Potassium silicate as a resistance elicitor in sweet corn yield traits under water stress

Authors

DOI:

https://doi.org/10.17584/rcch.2019v13i1.7916

Keywords:

Zea mays, Potassium silicate, Induced resistance, Resistance to water stress

Abstract

Plant water stress is a major problem in the Cerrado biome of Brazil. Dry periods and random climatic events cause quality and yield losses in sweet corn plants. Compounds, such as silicon (Si), are being studied to reduce the negative impacts of water stress on agricultural crops. Further tests may allow farmers to increase the use of silicon-based compounds. The objective of this study was to evaluate the production parameters of the sweet corn (Zea mays var. saccharata) (Poaceae) Tropical Plus® hybrid with water stress and potassium silicate doses applied with foliar spraying. A randomized block design with four soil water tensions (15, 30, 45 and 60 kPa) and four potassium silicate doses (0, 6, 12 and 24 L ha-1) was used in a greenhouse. The studied factors, alone or in interaction with each other, did not affect most of the sweet corn yield parameters. The hypothesis that these results may have been partially affected by the presence of silicon are discussed. The sweet corn plant yield was affected mainly by the soil water tension of 60 kPa.

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Author Biography

Alexandre Igor Azevedo Pereira, Instituto federal Goiano

Alexandre Igor de Azevedo Pereira, Eng. Agrônomo (UFPB), Mestre (UFV) e Doutor em Entomologia (UFV) atua nas Ciências Agrárias (Fitossanidade e Fitotecnia). Professor desde 2010 no Instituto Federal Goiano e desde 2012 Gerente de Pesquisa no Campus Urutaí. Estudantes de cursos Técnicos, Graduação e Pós-Graduação cursam aulas com AIA Pereira sobre os temas Olericultura, Entomologia, Manejo Integrado de Pragas e Controle Biológico. Líder do grupo de pesquisa Técnicas Sustentáveis de Produção de Hortaliças no Cerrado Goiano (certificado pelo CNPq). Orientador nos Programas de Pós-Graduação em Proteção de Plantas (Campus Urutaí) e Olericultura (Campus Morrinhos) ambos do IF Goiano. AIA Pereira trabalhou como professor visitante no John Abbott College e na McGill University (Campus MacDonald) (Montreal, Canadá) através de um projeto piloto conduzido pela SETEC/MEC/CAPES sobre Pesquisa Aplicada. Desenvolve projetos de Pesquisa Básica de acordo com sua curiosidade científica e projetos de Pesquisa Aplicada, com agroindústrias e propriedades agrícolas situadas no Cerrado goiano.

References

Almeida, B.M. 2016. Déficit e excesso hídrico na cultura do milho (Zea mays L.) em ambiente protegido. Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo. Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”. 123p.

Barbieri, V.H.B., J.M.Q. Luz, C.H. Brito, J.M. Duarte, L.S. Gomes, and D.G. Santana. 2005. Produtividade e rendimento industrial de híbridos de milho doce em função de espaçamento e populações de plantas. Hortic. Bras. 23, 826-830.

Berlato, M.A., H. Farenzena, and D.C. Fontana. 2005. Associação entre El Niño oscilação Sul e a produtividade do milho no estado do rio Grande do Sul. Pesq. Agropec. Bras. 40, 423-432.

Borssoi, A.L., M.A. Vilas Boas, M. Reisdörfer, R.H. Hernández, and F.A.C. Follador. 2012. Water application uniformity and fertigation in a dripping irrigation set. Eng. Agríc. 32, 718-726.

Brunini, O., J. Zullo, H.S. Pinto, E.D. Assad, E. Sawazaki, A.P. Duarte, and M.E.Z. Patterniani. 2001. Riscos climáticos para a cultura do milho no estado de São Paulo. Rev. Bras. Agrometeorol. 9, 519-526.

Çakir, R. 2004. Effect of water stress at different development stages on vegetative and reproductive growth of corn. Field Crops Res. 89, 1-16.

Doto, V.C., H. Yacouba, D. Niang, R. Lahmar, and E.K. Agbossou. 2015. Mitigation effect of dry spells in Sahelian rainfed agriculture: Case study of supplemental irrigation in Burkina Faso. Afr. J. Agric. Res. 10, 1863-1873.

