Potassium silicate as a resistance elicitor in sweet corn yield traits under water stress
Article Sidebar
PDF
FLIP
Section: SECCION DE HORTALIZAS
How to Cite
Araújo, A., Almeida, A., Guimarães, J., Cantuário, F., Salomão, L., Neto, A., Luz, J., & Pereira, 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
More Citation Formats
Main Article Content
Autores
Ausbie L.G. Araújo
https://orcid.org/0000-0001-6493-5727
Amanda M. de Almeida
https://orcid.org/0000-0003-2559-125X
João de J. Guimarães
https://orcid.org/0000-0001-6710-7185
Fernando S. de Cantuário
https://orcid.org/0000-0002-8052-4861
Leandro C. Salomão
https://orcid.org/0000-0001-9436-1488
Aurélio R. Neto
https://orcid.org/0000-0003-0517-1223
José M.Q. Luz
Alexandre Igor Azevedo Pereira
http://orcid.org/0000-0001-7957-6691
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.
Article Details
Licence
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
The copyright of the articles and illustrations are the property of the Revista Colombiana de Ciencias Hortícolas. The editors authorize the use of the contents under the Creative Commons license Attribution-Noncommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0). The correct citation of the content must explicitly register the name of the journal, name (s) of the author (s), year, title of the article, volume, number, page of the article and DOI. Written permission is required from publishers to publish more than a short summary of the text or figures.
References
Almeida, B.M. 2016. Déficit e excesso hídrico na cultura do milho (Zea mays L.) em ambiente protegido. PhD thesis. Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, Piracicaba, Brazil.
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(3), 826-830. Doi: 10.1590/S0102-05362005000300027
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(5), 423-432. Doi: 10.1590/S0100-204X2005000500001
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(4), 718-726. Doi: 10.1590/S0100-69162012000400011
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(3), 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), 1-16. Doi: 10.1016/j.fcr.2004.01.005
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(16), 1863-1873. Doi: 10.5897/AJAR2015.9639
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(1), 191-192. Doi: 10.1590/S0103-90162000000100031
Embrapa, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. 1999. Sistema brasileiro de classificação de solos. Brasília.
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), 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(9), 1637-1647. Doi: 10.1080/01904160600851494
Korndörfer, G.H., H.S. Pereira, and M.S. Camargo. 2004. Silicatos de cálcio e magnésio na agricultura. 3th ed. Bol. Téc. 1. UFU; ICIAG, Uberlândia, Brazil.
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(1-2), 91-99. Doi: 10.1093/jpe/rtq039
Ma, J.F. and N. Yamaji. 2006. Silicon uptake and accumulation in higher plants. Trends Plant Sci. 11(8), 392-397. Doi: 10.1016/j.tplants.2006.06.007
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(3), 361-366. Doi: 10.1590/S0102-05362016003009
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. PhD thesis. Universidade Federal de Lavras, Lavras, Brazil.
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(3), 275-285. Doi: 10.1590/1678-4499.446
Mitani, N., N. Yamaji, and J.F. Ma. 2009. Identification of maize silicon influx transporters. Plant Cell Physiol. 50(1), 5-12. Doi: 10.1093/pcp/pcn110
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(3), 507-521. Doi: 10.1007/s00271-012-0326-4
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(3), 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. Agrotecnol. 6(1), 105-114. Doi: 10.5935/PAeT.V6.N1.13
Oliveira, L.A. and N.M. Castro. 2002. Ocorrência de sílica nas folhas de Curatella americana L. e de Davilla elliptica St. Hil. Rev. Horiz. Cient. 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(3), 254-267. Doi: 10.15809/irriga.2009v14n3p254-267
Pereira Filho, I.A., J.C. Cruz, and E.E.G. Gama. 2002. Cultivares de milho para o consumo verde. pp. 17-30. In: Pereira Filho, I.A. (ed.). O cultivo do milho verde. Embrapa Milho e Sorgo, Sete Lagoas, Brazil.
Ribeiro Júnior, J.I. and A.L.P. Melo. 2009. Guia prático para utilização do SAEG. UFV, Viçosa, Brazil.
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(4), 273-279. Doi: 10.12911/22998993/64501
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(1), 8-14. Doi: 10.1590/S1984-70332014000100002
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(1), 61-69. Doi: 10.3329/bjar.v40i1.23760
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(2), 199-208. Doi: 10.1626/pps.13.199
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. 2013a. Produtividade e qualidade do milho doce em diferentes populações de plantas. Semina: Ciênc. Agrár. 34(3), 995-1010. Doi: 10.5433/1679-0359.2013v34n3p995-1010
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. 2013b. Elementos de produção de milho doce em diferentes densidades populacionais. Comun. Sci. 4(3), 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. Cir. Téc. 121, Embrapa, Sete Lagoas, Brazil.
