Above- and below-ground biomass and carbon dynamics in Brazilian Cerrado wet grasslands

Questions: Grasslands are usually neglected as potential carbon stocks, partially due to the lack of studies on biomass and carbon dynamics in tropical grasslands. What is the importance of Brazilian tropical wet grasslands as carbon sinks? Does fire frequency and season affect biomass and carbon allocation in Brazilian wet grasslands? Location: Wet grasslands, tropical savanna, Jalapão, Tocantins, northern Brazil. Methods: We determined biomass above- and below-ground, estimated carbon stocks in biennially burned plots (B2) and plots excluded from fire for 4 yr (B4). Moreover, we determined biomass in both rainy and dry seasons. Samples were 0.25 m × 0.25 m × 0.2 m (eight samples per treatment, applying a nested design, total of 48 samples). The biomass was classified in above-ground graminoids, forbs and dead matter, and below-ground roots and other below-ground organs. We used ANOVA to compare variables between treatments and seasons. Results: More than 40% of the total biomass and carbon stocks were located below-ground, mostly in roots. A high proportion of dead biomass (B4) was found in the above-ground material, probably due to low decomposition rates and consequent accumulation over the years. Although these grasslands do not experience water stress, we found significant evidence of resource re-allocation from below-ground organs to the above-ground biomass in the rainy season. Conclusions: We found more dead biomass in the rainy season, probably due to low decomposition rates, which can increase fire risk in these grasslands during the following dry season. These tropical wet grasslands stored high amounts of carbon (621 to 716 g C.m-2), mostly in the roots. Thus, policymakers should consider tropical grasslands as potential carbon stocks, since they are one of the most threatened and unprotected ecosystems in Brazil. © 2012 International Association for Vegetation Science.

Alocação de biomassa e nutrientes em Myriophyllum aquaticum sob diferentes níveis de macronutrientes

O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito de diferentes concentrações de macronutrientes no crescimento e na alocação de biomassa seca em folha, caule e raiz de Myriophyllulm aquaticum. As plantas foram cultivadas em vasos plásticos preenchidos com areia lavada e emersas em solução nutritiva. O experimento foi conduzido em um delineamento inteiramente ao acaso, com quatro níveis (0, 25, 50 e 75%) da concentração original de N, P, K Ca, Mg e S da solução nutritiva, além de uma testemunha (100% da solução nutritiva), com quatro repetições e por um período de 38 dias. A maior produção de biomassa total foi obtida na testemunha. A ausência de K afetou a alocação de biomassa em raízes. Quanto ao comprimento total dos ramos, a maior resposta ocorreu entre os níveis de Ca a 60 mg L-1. A solução a 100% dos macronutrientes propiciou o maior comprimento das plantas. O número de ramos entre os níveis de N e P seguiu uma tendência linear e crescente com as concentrações desses nutrientes, porém em maior proporção para o fósforo. As condições mais favoráveis ao desenvolvimento das plantas ocorreram a 100% dos macronutrientes da solução base. Entre os níveis de nitrogênio verificaram-se maiores teores de N nas folhas do que nos caules. Já para os demais nutrientes a alocação desses recursos foi destinada em maior proporção para o caule. A maior alocação de biomassa nesta espécie destinou-se ao caule.

Ecologia morfofuncional de plântulas de espécies arbóreas da Estação Ecológica do Panga, Uberlândia, Minas Gerais

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise de crescimento em Heteranthera reniformis, sob diferentes teores de Ca, Mg e S

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Alocação de biomassa de Brachiaria subquadripara sob diferentes concentrações de N, P e K

O presente trabalho objetivou avaliar a alocação de biomassa em plantas de Brachiaria subquadripara em função de diferentes concentrações de N, P e K em solução nutritiva. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com seis repetições, e os tratamentos constituíram-se de cinco níveis de N, P e K (0, 25, 50, 75 e 100% da concentração na solução-base) durante cinco épocas (intervalos de sete dias). A solução-base utilizada refere-se à diluição de 20% da solução nutritiva para culturas agrícolas. A ausência de N propiciou maior alocação de biomassa em raízes do que em colmos até a quarta semana (28 DAT). A adição de 25 e 75% de fósforo na solução condicionou acréscimos de biomassa de 6,6 e 5,8%, respectivamente, em relação à ausência de fósforo. em condições de deficiência de potássio, as plantas apresentaram tendência a manter constante a proporção de colmos e raízes, porém decresceu a produção de folhas com a idade da planta.

