Effect of root and leaf applications of soluble silicon on blast development in rice

Abstract

Blast, caused by Pyricularia oryzae, is the most important fungal disease of rice worldwide. This study aimed to compare root and foliar supply of soluble silicon (Si) on rice resistance to blast. The application of soluble Si to the roots increased Si concentration in leaf tissues as compare to plants grown in soil amended with calcium silicate. There was no increase in leaf Si concentration after soluble Si spray, regardless if the leaves were washed or not before analysis. X-ray microanalysis revealed that Si deposition was very similar on the leaf epidermis of plants sprayed with soluble Si, root amended with soluble Si or grown in soil amended with calcium silicate. The lesion size, the number of lesions per cm 2 of leaf and the area under blast progress curve were reduced for rice plants grown in soil that received the application of soluble Si or was amended with calcium silicate. The results of this study showed that the supply of soluble Si to the roots or its spray onto to the rice leaves can decrease blast symptoms.Key words: Pyricularia oryzae, foliar disease, mineral nutrition.Efeito da aplicação radicular e foliar de silício solúvel sobre o desenvolvimento da brusone em arroz Resumo A brusone, causada por Pyricularia oryzae, é a doença fúngica mais importante do arroz no mundo. O objetivo deste estudo foi comparar o suprimento radicular e foliar de silício solúvel (Si) na resistência do arroz à brusone. A aplicação de Si solúvel para as raízes das plantas de arroz aumentou a concentração de Si nos tecidos foliares quando comparados aos de plantas cultivadas em solo suprido com silicato de cálcio. Não houve aumento na concentração foliar de Si após a aplicação de Si solúvel, independentemente de as folhas terem sido lavadas ou não antes da análise. Foi demonstrado por microanálise de raios-X que a deposição de Si foi muito semelhante na epiderme de plantas pulverizadas com Si solúvel, com raiz supridas com Si solúvel ou cultivadas em solo com silicato de cálcio. O tamanho da lesão, o número de lesões por cm 2 de folha e a área abaixo da curva de progresso da brusone foram reduzidos em plantas cultivadas em solos que receberam a aplicação de Si solúvel ou foram supridas com silicato de cálcio. Os resultados deste estudo demonstram que o fornecimento de Si solúvel às raízes ou a sua pulverização sobre as folhas de arroz podem diminuir os sintomas da brusone.Palavras-chave: Pyricularia oryzae, doença foliar, nutrição mineral.

The Effect of Silica (SiO2) to the Severity of Yellow Leaf Curl Disease on Chili Pepper

“…Previous research reported that thrips (Frankliniella schultzei) as an insect vector of Tomato spotted wilt virus (TSWV) in Brazil, was able to be suppressed by the application of silica (Almeida et al, 2009). The application of silica could also suppress Pythium aphanidermatum infected the roots of tomato plants (Heine et al, 2007) and Pyricularia oryzae caused blast disease in rice (Cacique et al, 2013).…”

Análise microscópica da resistência do arroz à queima das bainhas mediada pelo silício

“…O suprimento de Si para plantas tem reconhecida importância para a redução da intensidade de várias doenças em importantes culturas comerciais, principalmente para o arroz (Cacique et al, 2013;Cruz et al, 2013Cruz et al, , 2014Datnoff et al, 1997;Fortunato et al, 2014;Rodrigues et al, 2003a,b;Schurt et al, 2013;Tatagiba et al, 2014). No entanto, o presente trabalho apresenta as primeiras evidências, a nível microscópico, de que a resistência do arroz à queima das bainhas é potencializada pelo Si.…”

“…Kim et al (2002) sugeriram que folhas de arroz com maior concentração de Si formaram uma barreira que impediu a penetração de P. oryzae. Outros estudos utilizando microanálise de raios-X também associam alto acúmulo de Si na superfície de folhas de arroz e de trigo com maior resistência às doenças (Cacique et al, 2013;Domiciano et al, 2010;Guével et al, 2007;Rezende et al, 2009). No presente estudo, intensa e homogênea deposição de Si nas bainhas das plantas de arroz de ambos cultivares atuaram, provavelmente, como uma barreira física, afetando a penetração e a colonização de R. solani.…”

“…O aumento na concentração de Si nos tecidos das plantas de arroz tem sido associado com a resistência à brusone, mancha marrom, podridão do colmo, escaldadura, queima das bainhas e escurecimento dos grãos (Cacique et al, 2013;Datnoff et al, 1997;Hayasaka et al, 2008;Kim et al, 2002;Rezende et al, 2009;Rodrigues et al, 2003a,b;Schurt et al, 2013;Tatagiba et al, 2014).…”

ABSORÇÃO E TRANSLOCAÇÃO DE SILÍCIO EM MUDAS DE <i>Eucalyptus camaldulensis</i>

“…Epstein 2001citou alguns exemplos de ações benéficas que o silício é capaz de promover na planta, em casos cientificamente comprovados, tais como: resistência ao ataque de organismos patogênicos; melhor estruturação da arquitetura das plantas; resistência à herbivoria de insetos fitófagos; redução da fitotoxidez das plantas causadas por metais pesados, entre outras. De acordo com Cacique et al (2013), o fornecimento de Si para plantas de arroz, tanto na forma solúvel aplicada nas raízes ou a sua pulverização sobre a parte aérea, pode aumentar a resistência das plantas ao ataque de fungos. Segundo Pinto et al (2009), a adição do Si ameniza o efeito negativo de metais pesados, como por exemplo o excesso de Zn sobre o crescimento de plantas de Eucalyptus urophylla e proporciona uma utilização mais eficiente de P, Ca, Mg e S por estas plantas.…”