Nutritional management and physiological responses of Atriplex nummularia Lindl. on the improvement of phytoextraction in salt-affected soil.

Soil salinity is a significant abiotic stress and poses risks to environmental sustainability. Thus, the improvement of the time for recovering the salt-affect soil is crucial for the phytoextraction process using halophytes plants, especially regarding on nutritional management. We evaluated the responses of Atriplex nummularia Lindl. to nitrogen (N) and phosphorus (P) under different salinity levels. The treatments comprised doses of N (N1 = 80 kg ha-1) and P (P1 = 60 kg ha-1): (1) without N and P (N0P0) (control); (2) with N and without P (N1P0); (3) without N and with P (N0P1); and (4) with N and P (N1P1) and five levels of electrical conductivity from irrigation water: 0.08, 1.7, 4.8, 8.6, and 12.5 dS m-1. The. We evaluated dry biomass of leaves, stems, and roots 93 days after transplantation. We also assessed the leaf and osmotic water potential, the osmotic adjustment, and the nutrient contents (N, P, Na, and K). N application increased 22.3, 17.8, and 32.8% the leaf biomass, stem biomass, and osmotic adjustment, respectively; and consequently, boosts Na extraction in 27.8%. Thus, the time of the phytoextraction process can be improved with N fertilizer at a rate of 80 kg ha-1.

Very few studies have investigated the nutrient dynamics responses in Atriplex species in salt-affected soils; thus, this study represents a novelty. We tested the management of nitrogen (N) and phosphate (P) fertilizers to increase crop yield and optimize the phytoextraction process in salt-affected soils. We believe our results contribute to the improvement of the knowledge of this relevant topic, mainly in terms of the recovery of areas degraded by salinity. There is a paucity of studies associating salinity and nutritional management of soils worldwide.

Physiological responses of watercress to brackish waters and different nutrient solution circulation times / Respostas fisiológicas de agrião com águas salobras e diferentes tempos de circulação da solução nutritiva

Water scarcity and the use of brackish water are the main challenges for agricultural development. In view of this, the present study proposes to examine physiological responses of the broadleaf-cress crop in an NFT hydroponics system according to the use of brackish water and nutrient solution circulation times. The treatments were distributed in a randomized block design with five water salinity levels (ECw: 0.6, 1.6, 2.6, 3.6 and 4.6 dS m-1) and two nutrient solution circulation times (T1 = 10 min and T2 = 15 min), totaling 10 treatments with four replicates, which resulted in 40 experimental plots. The following variables were analyzed: net photosynthetic rate, stomatal conductance, transpiration, leaf proline content, shoot moisture content, stem diameter and root length. The maximum observed photosynthetic rates were 20.9 mmol m-2 s-1 (T1) and 20.0 mmol m-2 s-1 (T2). Maximum stomatal conductance was 0.44 mol m-2 s-1, which decreased by 63.4% at the highest salinity level. The increasing ECw levels in both growing cycles evaluated reduced gas exchanges, stem diameter and root length. The nutrient solution circulation time of 15 min provided the most satisfactory results for the analyzed variables.(AU)

A escassez hídrica e o uso de água salobras são os principais desafios para o desenvolvimento agrícola. Diante disto o objetivo deste trabalho foi avaliar respostas fisiológicas da cultura do agrião d água de folhas larga em sistema hidropônico NFT em função do uso de águas salobras e tempos de circulação da solução nutritiva. Os tratamentos foram distribuídos em delineamento em blocos casualizados, com cinco níveis de salinidade da água (CEa: 0,6; 1,6; 2,6; 3,6 e 4,6 dS m-1) e dois tempos de circulação da solução nutritiva, (T1 =10 e T2=15 min), totalizando 10 tratamentos com 4 repetições, resultando em 40 parcelas experimentais. As variáveis analisadas foram: taxa de fotossíntese líquida, condutância estomática, transpiração, teor foliar de prolina, teor de umidade da parte aérea das plantas, diâmetro doc aule e comprimento das raízes. A máxima fotossíntese observada foi de 20,9 mmol m-2 s-1 (T1) e 20,0mmol m-2 s-1 (T2), para a condutância estomática foi 0,44 mol m-2s-1 provocando decréscimo 63,4%. O aumento dos níveis de CEa, em ambos os ciclos de cultivo avaliados, reduziram os valores de trocas gasosas, diâmetro do caule e comprimento da raiz. O tempo de 15 min promoveu os resultados mais satisfatórios para as variáveis analisadas.(AU)

