Affine Toda systems coupled to matter fields

We investigate higher grading integrable generalizations of the affine Toda systems, where the flat connections defining the models take values in eigensubspaces of an integral gradation of an affine Kac-Moody algebra, with grades varying from l to -l (l > 1). The corresponding target space possesses nontrivial vacua and soliton configurations, which can be interpreted as particles of the theory, on the same footing as those associated to fundamental fields. The models can also be formulated by a hamiltonian reduction procedure from the so-called two-loop WZNW models. We construct the general solution and show the classes corresponding to the solitons. Some of the particles and solitons become massive when the conformal symmetry is spontaneously broken by a mechanism with an intriguing topological character and leading to a very simple mass formula. The massive fields associated to nonzero grade generators obey field equations of the Dirac type and may be regarded as matter fields. A special class of models is remarkable. These theories possess a U(1 ) Noether current, which, after a special gauge fixing of the conformal symmetry, is proportional to a topological current. This leads to the confinement of the matter field inside the solitons, which can be regarded as a one-dimensional bag model for QCD. These models are also relevant to the study of electron self-localization in (quasi-)one-dimensional electron-phonon systems.

The root systems of permian arborescent sphenopsids: evidence from the northern and southern hemispheres

Anatomically preserved calamitalean trunks are described from the Permian fossil forests of Chemnitz, Germany, and Tocantins, central-north Brazil. Several trunk bases were found in situ, still rooting in their former substrate or in parautochthonous sediments and revealing multiple organic connections between stems and roots. The new evidence of several free-stemmed Permian calamitaleans from different fossil lagerstatten and different taphonomic modes from the Northern and Southern hemispheres has implications for understanding calamite growth and challenges the universal validity of the reconstruction of rhizome-bearing woody trees. Whereas the stems belong to different species of the widely distributed genus Arthropitys GOEPPERT 1864, among them the generitype A. bistriata (COTTA) emend. RoSSLER, FENG & NOLL 2012 the attached roots represent the largest calamite roots ever found and incorporate a broad spectrum of preservational forms and ontogenetic stages. The latter are represented by the root genera Astromyelon WILLIAMSON 1878, Myriophylloides HICK & CASH 1881 and Asthenomyelon LEISTIKOW 1962 that were evidenced for the first time from Chemnitz, the type locality of Arthropitys and Calamitea (COTTA) emend. ROSSLER & NOLL 2007. Branched, stem-borne, adventitious root systems exhibit similar architectures, arise from different nodes of the lowermost trunks and anchor the trees in' different substrates. Developmental features were analysed in first- to third-order roots, which possess clearly-defined concentric tissue zones: epidermis/periderm, cortex, endodermis and central vascular tissue with or without pith. First-order roots, in particular, show considerable secondary growth. Numerous zones of concentric density variation in the secondary xylem indicate some kind of seasonality in the early Permian environments.

Soybean root growth and yield in rotation with cover crops under chiseling and no-till

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Digital image analysis of root distribution towards improved irrigation water and soil management: Grapevine and date palm study cases

It is presented two study cases about the approach in root analysis at field and laboratory conditions based on digital image analysis. Grapevine (Vitis vinifera L.) and date palm (Phoenix dactylifera L.) root systems were analyzed by both the monolith and trench wall method aided by digital image analysis. Correlation between root parameters and their fractional distribution over the soil profile were obtained, as well as the root diameter estimation. Results have shown the feasibility of digital image analysis for evaluation of root distribution.

Root growth and nutrient accumulation in cover crops as affected by soil compaction

