Estudos sobre a cinética de absorção do fósforo pelo arroz (Oryza sativa L.) e pelo feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.)

Baraibar, A.; Villamil, J.; Fiore, M.F.; Marcondes, R.F.; Muraoka, T.; Cabral, C.P.; Malavolta, M.L.; Malavolta, E.

doi:10.1590/S0071-12761987000200031

Resumos

Objetivando caracterizar os efeitos das diferentes concentrações de fósforo e da presença de outros íons na cinética de absorção de radiofósforo, foram conduzidos ensaios em solução nutritiva, em condições ambientais controladas. Foram empregadas raízes destacadas de arrroz e feijão para os estudos com diferentes concentrações de fósforo no meio (10-7 M até 5 x 10-2 M) e para avaliar as interações promovidas por Mg+2, Al+3, K+, NH4+, N-NO3-, N-urêia no mecanismo de absorção por períodos de uma hora e meia a duas horas. Em plantas inteiras de arroz procurou-se avaliar os efeitos da presença de Mg e/ou alumínio na absorção e transporte de fósforo quando variava a concentração externa (1 ppm, 5 ppm, 10 ppm e 20 ppm) por um período de 17 horas. Foi constatado um mecanismo duplo de absorção com as duas fases seguindo a cinética simples de Michaelis-Menten, e com ponto de transição entre 1-50x10-5. A transformada de dados segundo Hofstee adaptou-se melhor à interpretação dos dados experimentais. Feijão foi mais eficientes na absorção que arroz para a primeira fase (maior Vmax). Alumínio apresentou efeito estimulatório nítido na absorção de fósforo, promovendo porém, a fixação do ânion na raiz quando consideradas as concentrações mais baixas. Em concentrações altas de P, este último efeito não foi evidenciado. Magnésio não promoveu maior absorção, nem maior transporte do que K+; o mesmo aconteceu com as diferentes formas de nitrogênio. Uréia poderia ter um efeito depressivo maior, embora não significativo. Discutem-se os prováveis mecanismos envolvidos nestas respostas.

Three experiments were conducted under controlled conditions with the objectives of evaluating the effect of different concentrations of phosphorus and on the presence of other ions on the kinetic of absorption. Excised roots of rice and bean were placed in aereated solutions containing increasing concentrations of NaH2PO4 (10-7 M to 5x10-2M) during 90 minutes. The rate of absorption (v = mmols P/g dry matter) and the kinetic constants Vmax and Km were determined. Similar procedure was used to to evaluate the interaction of Mg+2, Al+3, K+, N-NH4+, N-NO3- and N-ureia in the uptake of phosphorus during 120 minutes. In another experiment, the effect of the presence of Mg+2 and/for Al+3 in the uptake and redistribution of phosphorus, was evaluated by varying the external concentration (1 ppm, 5 ppm, 10 ppm and 20 ppm) during a period of 17 hours, and utilizing whole rice plants. It was observed a dual mechanism, with two phases following the Michaelis-Menten kinetics and with transition phase 1 - 50 x 10-5 M. The best explanation of the experimental data was obtained, by transforming the data in accordance with HOFSTEE (1952). Bean was more efficient than rice in the first phase of uptake (higher Vmax). Al+3 had a clear stimulatory effect on the uptake of phosphorus, promoting, however, the anion fixation in the root at lower concentrations. At the highest concentrations (20 ppm) of phosphorus this effect was not evident. No effect on the uptake was observed with Mg+2, K+ and different forms of nitrogen. Urea could have a depressive effect although, not significant. Possible mechanisms invelved are discussed.

Estudos sobre a cinética de absorção do fósforo pelo arroz (Oryza sativa L.) e pelo feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.)^* * Trabalho da disciplina LEN 807. Curso de Pós-Graduação em Energia Nuclear na Agricultura, ano 1985. Parte do contrato FEALQ/FINEP.

