Lanthanum content and effects on growth, gas exchanges, and chlorophyll index in maize plants / Teor de lantânio e efeitos no crescimento, trocas gasosas e teor de clorofila em plantas de milho

Rare earth elements, such as lanthanum (La), have been applied to agriculture via fertilizers, aiming to increase the productivity and crop quality, such results observed mainly in China. However, the knowledge about the effect of La on maize growth, as well as for other species, despite the growing interest it is still limited. The aim of this study was to evaluate the effects of La on maize growth, La content,photosynthetic rate and chlorophyll content in maize plants in response to La treatment (0, 25, 50, 100, 150, 300 and 600 μM) in nutrient solution for three weeks. The plants were placed in geminated pots using a split-root technique. One of the pots in the geminated set was filled with a complete nutrient solution without La, while another was filled with a nutrient solution without phosphorus but containing different concentrations of La. It was verified that roots of maize plants can accumulate approximately sixty percent more La than shoots. Moreover, low La concentrations stimulated an increase in chlorophyll index,resulting in a slight increase in shoot biomass. At higher levels, La didn’t reduce growth but caused adecrease in both photosynthetic rate and chlorophyll index.

Elementos terra rara, como lantânio (La), são aplicados à agricultura via fertilizantes, com oobjetivo de aumentar a produtividade e a qualidade das culturas agrícolas, fato observado principalmente naChina. Entretanto, o conhecimento sobre o efeito de La no crescimento do milho, bem como para outrasculturas agrícolas, ainda é limitado apesar do interesse crescente. O presente estudo objetivou avaliar oefeito da aplicação de La sobre o crescimento, teor de La, fotossíntese e teor de clorofila em plantas demilho, expostas a concentrações crescentes de La (0, 25, 50, 100, 150, 300 e 600 μM) em solução nutritivapor três semanas. As plantas foram colocadas em vasos geminados usando uma técnica de raiz divisória.Um dos potes no conjunto geminado foi preenchido com solução nutritiva completa que não continha La,enquanto outra foi preenchida com solução nutritiva sem fósforo, mas contendo diferentes concentraçõesde La. Foi verificado que as raízes das plantas de milho podem acumular sessenta por cento mais La quandocomparado à parte aérea. Além disso, as baixas concentrações de La estimularam o aumento do teor declorofila, resultando em um aumento na biomassa da parte aérea. Em concentrações mais elevadas, aaplicação de La não reduziu o crescimento das plantas de milho, mas causou diminuição na taxafotossintética e no índice de clorofila.

Efeito do cério na qualidade fisiológica de sementes de milho e no desempenho agronômico das plantas / Effect cerium on the physiological quality maize seed and agronomic performance of plants

Os elementos químicos terras raras, tais como Cério (Ce), podem ser utilizados como fertilizantes no manejo químico das culturas, visando a otimização no fornecimento de nutrientes às plantas, quando se buscam incrementos na produtividade agrícola. O objetivo do trabalho foi avaliar a qualidade fisiológica e o desempenho agronômico da cultura do milho, após tratamento das sementes com Ce. As sementes da cultivar Pioneer 30F53, foram imersas em solução aquosa, nas concentrações de 0, 5, 10, 15, 20 e 25 mg de Ce L-1, por uma hora. Após a imersão, foram realizados os testes de germinação, primeira contagem da germinação, classificação do vigor, comprimento e massa seca de plântulas, em laboratório. Em campo, sementes tratadas com a concentração de 12 mg de Ce L-1, escolhida após a primeira etapa de testes de laboratório, foram semeadas e durante o ciclo da cultura foram avaliados além do rendimento, número de dias até emergência de 50 % das plantas, número de folhas, diâmetro do colmo, estatura de plantas e número de dias até 50 % do florescimento. Concluiu-se que a aplicação de Ce em sementes de milho aumenta a germinação e o vigor das sementes, mas não influencia o crescimento vegetativo e reprodutivo. O tratamento com Ce pode induzir ao aumento do rendimento da cultura do milho.

The search for alternatives that provide increases in crop yields in agricultural systems is still present today. Chemical elements rare earths such as cerium (Ce) represent alternatives in the search for increases in agricultural productivity and has been used in several countries and many cultures. The objective of this study was to evaluate the physiological quality and agronomic performance of corn after seed treatment with Ce. Corn seeds Pioneer 30F53, since they were immersed in aqueous solution at concentrations of 0, 5, 10, 15, 20 and 25 mg L-1 Ce, for one hour. After the immersion, were performed tests of germination, first count germination, vigor classification, length and seedling dry weight in the laboratory. In the field, the seeds treated with a concentration of 12 mg L-1 Ce, previously chosen by laboratory tests were sown and during the course of the culture were measured as well as yield, number of days until emergence of the plants 50%, number leaf, stem diameter, plant height and number of days until 50% flowering. It was concluded that the application of Ce increases in corn seed germination and seed vigor, but no effect on the vegetative and reproductive growth. The treatment with Ce can induce an increase of the yield of corn.