Crop rotation using cover crops with vigorous root systems may be a tool to manage soils with some degree of compaction. Root and shoot growth as well as nutrient accumulation by summer species suitable for crop rotation in tropical areas were studied at different subsoil compaction levels. Crotalaria juncea (Indian hemp), Crotalaria spectabilis (showy crotalaria), Helianthus annuus (sunflower), Pennisetum americanum (pearl millet) and Sorghum bicolor (guinea sorghum) were grown for 40 days in pots 33.5 cm high with 10 cm internal diameter. Soil in the pots had uniform bulkdensity of 1.25 Mg m-3 for the top and bottom 15 cm sections. Bulk densities of 1.31, 1.43, 1.58 and 1.70 Mg m-3 Were established in the 3.5 cm middle section. H. annuus and P. americanum had the highest early macronutrient accumulation. The grasses S. bicolor and P. americanum yielded twice as much shoot dry matter as the other species. Root growth generally decreased with increasing soil bulk density with C. spectabilis less affected than other species. Although the grasses were more sensitive to high soil penetration resistance, they showed higher root length densities at all compaction levels. P. americanum had the highest potential to be used as cover crop due to its high root density at high soil penetration resistances, vegetative vigour and ability to accumulate macronutrients. © 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Higher grading conformal affine Toda theory and (generalized) sine-Gordon/massive Thirring duality

Some properties of the higher grading integrable generalizations of the conformal affine Toda systems are studied. The fields associated to the non-zero grade generators are Dirac spinors. The effective action is written in terms of the Wess-Zumino-Novikov-Witten (WZNW) action associated to an affine Lie algebra, and an off-critical theory is obtained as the result of the spontaneous breakdown of the conformal symmetry. Moreover, the off-critical theory presents a remarkable equivalence between the Noether and topological currents of the model. Related to the off-critical model we define a real and local lagrangian provided some reality conditions are imposed on the fields of the model. This real action model is expected to describe the soliton sector of the original model, and turns out to be the master action from which we uncover the weak-strong phases described by (generalized) massive Thirring and sine-Gordon type models, respectively. The case of any (untwisted) affine Lie algebra furnished with the principal gradation is studied in some detail. The example of s^l(n) (n = 2, 3) is presented explicitly. © SISSA/ISAS 2003.

Plantas antagonistas no manejo de Meloidogyne incognita, em solo arenoso de área de cultivo de olerícolas

The aim of this study was to evaluate the efficiency of antagonistic plants on nematode control in vegetables growing areas. The experiment was conducted in two periods in randomized complete block design in plots 1.5 x 1.4 m, corresponding to experimental units and randomly cultivated with the different plants. From each plot 100 cm(3) of soil and 10 g of tomato root were collected for estimating the initial population of the first and second experiment, respectively. Sixteen antagonistic plant seedlings of velvet bean (Stizolobium aterrimum), sunn plant (Crotalaria spectabilis) and pigeon pea (Cajanus cajan) were transferred to the plots and tomato (Solanun lycopersicum) cultivar Santa Clara was used as a control. After 116 days, two root systems and 100 cm(3) of soil were collected from each plot for a final nematode population analysis. Lettuce seedlings (Lactuca sativa) were transferred to the plots and evaluated after 28 and 42 days, respectively, for galls and eggs on the root system and fresh and dry weight of shoots,. Each treatment consisted of 6 replicates and the means were compared by LSD test (p<0.05). Meloidogyne incognita was found in the first survey. After the crop of the antagonistic plants, the M. incognita population in the root systems and the final population (soil + root) were statistically lower than in the control, which demonstrates the antagonistic effect of these plants on the nematode population. There were also a reduced number of galls on the lettuce cultivated after the antagonistic plants when compared to the control. The velvet bean and sunn plant showed an increase in dry shoot weight of the lettuce cultivated after the antagonists, respectively, in the first and second experiments.

Soil water retention and s index after crop rotation and chiseling

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Infiltração de água no solo sob escarificação e rotação de culturas

Nos solos com restrições físicas e, ou, físico-hídricas ao crescimento de raízes, aumentar o potencial de armazenagem de água por meio de melhorias na infiltração pode ser uma estratégia viável para aumento da produtividade das culturas. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo avaliar a infiltração de água em um Nitossolo Vermelho distrófico, com três sistemas de rotação de culturas sob semeadura direta com e sem escarificação inicial. O sistema de rotação de culturas constou de: (1) milheto/soja/sorgo/milho/sorgo (M/S/So/Mi/So), (2) milheto/soja/Brachiaria ruziziensis/milho/Brachiaria ruziziensis (M/S/B/Mi/B) e (3) milheto/soja/Brachiaria ruziziensis + mamona/milho/Brachiaria ruziziensis + mamona (M/S/B+Ma/Mi/B+Ma). A infiltração de água no solo foi avaliada em campo com anéis concêntricos instalados na superfície, a 0,10 e 0,20 m de profundidade, em 2006 e 2007. Após o primeiro ano, o manejo com escarificação inicial do solo apresentou a maior infiltração de água. A rotação Brachiaria ruziziensis + mamona proporcionou maior infiltração da água no solo. A atividade do sistema radicular das espécies nas parcelas sem escarificação inicial aumentou a velocidade de infiltração da água no solo.