Studies on the kinetics of absorption of phosphorus by rice (Oryza sativa L.) and beans

A. Baraibar^I; J. Villamil^I; M.F. Fiore^I; R.F. Marcondes^I; T. Muraoka^II; C.P. Cabral^II; M.L. Malavolta^II; E. Malavolta^II

^IEstudantes de Pós-Graduação, CENA, USP, Piracicaba, SP

^IICENA, USP, Piracicaba, SP

RESUMO

Objetivando caracterizar os efeitos das diferentes concentrações de fósforo e da presença de outros íons na cinética de absorção de radiofósforo, foram conduzidos ensaios em solução nutritiva, em condições ambientais controladas. Foram empregadas raízes destacadas de arrroz e feijão para os estudos com diferentes concentrações de fósforo no meio (10^-7 M até 5 x 10^-2 M) e para avaliar as interações promovidas por Mg⁺², Al⁺³, K+, NH₄⁺, N-NO₃^-, N-urêia no mecanismo de absorção por períodos de uma hora e meia a duas horas. Em plantas inteiras de arroz procurou-se avaliar os efeitos da presença de Mg e/ou alumínio na absorção e transporte de fósforo quando variava a concentração externa (1 ppm, 5 ppm, 10 ppm e 20 ppm) por um período de 17 horas.

Foi constatado um mecanismo duplo de absorção com as duas fases seguindo a cinética simples de Michaelis-Menten, e com ponto de transição entre 1-50x10^-5. A transformada de dados segundo Hofstee adaptou-se melhor à interpretação dos dados experimentais. Feijão foi mais eficientes na absorção que arroz para a primeira fase (maior Vmax). Alumínio apresentou efeito estimulatório nítido na absorção de fósforo, promovendo porém, a fixação do ânion na raiz quando consideradas as concentrações mais baixas. Em concentrações altas de P, este último efeito não foi evidenciado. Magnésio não promoveu maior absorção, nem maior transporte do que K⁺; o mesmo aconteceu com as diferentes formas de nitrogênio. Uréia poderia ter um efeito depressivo maior, embora não significativo. Discutem-se os prováveis mecanismos envolvidos nestas respostas.

SUMMARY

Three experiments were conducted under controlled conditions with the objectives of evaluating the effect of different concentrations of phosphorus and on the presence of other ions on the kinetic of absorption. Excised roots of rice and bean were placed in aereated solutions containing increasing concentrations of NaH₂PO₄ (10^-7 M to 5x10^-2M) during 90 minutes. The rate of absorption (v = mmols P/g dry matter) and the kinetic constants Vmax and Km were determined. Similar procedure was used to to evaluate the interaction of Mg⁺², Al⁺³, K⁺, N-NH₄⁺, N-NO₃^- and N-ureia in the uptake of phosphorus during 120 minutes. In another experiment, the effect of the presence of Mg⁺² and/for Al⁺³ in the uptake and redistribution of phosphorus, was evaluated by varying the external concentration (1 ppm, 5 ppm, 10 ppm and 20 ppm) during a period of 17 hours, and utilizing whole rice plants. It was observed a dual mechanism, with two phases following the Michaelis-Menten kinetics and with transition phase 1 - 50 x 10^-5 M. The best explanation of the experimental data was obtained, by transforming the data in accordance with HOFSTEE (1952). Bean was more efficient than rice in the first phase of uptake (higher Vmax). Al⁺³ had a clear stimulatory effect on the uptake of phosphorus, promoting, however, the anion fixation in the root at lower concentrations. At the highest concentrations (20 ppm) of phosphorus this effect was not evident. No effect on the uptake was observed with Mg⁺², K⁺ and different forms of nitrogen. Urea could have a depressive effect although, not significant. Possible mechanisms invelved are discussed.

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LITERATURA CITADA

CO-AUTORES

Os seguintes alunos de pós-graduação são co-autores do presente trabalho.

. Álvaro de Mendonça Thurler

. Álvaro Pires da Silva

. Amalia Baraibar de Villamil

. Beatriz Monte Serrat Prevedello

. Edmilson José Ambrosano

. Elaine Bahia Wuthe

. Fredy Orlando Vegas Colmenarez

. Ivail Amaral Guerrini

. José Milton Villamil Lucas

. José Ubirajara Garcia Fontoura

. Kátia Regina Pimentel de Araújo

. Luiz Augusto Buzolin C. de Vanconcellos

. Marcos Antonio de Rezende

. Marcos Silveira Bernardes

. Marcos Vinícius Folegatti

. Marli de Fátima Fiore

. Marli T. Almeida Minhoni

. Paulo Afonso Graciano

. Paulo Marcos da Silva

. Plínio Barbosa de Camargo

. Roberto Bonetti

. Rubem Marcondes Ferreira

. Thais Maria Diehl Santiago

. Valdinei T. Paulino.

Recebido para publicação em 30/10/87.

