Published May 11, 2022 | Version v1
Publication Open

Selenium Effect Threshold for Soil Nematodes Under Rice Biofortification

Creators

  • 1. University of Science and Technology of China
  • 2. Suzhou University of Science and Technology
  • 3. Southern Illinois University Edwardsville
  • 4. Xi'an Jiaotong-Liverpool University

Description

Crop biofortification with inorganic selenium (Se) fertilizer is a feasible strategy to improve the health of residents in Se-deficient areas. For eco-friendly crop Se biofortification, a comprehensive understanding of the effects of Se on crop and soil nematodes is vital. In this study, a rice pot experiment was carried out to test how selenite supply (untreated control (0), 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 100, or 200 mg Se kg-1) in soil affected rice growth, rice Se accumulation, and soil nematode abundance and composition. The results showed that selenite supply (5-200 mg kg-1) generally increased the number of rice tillers, rice yield, and Se concentrations in rice grains. In soil under 10 mg kg-1 Se treatment, the genus composition of nematodes changed significantly compared with that in the control soil. With increased Se level (> 10 mg kg-1), soil nematode abundance decreased significantly. Correlation analysis also demonstrated the positive relationships between soil Se concentrations (total Se and bioavailable Se) with rice plant parameters (number of rice tillers, rice yield, and grain Se concentration) and negative relationships between soil Se concentrations (total Se and bioavailable Se) with soil nematode indexes (nematode abundance and relative abundance of Tobrilus). This study provides insight into balancing Se biofortification of rice and soil nematode community protection and suggests the effective concentrations for total Se (1.45 mg kg-1) and bioavailable Se (0.21 mg kg-1) to soil nematode abundances at 20% level (EC20) as soil Se thresholds. At Se concentrations below these thresholds, rice plant growth and Se accumulation in the grain will still be promoted, but the disturbance of the soil nematodes would be negligible.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

التقوية الحيوية للمحاصيل باستخدام سماد السيلينيوم غير العضوي (SE) هي استراتيجية مجدية لتحسين صحة السكان في المناطق التي تعاني من نقص السيلينيوم. من أجل التقوية الحيوية للمحاصيل الصديقة للبيئة، يعد الفهم الشامل لتأثيرات SE على الديدان الخيطية للمحاصيل والتربة أمرًا حيويًا. في هذه الدراسة، تم إجراء تجربة وعاء الأرز لاختبار كيفية تأثير إمدادات السيلينيت (التحكم غير المعالج (0)، 5، 10، 15، 20، 25، 30، 35، 40، 45، 50، 100، أو 200 ملغ SE kg -1) في التربة على نمو الأرز، وتراكم الأرز SE، ووفرة وتكوين الديدان الخيطية في التربة. أظهرت النتائج أن إمدادات السيلينايت (5-200 مجم كجم -1) زادت بشكل عام من عدد محاصيل الأرز، ومحصول الأرز، وتركيزات السيلينايت في حبوب الأرز. في التربة تحت 10 ملغ/كغ/1 سي العلاج، وتغيرت تركيبة جنس الديدان الخيطية بشكل كبير مقارنة مع تلك الموجودة في التربة السيطرة. مع زيادة مستوى SE (> 10 ملغ كجم -1)، انخفضت وفرة الديدان الخيطية في التربة بشكل كبير. أظهر تحليل الارتباط أيضًا العلاقات الإيجابية بين تركيزات التربة SE (إجمالي SE و SE المتوفر بيولوجيًا) مع معلمات نبات الأرز (عدد محاصيل الأرز ومحصول الأرز وتركيز SE للحبوب) والعلاقات السلبية بين تركيزات التربة SE (إجمالي SE و SE المتوفر بيولوجيًا) مع مؤشرات الديدان الخيطية للتربة (وفرة الديدان الخيطية والوفرة النسبية لتوبريلوس). تقدم هذه الدراسة نظرة ثاقبة على موازنة التقوية الحيوية للأرز وحماية مجتمع الديدان الخيطية للتربة وتقترح التركيزات الفعالة لمجموع الديدان الخيطية (1.45 مجم كجم -1) والديدان الخيطية المتاحة بيولوجيًا (0.21 مجم كجم -1) إلى وفرة الديدان الخيطية للتربة عند مستوى 20 ٪ (EC20) كعتبات للتربة. عند تركيزات سي تحت هذه العتبات، سيظل نمو نبات الأرز وتراكم سي في الحبوب معززًا، لكن اضطراب الديدان الخيطية للتربة سيكون ضئيلًا.