Efeito da compactação do solo no desenvolvimento aéreo e radicular de cultivares de milho

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento aéreo e radicular de duas cultivares de milho (Zea mays L.), em solo submetido a quatro níveis de compactação. Utilizou-se um Latossolo Vermelho-Escuro distroférrico de textura média, em vasos montados com anéis de PVC sobrepostos, com diâmetro interno de 14,5 cm e altura de 35 cm. Os níveis de compactação utilizados em subsuperfície foram caracterizados pelas densidades do solo de 1,28, 1,42, 1,56 e 1,69 Mg m³. As cultivares de milho foram o híbrido AG-5011 e a variedade Sol da Manhã. Aos 40 dias após a emergência das plantas, determinaram-se as massas da matéria seca da parte aérea e das raízes, a densidade do comprimento radicular e o diâmetro médio radicular. A compactação do solo comprometeu o desenvolvimento das plantas de milho híbrido e da variedade na mesma intensidade. Apesar de alterar a distribuição do sistema radicular ao longo do perfil do solo, o impedimento físico em subsuperfície não diminuiu a produção total de raízes de milho. O diâmetro médio radicular apresentou alta correlação com o crescimento de raízes no solo compactado. O sistema radicular do milho não é capaz de romper uma camada compactada de solo com resistência mecânica da ordem de 1,4 MPa.

Crescimento aéreo e radicular da soja e de plantas de cobertura em camadas compactadas de solo

O cultivo de plantas de cobertura com sistema radicular vigoroso em rotação de culturas pode melhorar a qualidade física de solos compactados. O objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento aéreo e radicular da soja e de cinco espécies utilizadas como plantas de cobertura de verão (guandu, guandu anão, mucuna preta, labe labe e crotalária juncea), em solo submetido a três níveis de compactação em subsuperfíce. Utilizou-se um Nitossolo Vermelho argiloso em vasos montados com anéis de PVC sobrepostos, com diâmetro interno de 20 cm e altura de 50 cm. A camada compactada localizada de 20-30 cm de profundidade foi caracterizada pelas densidades do solo de 1,13, 1,34 e 1,56 g cm-3 e 0,26, 0,66 e 1,98 MPa de impedância mecânica, respectivamente. Aos 60 dias da emergência das plantas, determinaram-se as massas da matéria seca da parte aérea e das raízes, a densidade do comprimento radicular e o diâmetro médio radicular. Apesar de alterar a distribuição do sistema radicular ao longo do perfil do solo, o impedimento físico em subsuperfície não diminuiu a produção total de raízes da soja e dos adubos verdes, com exceção da crotalária juncea. A mucuna preta foi a leguminosa mais tolerante e a soja a mais sensível à compactação do solo. O sistema radicular da crotalária juncea apresentou potencial de formação de bioporos compatível ao da mucuna preta, apesar de ter sido relativamente mais sensível à compactação do solo. O diâmetro médio das raízes da soja e da crotalária juncea apresentou correlação significativa com o crescimento radicular dentro da camada de solo compactado.