Tolerance to water deficiency between two soybean cultivars: transgenic versus conventional

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

Efeitos da luminosidade no crescimento de mudas de Caesalpinia ferrea Mart. ex Tul. (Leguminosae, Caesalpinoideae)

Caesalpinia ferrea is a species used a lot as a medicinal plant, for urban arborization and landscape design in the state of Amapa. Yet there is not much ecophysiological information available on it. Light is an important environment factor that controls processes associates with the accumulation of dry matter, contributing thus for plant growth. The object of this research was to study the effect of different luminosity levels on the growth of seedlings of this species. The seedlings were transplanted to plastics bags containing a mixture of soil and sand (2:1), which were maintained in the full sun, under artificial shade with reduction of 50% and 70% of the luminosity and under natural shade of a closed canopy of forest. The experimental design was completely randomized with five replicates. Seedlings submitted to natural shade showed strong growth inhibition. In the full sun, the seedlings presented higher net assimilatory rate (NAR), lower shoot/root ratio (SRR) and lower leaf area ratio (LAR). The results showed little difference in the growth and biomass allocation between seedlings kept in 50 and 70% shade; the seedlings submitted to this treatment presented higher values of SRR and LAR. This indicates plasticity which influences a possible increase in light capture and is important, therefore, to keep the seedling growth and survival under low light levels. The results as a whole showed morphological and physiological adjustment to different light levels in Caesalpinia ferrea.

Mixing Eucalyptus and Acacia trees leads to fine root over-yielding and vertical segregation between species

The consequences of diversity on belowground processes are still poorly known in tropical forests. The distributions of very fine roots (diameter <1 mm) and fine roots (diameter <3 mm) were studied in a randomized block design close to the harvest age of fast-growing plantations. A replacement series was set up in Brazil with mono-specific Eucalyptus grandis (100E) and Acacia mangium (100A) stands and a mixture with the same stocking density and 50 % of each species (50A:50E). The total fine root (FR) biomass down to a depth of 2 m was about 27 % higher in 50A:50E than in 100A and 100E. Fine root over-yielding in 50A:50E resulted from a 72 % rise in E. grandis fine root biomass per tree relative to 100E, whereas A. mangium FR biomass per tree was 17 % lower than in 100A. Mixing A. mangium with E. grandis trees led to a drop in A. mangium FR biomass in the upper 50 cm of soil relative to 100A, partially balanced by a rise in deep soil layers. Our results highlight similarities in the effects of directional resources on leaf and FR distributions in the mixture, with A. mangium leaves below the E. grandis canopy and a low density of A. mangium fine roots in the resource-rich soil layers relative to monospecific stands. The vertical segregation of resource-absorbing organs did not lead to niche complementarity expected to increase the total biomass production. © 2012 Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

Soil phosphorus increases dry matter and nutrient accumulation and allocation in potato cultivars

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

Changes in biomass, chemical composition and nutritive value of Spartina alterniflora due to organic pollution in the Itanhaém River Basin (SP, Brazil)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Effect of Urucu oil (Brazilian Amazon) on the biomass of the aquatic macrophyte Eichhornia crassipes (Mart.) Solms (Pontederiaceae)

Os rios e lagos de várzea da província petrolífera de Urucu, na Amazônia Central, são amplamente colonizados por macrófitas aquáticas, que podem ser afetadas por acidentes durante a exploração e o transporte de petróleo. Entre as macrófitas, a espécie flutuante Eichhornia crassipes (aguapé) ocorre abundantemente na região; OBJETIVO: O objetivo desse estudo foi verificar o efeito de diferentes dosagens do petróleo de Urucu (0; 0,5; 1,5 e 3,0 L.m-2) na biomassa viva e morta de E. crassipes e em algumas características físicas e químicas da água; MÉTODOS: O experimento teve oitenta e quatro dias de duração. A cada sete dias foi determinada a biomassa (viva e morta) de E. crassipes e os valores de temperatura, pH, condutividade elétrica e oxigênio dissolvido da água; RESULTADOS: A dosagem de 0,5 L.m-2 foi suficiente para causar mortalidade parcial (48%) em E. crassipes após trinta e cinco dias de exposição ao petróleo. A dosagem de 3,0 L.m-2 causou mortalidade total (100%) em E. crassipes em oitenta e quatro dias de exposição. A decomposição do petróleo e da biomassa morta de E. crassipes provocam a redução do oxigênio dissolvido e do pH, e aumento da condutividade elétrica e de fósforo total na água; CONCLUSÕES: Nós concluímos que um derramamento de petróleo pode provocar mortalidade total em uma população de uma espécie de macrófita, mas não em uma outra. Isto pode alterar a diversidade de espécies de macrófitas na região impactada. No caso de Eichhornia crassipes e Pistia stratiotes, um derramamento de petróleo de Urucu pode favorecer E. crassipes, a espécie menos sensível ao petróleo.