Physiological responses of watercress to brackish waters and different nutrient solution circulation times / Respostas fisiológicas de agrião com águas salobras e diferentes tempos de circulação da solução nutritiva

Water scarcity and the use of brackish water are the main challenges for agricultural development. In view of this, the present study proposes to examine physiological responses of the broadleaf-cress crop in an NFT hydroponics system according to the use of brackish water and nutrient solution circulation times. The treatments were distributed in a randomized block design with five water salinity levels (ECw: 0.6, 1.6, 2.6, 3.6 and 4.6 dS m-1) and two nutrient solution circulation times (T1 = 10 min and T2 = 15 min), totaling 10 treatments with four replicates, which resulted in 40 experimental plots. The following variables were analyzed: net photosynthetic rate, stomatal conductance, transpiration, leaf proline content, shoot moisture content, stem diameter and root length. The maximum observed photosynthetic rates were 20.9 mmol m-2 s-1 (T1) and 20.0 mmol m-2 s-1 (T2). Maximum stomatal conductance was 0.44 mol m-2 s-1, which decreased by 63.4% at the highest salinity level. The increasing ECw levels in both growing cycles evaluated reduced gas exchanges, stem diameter and root length. The nutrient solution circulation time of 15 min provided the most satisfactory results for the analyzed variables.

A escassez hídrica e o uso de água salobras são os principais desafios para o desenvolvimento agrícola. Diante disto o objetivo deste trabalho foi avaliar respostas fisiológicas da cultura do agrião d’ água de folhas larga em sistema hidropônico NFT em função do uso de águas salobras e tempos de circulação da solução nutritiva. Os tratamentos foram distribuídos em delineamento em blocos casualizados, com cinco níveis de salinidade da água (CEa: 0,6; 1,6; 2,6; 3,6 e 4,6 dS m-1) e dois tempos de circulação da solução nutritiva, (T1 =10 e T2=15 min), totalizando 10 tratamentos com 4 repetições, resultando em 40 parcelas experimentais. As variáveis analisadas foram: taxa de fotossíntese líquida, condutância estomática, transpiração, teor foliar de prolina, teor de umidade da parte aérea das plantas, diâmetro doc aule e comprimento das raízes. A máxima fotossíntese observada foi de 20,9 mmol m-2 s-1 (T1) e 20,0mmol m-2 s-1 (T2), para a condutância estomática foi 0,44 mol m-2s-1 provocando decréscimo 63,4%. O aumento dos níveis de CEa, em ambos os ciclos de cultivo avaliados, reduziram os valores de trocas gasosas, diâmetro do caule e comprimento da raiz. O tempo de 15 min promoveu os resultados mais satisfatórios para as variáveis analisadas.

Mobility of Pratylenchus coffeae in segmented soil columns submitted to water flows and plant stimuli / Mobilidade de Pratylenchus coffeae no solo em colunas segmentadas submetidas a fluxos de água e estímulos vegetais

The root-lesion nematode Pratylenchus spp. causes a high-severity disease, promoting high economic losses in various crops of agricultural importance. The nematode control is difficult, especially after introduction into the area. Studies on the migration of this parasite in the soil are scarce. However, understanding nematode behavior in the soil is fundamental to increase the efficiency of management practices, especially in irrigated agriculture. This study aimed to evaluate the influence of water flow and plant stimulus on Pratylenchus coffeae mobility in segmented soil columns. The columns were segmented into 11 rings of 1 cm long filled with washed sand, one of the ends exposed to a bait, and submitted to flows of 0, 3, 7 cm3/min of water. Baits for nematode attraction and repelling consisted of sectioned tubers of yam (Dioscorea cayennensis) and cut leaves of neem (Azadirachta indica), respectively, and the absence of baits as the control. Nematodes were injected into the central segment of the column, and migration and presence in water leaching were determined five days after soil infestation. Mobility of P. coffeae varied with water flow and bait type. In the absence of water flow, nematodes migrated in the opposite direction to the neem baits, but migration was well distributed in the presence of yam baits, with specimens present in all column segments. The nematode had significantly higher resistance to water flow of 3 cm3/min in the presence of yam baits. No nematodes were found in the water leached at flows of 3 and 7 cm3/min in the absence of bait.