Reação de porta-enxertos de videira a Pratylenchus brachyurus e Pratylenchus zeae

Nesse trabalho, o objetivo foi avaliar a reação de oito porta-enxertos de videira aos nematoides das lesões radiculares. As estacas dos porta-enxertos Kober, SO4, 101-14, R99, 420-A, Rupestris du Lot, Riparia do Traviú e Telek 5C, cedidas pelo Centro APTA de Frutas/IAC, foram plantadas em vasos contendo mistura de solo:areia na proporção 2:1 (v:v) e mantidas em casa de vegetação. Após quatro meses, os porta-enxertos foram inoculados com 1.200 espécimes de Pratylenchus brachyurus ou P. zeae, e o milho foi usado para comprovar a viabilidade do inóculo. Aos 180 dias após a inoculação, avaliou-se o número de nematoides por sistema radicular e em 100 cm³ de solo. O milho foi avaliado aos 90 dias após a inoculação e cada vaso recebeu uma nova planta, que foi avaliada juntamente com os porta-enxertos. No milho, as populações finais de P. brachyurus e P. zeae foram respectivamente iguais a 8.040 e 6.940 indivíduos. Todos os porta-enxertos comportaram-se como imunes a P. brachyurus e P. zeae, isto é, a população final dos nematoides e o fator de reprodução foram iguais a zero. Recuperaram-se seis e 11 espécimes de P. zeae nas amostras de solo cultivadas com os porta-enxertos Kober e 420-A, respectivamente. Conclui-se que os porta-enxertos estudados apresentam potencial para serem usados em áreas infestadas com esses nematoides das lesões.

Avaliação do sistema radicular da cana-de-açúcar por diferentes métodos

Para decidir qual método de avaliação do sistema radicular, é necessário ponderar sobre os objetivos do trabalho, a cultura em questão e as condições em que ela se desenvolve. O estudo de raízes é muito importante para a compreensão dos diversos fenômenos de crescimento e desenvolvimento da parte aérea, mas exige procedimentos extremamente criteriosos, pois, além de ser trabalhoso, seus resultados são influenciados pela variabilidade físico-química do solo. Objetivou-se, com esta pesquisa, comparar os resultados de cinco métodos de avaliação do sistema radicular, em duas variedades de cana-de-açúcar, em quatro profundidades e em dois sistemas de colheita: mecanizada de cana crua e manual de cana queimada. Foram comparados ao método de avaliação por extração de monólitos e pesagem de massa de raízes secas outros quatro métodos: monólito com medição de comprimento, trado com pesagem de massa seca, perfil com medição de comprimento por meio de imagens digitais e perfil com contagem do número de raízes. Constatou-se que regressões lineares expressaram adequadamente a relação entre os métodos estudados, exceto quando foi utilizado o trado. Os métodos de perfil foram os mais adequados para detectar diferenças entre tratamentos.

Comportamento de diferentes maracujazeiros em relação ao nematóide formador de galhas

Estudou-se o comportamento de diferentes espécies de maracujazeiro Passiflora spp disponíveis em nosso meio, quando inoculadas com o nematóide formador de galhas Meloidogyne incognita. As avaliações foram feitas 80 dias após a inoculação do parasito, com base nos números de galhas e de ootecas observados nos sistemas radiculares das plantas. Verificou-se que Passiflora alata, P. giberti, P. maliformis e P. serrato digitata mostraram elevada suscetibilidade, enquanto que P. caerulea, P. edulis e P. edulis f. flavicarpa foram bastante resistentes.

Nests and nesting sites of Brazilian forest rodents (Nectomys squamipes and Oryzomys intermedius) as revealed by a spool-and-line device

Patterns of nest construction and nest site selection of two murid rodents of the Brazilian Atlantic rainforest were described. The animals were captured in an area of about 1.5 ha of primary forest, marked, equipped with a spool-and-line device and released at the capture point. The next day we followed the thread to find their nests. In total 11 nests of Nectomys squamipes (Brants, 1827) and 13 of Oryzomys intermedius (Leche, 1886) were found. They were all egg-shaped, about 15 cm long and 10 cm wide, without any apparent entrance and consisted of dry leaves and grass. The two species differed in the selection of nest sites. The nests of N. squamipes were close to streams and built inside decomposed fallen logs or using natural entrances between the soil and tangled roots or rocky crevices. Nests of O. intermedius were built under or inside fallen logs and inside aerial root systems of palms. The spool-and-line technique used here is useful to provide detailed information on several aspects of the ecology and natural history of small mammals.