ADRIANO, D.C.; PAULSEN, G.M., MURPHY, S., 1972. Analysis of response curve to increase P concentration in intact groundnut plants. Isotopes and Radiation in Soil Plants Relationship. IAEA, Vienna.
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CORDEIRO, A.T., 1981. Efeitos de níveis de nitrato, amônio e alumínio sobre o crescimento e sobre a absorção de fósforo e de nitrogênio em Stylosantes guianensis e Stylosantes macrocephala. Viçosa, UFV, 53p. (Tese de Mestrado).
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RAGLAND, J.L. & N.T. COLEMAN, 1962. Influence of aluminum on phosphorus uptake by bean root. Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 26: 88-90.
RANDALL, P.J., & P.B. VOSE, 1963. Effect of aluminum on uptake and translocation of phosphorus 32 by perennial ryegrass. Plant. Physiol., 38: 403-413.
RIBEIRO DO VALE, F., 1982. Efeito do alumínio sobre a cinética de absorção de nitrato, amônio e fosfato em milho (Zea mays) e um clone de eucalipto (Eucalyptus. alba). Tese de Mestrado, Viçosa, MG. 70 p.
THIEN, S.J. & McFEE, 1970. Influence of nitrogen on phosphorus absorption and translocation in Zea mays. Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 34: 87-90.

*

Trabalho da disciplina LEN 807. Curso de Pós-Graduação em Energia Nuclear na Agricultura, ano 1985. Parte do contrato FEALQ/FINEP.

Datas de Publicação

Publicação nesta coleção
20 Ago 2010
Data do Fascículo
1987

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

[1] ADRIANO, D.C.; PAULSEN, G.M., MURPHY, S., 1972. Analysis of response curve to increase P concentration in intact groundnut plants. Isotopes and Radiation in Soil Plants Relationship. IAEA, Vienna.

[2] BAR YOSELF, B., 1971. Fluxes of P and Ca into intact corn root and their dependence on solution concentration and rootage. Plant and Soil, 35: 589-600.

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[5] CROCOMO, O.J., 1964. Sobre a absorção de fósforo pelas raízes das plantas. E.S.A. "Luiz de Queiroz", SP. Mimeograf. 13 pp.

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[15] FRIED, M. & H.BROESHART, 1967- The soil plant system. Academic Press. Nova Iorque, Londres.

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[21] LEONCE, F.S. & H.H.MILLER, 1966. A physiological effect of nitrogen on phosphorus absorption by corn. Agron. J., 58:245-249.

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[28] MALAVOLTA, E,; A.F. VECHIATO; H. TAKAHASHI; J. KLIEMANN; J.A. AZEVEDO; M.D. THOMAZI; P.J.CARVALHO & S.R.F. LEÃO, 1982. Estudos sobre a nutrição mineral do arroz. Absorção radicular e foliar do radiofósforo por diversas variedades. Anais da ESALQ, vol. 39. p. 373.

[29] McCORMICK, L.H. & F.Y. BORDEN, 1974. The ocurrence of aluminum-phosphate precipitate in plant roots. Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 38:931-934.

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[31] NISSEN, P., 1974. Uptake mechanisms: inorganic and organic. Rev. Plant. Physiol., 25: 53-59.

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[33] NOGGLE, J.C. & H. FRIED, 1960 A kinetic analysis of phosphorus absorption by excised roots of millet, barley and alfafa. Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 24:33-35.

[34] RAGLAND, J.L. & N.T. COLEMAN, 1962. Influence of aluminum on phosphorus uptake by bean root. Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 26: 88-90.

[35] RANDALL, P.J., & P.B. VOSE, 1963. Effect of aluminum on uptake and translocation of phosphorus 32 by perennial ryegrass. Plant. Physiol., 38: 403-413.

[36] RIBEIRO DO VALE, F., 1982. Efeito do alumínio sobre a cinética de absorção de nitrato, amônio e fosfato em milho (Zea mays) e um clone de eucalipto (Eucalyptus. alba). Tese de Mestrado, Viçosa, MG. 70 p.

[37] THIEN, S.J. & McFEE, 1970. Influence of nitrogen on phosphorus absorption and translocation in Zea mays. Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 34: 87-90.

Brasil

Brasil

Estudos sobre a cinética de absorção do fósforo pelo arroz (Oryza sativa L.) e pelo feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.)

Studies on the kinetics of absorption of phosphorus by rice (Oryza sativa L.) and beans

Resumos

Datas de Publicação