Silicon Mitigates the Effects of Nitrogen Deficiency in Plants

Silicon (Si) application attenuates plant stress under nutritional disorder conditions, such as nitrogen (N) deficiency, which directly reflects on the crop yields. The action mechanisms of Si in the mitigation of the damaging effects caused by N deficiency are: increased cell wall stiffness and lignin production, improved leaf architecture, increased water-use efficiency, greater integrity of cell membranes, increased chlorophyll and carotenoid contents, increased quantum efficiency of photosystem II, increased photosynthesis, increased proline and glycine-betaine production, increased phenolic and antioxidant compounds, and decreased production of H2O2 and malondialdehyde. This chapter aims to highlight the effects of Si in mitigating the biochemical and physiological damage caused by N deficiency. Applying Si is a helpful strategy for crop management aiming to reduce losses caused by abiotic stress conditions, especially by N deficiency. It is important to highlight the need for further investigations to better understand the nutritional, biochemical, and physiological effects of Si on N-deficient plants.

Palavras-chave

Abiotic stress Beneficial element Macronutrient Nutritional disorder Plant nutrition

Idioma

Inglês

Citação

Benefits of Silicon in the Nutrition of Plants, p. 87-100.

URI

https://hdl.handle.net/11449/305129

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Acesso aberto

Estabelecimento da adubação de correção para zinco na cultura da soja: Efeitos fisiológicos e níveis críticos no solo e na folha

(Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2026-10-27)

Silva, Bianca Cavalcante da

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Prado, Renato de Mello

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Universidade Estadual Paulista (UNESP)

O zinco (Zn) é micronutriente cuja deficiência é frequente em Latossolos tropicais, afetando o metabolismo e a produtividade da soja. Objetivou-se estabelecer níveis críticos de suficiência e toxicidade de Zn no solo e na folha para a soja TMG 7063 IPRO, avaliando efeitos fisiológicos e bioquímicos. O experimento foi conduzido na FCAV/UNESP, Jaboticabal-SP, em Latossolo Vermelho Eutroférrico com teor inicial alto de Zn (2,7 mg dm⁻³ DTPA). Utilizou-se delineamento em blocos casualizados, com cinco doses residuais de Zn (0, 12, 24, 48 e 96 kg ha⁻¹) aplicadas em dezembro de 2023 como sulfato de zinco monoidratado (33% Zn), e quatro repetições. Após cultivo de milho, a soja foi cultivada na safra 2024/2025 (17/11/2024 a 08/03/2025, 663 mm de chuva). Avaliaram-se acúmulo de nutrientes, concentração foliar e nos grãos, trocas gasosas (A, Gs, Ci, E), eficiência do fotossistema II (Fv/Fm), pigmentos, índices de flavonoides/antocianinas, MDA, SOD, ácido ascórbico, fenóis, sacarose, açúcares e aminoácidos, além da produtividade para determinação dos níveis críticos. A produtividade apresentou resposta quadrática, com máxima de 3.666 kg ha⁻¹ na dose de 46,3 kg ha⁻¹ de Zn. Os níveis críticos no solo foram 8,24 mg dm⁻³ (ótimo) e 12,69 mg dm⁻³ (toxicidade - 95% da produção máxima). Na planta, 52,8 mg kg⁻¹ (ótimo) e 76,4 mg kg⁻¹ (toxicidade). O acúmulo de Zn na parte aérea foi quadrático, com estabilização a partir de 48 kg ha⁻¹, enquanto o Fe reduziu linearmente. Zn foliar e nos grãos aumentou linearmente (18 para 92 mg kg⁻¹ na folha e 31 para 44 mg kg⁻¹ nos grãos), aumento de aproximadamente 40% no teor de Zn dos grãos. MDA, SOD e ácido ascórbico aumentaram linearmente, indicando estresse oxidativo moderado nas maiores doses, com ativação do sistema antioxidante. Fenóis totais apresentaram máximo em 44,5 kg ha⁻¹ e sacarose reduziu com as doses. A fotossíntese líquida apresentou máximo em 31,4 kg ha⁻¹ (47,2 μmol CO₂ m⁻² s⁻¹), com redução nas maiores doses por limitação não estomática, com leve queda de Fv/Fm (0,81 para 0,79). Propõe-se como faixa adequada para manejo os teores de Zn no solo entre 3,80 e 8,24 mg dm⁻³ e na folha diagnóstica entre 29,2 e 52,8 mg kg⁻¹ em R2, associada à dose residual de 13,9 a 46,3 kg ha⁻¹ de Zn.