O nematoide das lesões radiculares Pratylenchus spp. causa doença de alta severidade promovendo elevadas perdas econômicas em inúmeras culturas de importância agrícola. O controle é difícil, principalmente depois de sua introdução na área. Estudos sobre a migração desse parasito no solo são escassos. No entanto, entender o comportamento do nematoide no solo é fundamental para aumentar a eficiência das práticas de manejo, especialmente em agricultura irrigada. O objetivo do estudo foi avaliar a influência do fluxo de água e do estímulo vegetal na mobilidade de Pratylenchus coffeae em colunas de solo. As colunas foram segmentadas em 11 anéis de 1 cm de comprimento, preenchidas com areia lavada, tendo uma das extremidades exposta à isca e submetida a fluxos de 0, 3, 7 cm3/min de água. As iscas para atração e afastamento do nematoide consistiram de túberas seccionadas de inhame (Dioscorea cayennensis) e folhas picotadas de nim (Azadirachta indica), respectivamente, e a ausência de iscas como testemunha. Os nematoides foram injetados no segmento central da coluna e a migração e lixiviação determinadas cinco dias após infestação do solo. A mobilidade de P. coffeae variou com fluxo de água e tipo de isca. Na ausência de fluxo de água os nematoides migraram em sentido contrário às iscas de nim, mas a migração foi bem distribuída na presença de iscas de inhame, com espécimes presentes em todos os segmentos da coluna. Quando aplicado fluxo de 3 cm3/min de água, P.coffeae ofereceu significativamente maior resistência ao fluxo na presença de iscas de inhame. Os nematoides não foram lixiviados nos fluxos de 3 e 7 cm3/min de água na ausência de isca.

Mobility of Pratylenchus coffeae in segmented soil columns submitted to water flows and plant stimuli / Mobilidade de Pratylenchus coffeae no solo em colunas segmentadas submetidas a fluxos de água e estímulos vegetais

The root-lesion nematode Pratylenchus spp. causes a high-severity disease, promoting high economic losses in various crops of agricultural importance. The nematode control is difficult, especially after introduction into the area. Studies on the migration of this parasite in the soil are scarce. However, understanding nematode behavior in the soil is fundamental to increase the efficiency of management practices, especially in irrigated agriculture. This study aimed to evaluate the influence of water flow and plant stimulus on Pratylenchus coffeae mobility in segmented soil columns. The columns were segmented into 11 rings of 1 cm long filled with washed sand, one of the ends exposed to a bait, and submitted to flows of 0, 3, 7 cm3/min of water. Baits for nematode attraction and repelling consisted of sectioned tubers of yam (Dioscorea cayennensis) and cut leaves of neem (Azadirachta indica), respectively, and the absence of baits as the control. Nematodes were injected into the central segment of the column, and migration and presence in water leaching were determined five days after soil infestation. Mobility of P. coffeae varied with water flow and bait type. In the absence of water flow, nematodes migrated in the opposite direction to the neem baits, but migration was well distributed in the presence of yam baits, with specimens present in all column segments. The nematode had significantly higher resistance to water flow of 3 cm3/min in the presence of yam baits. No nematodes were found in the water leached at flows of 3 and 7 cm3/min in the absence of bait. (AU)

O nematoide das lesões radiculares Pratylenchus spp. causa doença de alta severidade promovendo elevadas perdas econômicas em inúmeras culturas de importância agrícola. O controle é difícil, principalmente depois de sua introdução na área. Estudos sobre a migração desse parasito no solo são escassos. No entanto, entender o comportamento do nematoide no solo é fundamental para aumentar a eficiência das práticas de manejo, especialmente em agricultura irrigada. O objetivo do estudo foi avaliar a influência do fluxo de água e do estímulo vegetal na mobilidade de Pratylenchus coffeae em colunas de solo. As colunas foram segmentadas em 11 anéis de 1 cm de comprimento, preenchidas com areia lavada, tendo uma das extremidades exposta à isca e submetida a fluxos de 0, 3, 7 cm3/min de água. As iscas para atração e afastamento do nematoide consistiram de túberas seccionadas de inhame (Dioscorea cayennensis) e folhas picotadas de nim (Azadirachta indica), respectivamente, e a ausência de iscas como testemunha. Os nematoides foram injetados no segmento central da coluna e a migração e lixiviação determinadas cinco dias após infestação do solo. A mobilidade de P. coffeae variou com fluxo de água e tipo de isca. Na ausência de fluxo de água os nematoides migraram em sentido contrário às iscas de nim, mas a migração foi bem distribuída na presença de iscas de inhame, com espécimes presentes em todos os segmentos da coluna. Quando aplicado fluxo de 3 cm3/min de água, P.coffeae ofereceu significativamente maior resistência ao fluxo na presença de iscas de inhame. Os nematoides não foram lixiviados nos fluxos de 3 e 7 cm3/min de água na ausência de isca.(AU)