Dourado-Neto, D., D.R. Nielsen, J.W. Hopmans, K. Reichardt, and O.O.S. Bacchi. 2000. Software to model soil water retention curves (SWRC, version 2.00). Sci. Agric. 57, 191-192.

Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária). Centro Nacional de Pesquisa de Solos. 1999. Sistema brasileiro de classificação de solos. Brasília, SPI/ CNPS. 412p.

Ferreira, M.G.P., M.E.B. Brito, F.B. Costa, G.D.A. Filho, and F.C.G. Alvino. 2011. Aspectos químicos e físicos dos grãos de milho doce sob estresse hídrico. Rev. Bras. Agrotecnol. 1, 1-6.

Gao, X., C. Zou, L. Wang, and F. Zhang. 2006. Silicon decreases transpiration rate and conductance from stomata of maize plants. J. Plant. Nutr. 29, 1637-1647.

Korndörfer, G.H., H.S. Pereira, and M.S. Camargo. 2004. Silicatos de cálcio e magnésio na agricultura. UFU/ICIAG. Boletim Técnico, no 1 (3ª Edição).

Li, W., P. Zhang, J. Ye, L. Li, and P.A. Baker. 2011. Impact of two different types of El Niño events on the Amazon climate and ecosystem productivity. J. Plant Ecol. 4, 91-99.

Ma, J.F., and N. Yamaji. 2006. Silicon uptake and accumulation in higher plants. Trends Plant Sci. 11, 392-397.

Marodin, J.C., J.T.V. Resende, R.G.F. Morales, M.V. Faria, A.R. Trevisam, A.S.T. Figueiredo, and D.M. Dias. 2016. Tomato post-harvest durability and physicochemical quality depending on silicon sources and doses. Hortic. Bras. 34, 361-366.

Marques, D.J., M.M. Ferreira, A.K.S. Lobato, W.A. Freitas, J.A. Carvalho, E.D. Ferreira, and F. Broetto. 2016. Potential of calcium silicate to mitigate water deficiency in maize. Bragantia. 75, 275-285.

Marques, D.J. 2013. Proporções de silicato e carbonato de cálcio no crescimento, nutrição mineral e eficiência do uso da água por plantas de milho sob estresse hídrico. Tese de Doutorado. Universidade Federal de Lavras. 184p.

Mitani, N., N. Yamaji, and J.F. Ma. 2009. Identification of maize silicon influx transporters. Plant Cell Physiol. 50, 5-12.

Montero, J., A. Martínez, M. Valiente, M.A. Moreno, and J.M. Tarjuelo. 2013. Analysis of water application costs with a centre pivot system for irrigation of crops in Spain. Irrigation Sci. 31, 507-521.

Moradi, H., G.A. Akbari, S.K. Khorasani, and H.A. Ramshini. 2012. Evaluation of drought tolerance in corn (Zea mays L.) new hybrids with using stress tolerance indices. Eur. J. Sust. Dev. 1, 543-560.

Okumura, R.S., D.C. Mariano, A.A.N. Franco, P.V.C. Zaccheo, and T.O. Zorzenoni. 2013. Sweet corn: Genetic aspects, agronomic and nutritional traits. Appl. Res. & Agrotec. 6, 105-114.

Oliveira, L.A., and N.M. Castro. 2002. Ocorrência de sílica nas folhas de Curatella americana L. e de Davilla elliptica St. Hil. Revta. Hor. Ci. 4, 1-16.

Parizi, A.R.C., A.D. Robaina, A.C.S. Gomes, F.C. Soares, C.J. Ramão, M.X. Peiter, and L. Calegaro. 2009. Efeito de diferentes estratégias de irrigação suplementar sobre a produção de grãos e seus componentes na cultura do milho. Irriga. 14, 254-267.

Pereira Filho, I.A., J.C. Cruz, and E.E.G. Gama. 2002. Cultivares de milho para o consumo verde. In: Pereira Filho, I. A. (Ed.). O cultivo do milho verde. Sete Lagoas: Embrapa Milho e Sorgo, 2002. p. 17 30.

