de nitrogênio também usa combustíveis fósseis. Os principais cultivos, como arroz e trigo, usam apenas 40% do fertilizante aplicado, o resto é perdido no ar, na água ou nos micróbios do solo. A aplicação de fertilizantes de nitrogênio atrasa o florescimento, deixando os cultivos vulneráveis ao clima frio de final de temporada, o que pode prejudicar o enchimento dos grãos. Os traços que podem aumentar a quantidade de grãos produzidos por plantas e permitem aos grãos madurarem mais precocemente melhorarão o rendimento e são importantes para sistemas de rotação e para o aumento da faixa geográfica do arroz em regiões de maior latitude. Apesar de que esses traços se provarão valorosos para cultivo de grãos, os melhoradores tiveram pouco sucesso nessa área.
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Mas agora um trabalho recente com a variedade Oryza sativa identificou um transportador de nitrato (NRT) que deve trazer uma solução ao uso de nitrogênio e o problema de florescimento. Na planta, diferentes NRTs movimentam o nitrogênio do solo para as raízes e movem os componentes pelo vegetal. Alguns NRTs sentem os níveis de nitrogênio e desencadeiam reações. Um estudo de Wang, publicado na revista Plant Cell, demonstrou que o arroz OsNRT1.1A pode afetar tanto o uso de nitrogênio e o tempo de florescimento. Linhas mutantes sem esse transportador tem uso mais baixo de nitrato e amônia. Os mutantes mostraram uma menor indução de genes relacionados com a absorção e transporte de nitrato e amônia. Isso indicou que o OsNRT1.1A age tanto como um transportador e como um sensor de nitrogênio em plantas. Os mutantes produziram 80% menos grãos que o arroz comum e floresceram mais tarde. 

Para melhorar o rendimento e o tempo de florescimento, os autores fizeram linhas de arroz que produziram mais OsNRT1.1A. As plantas com maior expressão de OsNRT1.1A eram mais verdes e produziram mais biomassa comparando com o arroz cultivado com a mesma quantidade de nitrogênio. Essas plantas também puxaram mais nitrato e amônio do que média dos experimentos de hidroponia. Em experimentos de campo de vários anos, as plantas com maior expressão de OsNRT1.1A demonstraram que melhoraram a produtividade em mais de 30%, e até 60% em alguns casos, em campos com altos e baixos níveis de fertilização de nitrogênio. Além disso, essas plantas floresceram de uma a duas semanas antes das plantas de arroz de controle.

O co-autor Chengcai Chu diz que “por quase 100 anos, o uso de fertilizantes de nitrogênio tem sido uma das forças mais efetivas na melhora de produtividade de cultivos. É estimado que mais de 120 milhões de toneladas de nitrogênio sejam usados mundialmente como fertilizantes anualmente, o que amplamente para poluição de nitrogênio. A aplicação de nitrogênio em altos níveis também efeitos como o atraso de florescimento e um período prolongado de maturação. O OsNRT1.1 pode trazer uma solução ao conflito entre a nutrição de nitrogênio e a maduração precoce, que são os dois traços mais desejados para a produção agrícola”.

A maior expressão do NRT de espécies gramíneas também melhoraram a produtividade de sementes e o uso de nitrogênio em plantas largas. Estes resultados promissores no laboratório e validados em vários anos no campo indicam que a expressão OsNRT1.1A tem o potencial para aumentar a produtividade e acelerar o florescimento, dois dos mais importantes traços buscados nos esforços de melhoramento de plantas em muitas espécies.

Fonte: AgroLink

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