Biochemical and physiological responses of sugarcane cultivars to soil water deficiencies

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeitos da calagem do solo no crescimento inicial e absorção de macronutrientes por plantas de trapoeraba (Commelina benghalensis)

A presente pesquisa foi conduzida visando estudar os efeitos da calagem do solo sobre o crescimento inicial e absorção de macronutrientes por plantas de trapoeraba (Commelina benghalensis L.). A fase experimental foi conduzida em casa de vegetação, em vasos de cinco litros e o substrato foi coletado na camada arável de um Latossolo Vermelho Escuro, distrófico, classe textural franco-argilo-arenosa e valor original de pH igual a 3,8. O experimento foi instalado no delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições e os tratamentos constaram da incorporação de quantidades correspondentes às doses 0, I, 2, 3, 4 e 5 t/ha de calcário dolomítico calcinado. Foi efetuada uma incubação por 15 dias antes do plantio das mudas da trapoeraba. Os resultados foram avaliados 49 dias após o transplante. A planta daninha respondeu intensamente à calagem incrementando a área foliar e os acúmulos de matéria seca e de N, P, Ca, Mg e S. Os padrões de distribuição dos diferentes macronutrientes nas diversas estruturas morfológicas da planta foram alterados. O acúmulo de K cresceu até a dose de 2 t/ha de calcário e depois decresceu, possivelmente devido ao antagonismo com Mg, adicionado através do calcário.

Biomass and minerals distribution in family of banana 'prata-ana' fertilized with zinc through thinned sprout

In the North of Minas Gerais it is cultivated basically 'Prata-Ana' banana, a cultivar that requires mainly Zn. The possibility of zinc supply, without this nutrient getting in contact with the soil, it is important for the region, since several factors take to the low availability of the element supplied by the soil, as: elevated organic matter content on the surface (from cultural residues); maintenance of high pH of the soil - above 6,00 - as strategy contrary to the proliferation of the causal agent of the Fusarium Wilt; frequent fertilizations with potassium and magnesium that, besides converting the medium into base, they reduce the participation of Zn in the balance cation/anion of the soil, hindering the absortion of this micronutrient by the plant. For determining the distribution of biomass and minerals in the Prata-Ana" banana, cultivated under irrigation in the North of Minas Gerais, when the zinc was supplied through thinned sprout, an experiment was carried out in the Irrigated Perimeter of Jaiba. The plants were fertilized with 0,00; 1,66 and 3,33 g.family-(1) of Zn, through thinned sprout. One month after the fertilizations from October 2007 and February 2008, the production of fresh mass (FM) and dry mass (DM) were evaluated, the contents and meanings of minerals in all the bananas "family" bodies composed by mother-plant with bunch + tall daughter-plant + granddaughter-plant. The doses of Zn did not influence on the production of FM and DM of the plants in the first evaluation, while in the second evaluation positive effect of the treatment was observed just for MF accumulated in the inferior leaves, in the portions of the medium third and inferior of the pseudostem, and in the mother-plant's rhizome. As much the content as the accumulation of nutrients in the mother-plants presented the following decreasing order: K > N > Ca > Mg > P > S > Fe > Zn > B > Cu. The Zn contents were affected by the dose of that micronutrient in the most of the studied situations. The zinc supplied through thinned sprout increased in the mother-plant, and then it was redistributed in the banana's "family".

Lead distribution in organic matter of loamy oxisol treated with manure and its effect on microbial biomass

This paper reports a study regarding the distribution of lead in the organic matter fractions of a loamy oxisol treated with stable manure, and its effect on the soil microbial biomass. The experimental design was a completely randomized factorial with three replicates. Treatments were four lead (Pb) rates (0, 200, 400, and 600 mg kg(-1) soil), two levels of manure (0 and 30 Mg ha(-1)) and two sampling times (30 and 60 days after lead application). Total and soil lead soluble in Mehlich 1 extractant, and Ph in the different fractions of the organic matter (fulvic acid, humic acid, and residual) were evaluated along with the soil microbial biomass. Data showed that lead, applied as PbCl2, was concentrated in the residual fraction. The application of manure at the rate of 30 Mg ha(-1) did not affect lead distribution in the fractions until 60 days after incorporation. Lead extracted by Mehlich 1 increased as function of the quantity applied. Manure stimulated the growth of the soil microbial biomass which was reduced by the 200 mg kg(-1) doses of lead, with manure application, increasing, however, with larger rates. Mehlich 1 extracted only part of the lead present in the residual fraction.