Ribeiro Júnior, J.I., and A.L.P. Melo. 2008. Guia prático para utilização do SAEG. Viçosa, MG: UFV. 288 p.

Rosa, R., E. Kosterna-Kelle, J. Franczuk, and A. Zaniewicz-Bajkowska. 2016. The influence of weather conditions of eastern Poland on sweet corn yields and length of growing season. J. Ecol. Eng. 17, 273-279.

Santos, P.H.A.D., M.G. Pereira, R.S. Trindade, K.S. Cunha, G.C. Entringer, and J.C.F. Vettorazzi. 2014. Agronomic performance of super-sweet corn genotypes in the North of Rio de Janeiro. Crop. Breed. Appl. Biotechnol. 14, 8-14.

Shaheenuzzamn, M., R.R. Saha, B. Ahmed, J. Rahman, and M. Salim. 2015. Green cob and fodder yield of sweet corn as influenced by sowing time in the hilly region. Bangladesh J. Agril. Res. 40, 61-69.

Song, Y., C. Birch, S. Qu, A. Doherty, and J. Hanan. 2010. Analysis and modeling of the effects of water stress on maize growth and yield in dryland conditions. Plant Prod. Sci. 13, 199-208.

Souza, R.S., P.S. Vidigal Filho, C.A. Scapim, O.J. Marques, D.C. Queiroz, R.S. Okumura, D.L. Reche, and V.B. Cortinove. 2013(a). Produtividade e qualidade do milho doce em diferentes populações de plantas. Semina: Ciênc. Agrár. 34, 995-1010.

Souza, R.S., P.S. Vidigal Filho, C.A. Scapim, O.J. Marques, D.C. Queiroz, R.S. Okumura, J.V. José, and R.V. Tavore. 2013(b). Elementos de produção de milho doce em diferentes densidades populacionais. Comun. Sci. 4, 285-292.

Tafrishi, S.G., A. Ayenehband, H. Tavakoli, S.K. Khorasani, and M. Joleini. 2013. Impacts of drought stress and planting methods on sweet corn yield and water use efficiency. J. Plant Physiol. Breed. 3, 23-31.

Tahir, M., A.U. Hassan, Z.A. Zahir, and K.U. Rehman. 2012. Modeling water retention capacity and hydraulic properties of a manure-amended loam soil and its effect on wheat and maize yield. Int. J. Agric. Biol. 14, 492-498.

Takahashi, E., J.F. Ma, and Y. Miyake. 1990. The possibility of silicon as an essential element for higher plants. Comments Agric. Food Chem. 2, 99-122.

Teixeira, F.F., I.R.P. Sousa, E.E.G. Gama, C.A.P. Pacheco, S.N. Parentoni, M.X. Santos, and W.F. Meirelles. 2001. Avaliação da capacidade de combinação entre linhagens de milho doce. Ciênc. Agrotec. 25, 483-488.

Teixeira, F.F., E.E.G. Gama, and F.M. Costa. 2009. Aspectos agronômicos e de qualidade de espiga em famílias endogâmicas de milho doce. Circular Técnica 121, EMBRAPA, p.1-6, 2009.

Trani, P.E., S.W. Tiveli, and O.A. Carrijo. 2011. Fertirrigação em hortaliças. 2.ed. rev. atual. Campinas: Instituto Agronômico, 2011. 51p. Série Tecnologia APTA. Boletim Técnico IAC, 196.

Van Genuchten, M.T. 1980. A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 44, 892-898.

Zhu, Y., and H. Gong. 2014. Beneficial effects of silicon on salt and drought tolerance in plants. Agron. Sustain. Dev. 34, 455-472.

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Published

2019-01-01

How to Cite

Araújo, A. L., Almeida, A. M. de, Guimarães, J. de J., Cantuário, F. S. de, Salomão, L. C., Neto, A. R., … Pereira, A. I. A. (2019). Potassium silicate as a resistance elicitor in sweet corn yield traits under water stress. Revista Colombiana De Ciencias Hortícolas, 13(1), 99–107. https://doi.org/10.17584/rcch.2019v13i1.7916

Issue

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Vegetable section

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