Translated Description (French)

La biofortification des cultures avec des engrais inorganiques au sélénium (Se) est une stratégie réalisable pour améliorer la santé des résidents des zones à carence en Se. Pour la biofortification écologique du sélénium des cultures, une compréhension complète des effets du sélénium sur les nématodes des cultures et du sol est essentielle. Dans cette étude, une expérience en pot de riz a été réalisée pour tester comment l'approvisionnement en sélénite (témoin non traité (0), 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 100 ou 200 mg Se kg-1) dans le sol affectait la croissance du riz, l'accumulation de Se du riz et l'abondance et la composition des nématodes du sol. Les résultats ont montré que l'approvisionnement en sélénite (5-200 mg kg-1) augmentait généralement le nombre de cultivateurs de riz, le rendement en riz et les concentrations de Se dans les grains de riz. Dans le sol traité à 10 mg kg-1 Se, la composition en genres des nématodes a changé de manière significative par rapport à celle du sol témoin. Avec une augmentation du taux de Se (> 10 mg kg-1), l'abondance des nématodes dans le sol a diminué de manière significative. L'analyse de corrélation a également démontré les relations positives entre les concentrations de Se dans le sol (Se total et Se biodisponible) avec les paramètres de la plante de riz (nombre de cultivateurs de riz, rendement du riz et concentration de Se dans les grains) et les relations négatives entre les concentrations de Se dans le sol (Se total et Se biodisponible) avec les indices de nématodes dans le sol (abondance des nématodes et abondance relative de Tobrilus). Cette étude donne un aperçu de l'équilibre entre la biofortification en sélénium de la protection des communautés de riz et de nématodes du sol et suggère les concentrations efficaces de sélénium total (1,45 mg kg-1) et de sélénium biodisponible (0,21 mg kg-1) dans les abondances de nématodes du sol à un niveau de 20 % (CE20) en tant que seuils de sélénium du sol. À des concentrations de Se inférieures à ces seuils, la croissance des plants de riz et l'accumulation de Se dans le grain seront toujours favorisées, mais la perturbation des nématodes du sol serait négligeable.

Translated Description (Spanish)

La biofortificación de cultivos con fertilizantes de selenio inorgánico (Se) es una estrategia factible para mejorar la salud de los residentes en áreas con deficiencia de Se. Para la biofortificación ecológica del Se de los cultivos, es vital una comprensión integral de los efectos del Se en los nematodos de los cultivos y del suelo. En este estudio, se llevó a cabo un experimento de maceta de arroz para probar cómo el suministro de selenita (control no tratado (0), 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 100 o 200 mg Se kg-1) en el suelo afectó el crecimiento del arroz, la acumulación de arroz Se y la abundancia y composición de nematodos del suelo. Los resultados mostraron que el suministro de selenita (5-200 mg kg-1) generalmente aumentó el número de cultivadores de arroz, el rendimiento del arroz y las concentraciones de Se en los granos de arroz. En el suelo bajo tratamiento con 10 mg kg-1 de Se, la composición de género de los nematodos cambió significativamente en comparación con la del suelo de control. Con el aumento del nivel de Se (> 10 mg kg-1), la abundancia de nematodos del suelo disminuyó significativamente. El análisis de correlación también demostró las relaciones positivas entre las concentraciones de Se en el suelo (Se total y Se biodisponible) con los parámetros de la planta de arroz (número de cultivadores de arroz, rendimiento de arroz y concentración de Se en grano) y las relaciones negativas entre las concentraciones de Se en el suelo (Se total y Se biodisponible) con los índices de nematodos del suelo (abundancia de nematodos y abundancia relativa de Tobrilus). Este estudio proporciona información sobre el equilibrio de la biofortificación con Se del arroz y la protección de la comunidad de nematodos del suelo y sugiere las concentraciones efectivas de Se total (1,45 mg kg-1) y Se biodisponible (0,21 mg kg-1) para las abundancias de nematodos del suelo al nivel del 20% (EC20) como umbrales de Se del suelo. A concentraciones de Se por debajo de estos umbrales, aún se promoverá el crecimiento de la planta de arroz y la acumulación de Se en el grano, pero la alteración de los nematodos del suelo sería insignificante.