Trani, P.E., S.W. Tiveli, and O.A. Carrijo. 2011. Fertirrigação em hortaliças. 2nd ed. Série Tecnologia APTA. Bol. Téc. IAC 196. Instituto Agronômico, Campinas, Brazil.
Van Genuchten, M.T. 1980. A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 44(5), 892-898. Doi: 10.2136/sssaj1980.03615995004400050002x
Zhu, Y. and H. Gong. 2014. Beneficial effects of silicon on salt and drought tolerance in plants. Agron. Sustain. Dev. 34(2), 455-472. Doi: 10.1007/s13593-013-0194-1
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(3), 826-830. Doi: 10.1590/S0102-05362005000300027
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(5), 423-432. Doi: 10.1590/S0100-204X2005000500001
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(4), 718-726. Doi: 10.1590/S0100-69162012000400011
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(3), 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), 1-16. Doi: 10.1016/j.fcr.2004.01.005
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(16), 1863-1873. Doi: 10.5897/AJAR2015.9639
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(1), 191-192. Doi: 10.1590/S0103-90162000000100031
Embrapa, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. 1999. Sistema brasileiro de classificação de solos. Brasília.
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), 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(9), 1637-1647. Doi: 10.1080/01904160600851494
Korndörfer, G.H., H.S. Pereira, and M.S. Camargo. 2004. Silicatos de cálcio e magnésio na agricultura. 3th ed. Bol. Téc. 1. UFU; ICIAG, Uberlândia, Brazil.
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(1-2), 91-99. Doi: 10.1093/jpe/rtq039
Ma, J.F. and N. Yamaji. 2006. Silicon uptake and accumulation in higher plants. Trends Plant Sci. 11(8), 392-397. Doi: 10.1016/j.tplants.2006.06.007
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(3), 361-366. Doi: 10.1590/S0102-05362016003009
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. PhD thesis. Universidade Federal de Lavras, Lavras, Brazil.
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(3), 275-285. Doi: 10.1590/1678-4499.446
Mitani, N., N. Yamaji, and J.F. Ma. 2009. Identification of maize silicon influx transporters. Plant Cell Physiol. 50(1), 5-12. Doi: 10.1093/pcp/pcn110
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(3), 507-521. Doi: 10.1007/s00271-012-0326-4
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(3), 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. Agrotecnol. 6(1), 105-114. Doi: 10.5935/PAeT.V6.N1.13
Oliveira, L.A. and N.M. Castro. 2002. Ocorrência de sílica nas folhas de Curatella americana L. e de Davilla elliptica St. Hil. Rev. Horiz. Cient. 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(3), 254-267. Doi: 10.15809/irriga.2009v14n3p254-267
Pereira Filho, I.A., J.C. Cruz, and E.E.G. Gama. 2002. Cultivares de milho para o consumo verde. pp. 17-30. In: Pereira Filho, I.A. (ed.). O cultivo do milho verde. Embrapa Milho e Sorgo, Sete Lagoas, Brazil.
Ribeiro Júnior, J.I. and A.L.P. Melo. 2009. Guia prático para utilização do SAEG. UFV, Viçosa, Brazil.
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(4), 273-279. Doi: 10.12911/22998993/64501
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(1), 8-14. Doi: 10.1590/S1984-70332014000100002
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(1), 61-69. Doi: 10.3329/bjar.v40i1.23760
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(2), 199-208. Doi: 10.1626/pps.13.199
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. 2013a. Produtividade e qualidade do milho doce em diferentes populações de plantas. Semina: Ciênc. Agrár. 34(3), 995-1010. Doi: 10.5433/1679-0359.2013v34n3p995-1010
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. 2013b. Elementos de produção de milho doce em diferentes densidades populacionais. Comun. Sci. 4(3), 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. Cir. Téc. 121, Embrapa, Sete Lagoas, Brazil.
Trani, P.E., S.W. Tiveli, and O.A. Carrijo. 2011. Fertirrigação em hortaliças. 2nd ed. Série Tecnologia APTA. Bol. Téc. IAC 196. Instituto Agronômico, Campinas, Brazil.
Van Genuchten, M.T. 1980. A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 44(5), 892-898. Doi: 10.2136/sssaj1980.03615995004400050002x
Zhu, Y. and H. Gong. 2014. Beneficial effects of silicon on salt and drought tolerance in plants. Agron. Sustain. Dev. 34(2), 455-472. Doi: 10.1007/s13593-013-0194-1
Downloads
Download data is not yet available.
