Stratified soil nutrient contributions to rice leaf growth and stem development: a vertical heterogeneity perspective | Contribuições da estratificação de nutrientes no solo para o crescimento das folhas e o desenvolvimento do caule do arroz: uma perspectiva de heterogeneidade vertical

Inglés. The vertical heterogeneity of soil nutrients significantly influences rice growth; however, its effects on leaf and stem development in the Liaohe Delta remain unclear. This study analyzed 35 rice fields in Panjin, China, and measured soil physicochemical properties (0–20 cm, 20–40 cm, and 40–60 cm) as well as rice morphological/physiological indicators (plant height, leaf length, stem thickness, and soluble sugar/protein). Principal component analysis (PCA) revealed three dominant components, which accounted for 75.97% of the variation, with leaf length, soluble sugar, and soluble proteins as key drivers. Multivariate regression revealed that 0–20 cm soil nitrogen (N) and phosphorus (P) promoted leaf growth and photosynthetic efficiency, whereas the 20–40 cm soil pH and water content regulated soluble sugar accumulation. Deep-layer (40–60 cm) organic matter and N improved the root environment and enhanced the stem’s mechanical strength. The study establishes a "surface-middle-deep" correlation model, demonstrating that stratified soil nutrients differentially affect rice growth. These findings provide a targeted fertilization strategy"surface layer for leaf promotion, deep layer for stem strengthening"to optimize nutrient management and improve rice productivity in the Liaohe Delta.

Portugués. A heterogeneidade vertical dos nutrientes do solo influencia significativamente o crescimento do arroz, mas seus efeitos sobre o desenvolvimento das folhas e do caule no Delta do Liaohe ainda não estão claros. Este estudo analisou 35 campos de arroz em Panjin, China, medindo as propriedades físico-químicas do solo (0-20 cm, 20-40 cm, 40-60 cm) e indicadores morfológicos/fisiológicos do arroz (altura da planta, comprimento da folha, espessura do caule, açúcar solúvel/proteína). A análise de componentes principais (PCA) revelou três componentes dominantes que explicam 75,97% da variação, sendo o comprimento da folha, o açúcar solúvel e a proteína solúvel os principais fatores. A regressão multivariada mostrou que o nitrogênio (N) e o fósforo (P) do solo de 0-20 cm promoveram o crescimento das folhas e a eficiência fotossintética, enquanto o pH e o teor de água de 20-40 cm regularam o acúmulo de açúcar solúvel. A matéria orgânica e o N da camada profunda (40-60 cm) melhoraram o ambiente da raiz, aumentando a força mecânica do caule. O estudo estabelece um modelo de correlação “superfície-meio-profundo”, demonstrando que os nutrientes estratificados do solo afetam diferencialmente o crescimento do arroz. Essas descobertas fornecem uma estratégia de fertilização direcionada - “camada superficial para promoção de folhas, camada profunda para fortalecimento do caule” - para otimizar o gerenciamento de nutrientes e melhorar a produtividade do arroz no Delta de Liaohe.