Files

pdf.pdf

Files (2.1 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:fe0ec9641f1b8f22dcfdae33c67e1735
2.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
عتبة تأثير السيلينيوم للديدان الخيطية للتربة تحت التقوية الحيوية للأرز
Translated title (French)
Seuil d'effet sélénium pour les nématodes du sol sous biofortification du riz
Translated title (Spanish)
Umbral del efecto del selenio para los nematodos del suelo en la biofortificación del arroz

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4280625619
DOI
10.3389/fpls.2022.889459

Is supplement to
https://openalex.org/W4281733350 (Other)
https://openalex.org/W4225672238 (Other)
https://openalex.org/W3128211207 (Other)
https://openalex.org/W3107752441 (Other)
https://openalex.org/W3048219897 (Other)
https://openalex.org/W2978727822 (Other)
https://openalex.org/W2902483666 (Other)
https://openalex.org/W2899658026 (Other)
https://openalex.org/W2795984084 (Other)
https://openalex.org/W2002555186 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1520958638
  • https://openalex.org/W1589205017
  • https://openalex.org/W1945202367
  • https://openalex.org/W1974067731
  • https://openalex.org/W1974775272
  • https://openalex.org/W1979561509
  • https://openalex.org/W1979835485
  • https://openalex.org/W1982034962
  • https://openalex.org/W1989669342
  • https://openalex.org/W1996419569
  • https://openalex.org/W1997921325
  • https://openalex.org/W1999703129
  • https://openalex.org/W2014431276
  • https://openalex.org/W2016416033
  • https://openalex.org/W2036164283
  • https://openalex.org/W2052373361
  • https://openalex.org/W2069351811
  • https://openalex.org/W2074769261
  • https://openalex.org/W2089153273
  • https://openalex.org/W2091400564
  • https://openalex.org/W2091927902
  • https://openalex.org/W2097701742
  • https://openalex.org/W2100739865
  • https://openalex.org/W2106383525
  • https://openalex.org/W2116186771
  • https://openalex.org/W2136725886
  • https://openalex.org/W2148903375
  • https://openalex.org/W2155183166
  • https://openalex.org/W2155714760
  • https://openalex.org/W2161496613
  • https://openalex.org/W2163927584
  • https://openalex.org/W2164926351
  • https://openalex.org/W2167394115
  • https://openalex.org/W2174744001
  • https://openalex.org/W2233871568
  • https://openalex.org/W2273796317
  • https://openalex.org/W2286977863
  • https://openalex.org/W2356298779
  • https://openalex.org/W2474716305
  • https://openalex.org/W2514197606
  • https://openalex.org/W2518959969
  • https://openalex.org/W2548452174
  • https://openalex.org/W2767078083
  • https://openalex.org/W2789538277
  • https://openalex.org/W2790210380
  • https://openalex.org/W2791271293
  • https://openalex.org/W2795383584
  • https://openalex.org/W2937942196
  • https://openalex.org/W2958977137
  • https://openalex.org/W2965358628
  • https://openalex.org/W2971441775
  • https://openalex.org/W3006240487
  • https://openalex.org/W3037191848
  • https://openalex.org/W3048027872
  • https://openalex.org/W306929657
  • https://openalex.org/W3085972121
  • https://openalex.org/W3103890794
  • https://openalex.org/W3118854841
  • https://openalex.org/W3196385490
  • https://openalex.org/W3202159188
  • https://openalex.org/W4239800079