Ultrasound technology supplements zinc in soybean seeds and increases the photosynthetic efficiency of seedlings

Autor(es)

Gomes, Erica Souza ; de Oliveira, Gustavo Roberto Fonseca ; Rodrigues, Arthur Almeida ; Correa, Camila Graziela ; de Almeida, Eduardo ; de Carvalho, Hudson Wallace Pereira ; Arthur, Valter ; da Silva, Edvaldo Aparecido Amaral ; Novikov, Arthur I. ; Mastrangelo, Clissia Barboza

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: COMPUTERS AND ELECTRONICS IN AGRICULTURE; v. 227, p. 8-pg., 2024-12-01.

Resumo

Strategies to increase the concentration of essential micronutrients for the plant cycle have made a remarkable contribution to agriculture. Ultrasonic waves have the potential to increase cell wall permeability and enhance the chemical composition of seed tissues. In this context, the aim of this study was to verify if it is possible to increase the zinc (Zn) supplementation of soybean seeds through their controlled exposure to ultrasonic waves with improvements in the photosynthetic efficiency (Fv/Fm) of the resulting seedlings. Initially, we investigated the impact of ultrasonic waves on the physical, physiological and spectral parameters of soybean seeds. Next, the seeds were treated with Zn and analyzed by X-ray fluorescence spectroscopy to better understand the kinetics of Zn uptake. Finally, we evaluated the germination, vigor, pigments and photosynthetic performance of seedlings. The main results showed that ultrasound modifies the structure of the seed coat without interfering with the dynamics of water absorption and the germination capacity of the seeds. The changes promoted by the technology favor Zn supplementation of more than 100 % in the seeds. In addition, the resulting seedlings show Fv/ Fm values 92.7 % higher than the control, and an increase in chlorophyll fluorescence, initial fluorescence, and anthocyanin. We show that ultrasonic wave technology combined with Zn treatment improves the performance of soybean seeds, producing seedlings with superior photosynthetic efficiency. (AU)

• Processo FAPESP: 14/16712-2 - Fracionamento físico da matéria orgânica e compostos húmicos em função da aplicação superficial de calcário e gesso em experimento de longa duração sob plantio direto
• Beneficiário: Antonio Carlos de Almeida Carmeis Filho
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Processo FAPESP: 17/15220-7 - Métodos de análise de imagens não destrutivos para avaliação da qualidade de sementes
• Beneficiário: Clíssia Barboza Mastrangelo
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 20/12686-8 - Aplicação de técnicas analíticas de imagem por ressonância magnética e imagem multiespectral para avaliação de sementes de amendoim
• Beneficiário: Julia Marconato Sudki
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 21/07331-9 - Estudos fisiológicos e moleculares durante a aquisição da longevidade em sementes de amendoim (Arachis hypogaea L.)
• Beneficiário: Edvaldo Aparecido Amaral da Silva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 21/01329-2 - Efeito do tratamento de sementes de soja com micronutrientes em associação com ultrassom avaliado por análise de imagens multiespectrais
• Beneficiário: Érica Souza Gomes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 18/03802-4 - EMU concedido no processo 2017/15220-7: sistema de imagem VideoMeterLab
• Beneficiário: Clíssia Barboza Mastrangelo
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
• Processo FAPESP: 18/01774-3 - Métodos de análise de imagens não destrutivos para avaliação da qualidade de sementes
• Beneficiário: Clíssia Barboza Mastrangelo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 23/00435-9 - Antocianina: um novo biomarcador da qualidade fisiológica de sementes de amendoim?
• Beneficiário: Gustavo Roberto Fonseca de Oliveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Processo FAPESP: 20/14050-3 - Desuniformidade da maturação de sementes de amendoim: abordagem fisiológica, química e transcriptômica
• Beneficiário: Gustavo Roberto Fonseca de Oliveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado