Toxic effects of essential plant oils in adult Sitophilus oryzae (Linnaeus) (Coleoptera, Curculionidae)

Toxic effects of essential plant oils in adult Sitophilus oryzae (Linnaeus) (Coleoptera, Curculionidae). Stored grains are subject to losses in quality nutritional value and in sanitation from the time they are stored to the time they are consumed. Botanical insecticides may offer an alternative solution for pest control. The objective was to test the insecticidal properties of the essential oils of Cymbopogon citratus (leaf), Zingiber officinale (root) and Mentha sp. (leaf). The efficacy of these oils was tested to control the rice weevil, S. oryzae, using hydrodistillation. Chemical analysis of the essential oils was carried out by gas chromatography. Major components of C. citratus were geranial (48%) and neral (31%), of Z. officinale were α-zingibereno (13%), geranial (16%), neral (10%) and α-farneseno (5%) and of Mentha sp. was menthol (92%). Bioassays were carried out by fumigation and topical application. In topical application assays, the essential oil of C. citratus had greater toxicity (LC50 0.027 µL mL-1) and shorter exposure time than the oils of the other two plants. After 24 h and 48 h, 70% and 100% mortality of S. oryzae occurred, respectively. In fumigation assays, essential oil of Z. officinale had a lower LC50 (1.18 µL cm-2) and 70% mortality after 24 h exposure. Therefore, we recommend the use of essential oils of C. citratus and Z. officinale to control the rice weevil S. oryzae.

Low malathion concentrations influence metabolism in Chironomus sancticaroli (Diptera, Chironomidae) in acute and chronic toxicity tests

Low malathion concentrations influence metabolism in Chironomus sancticaroli (Diptera, Chironomidae) in acute and chronic toxicity tests. Organophosphate compounds are used in agro-systems, and in programs to control pathogen vectors. Because they are continuously applied, organophosphates often reach water sources and may have an impact on aquatic life. The effects of acute and chronic exposure to the organophosphate insecticide malathion on the midge Chironomus sancticaroli are evaluated. To that end, three biochemical biomarkers, acetylcholinesterase (AChE), alpha (EST-α) and beta (EST-β) esterase were used. Acute bioassays with five concentrations of malathion, and chronic bioassays with two concentrations of malathion were carried out. In the acute exposure test, AChE, EST-α and EST-β activities declined by 66, 40 and 37%, respectively, at 0.251 µg L-1 and more than 80% at 1.37, 1.96 and 2.51 µg L-1. In chronic exposure tests, AChE and EST-α activities declined by 28 and 15% at 0.251 µg L-1. Results of the present study show that low concentrations of malathion can influence larval metabolism, indicating high toxicity for Chironomus sancticaroli and environmental risk associated with the use of organophosphates.

Nitrogen fractions in the microbial biomass in soils of southern Brazil

The reaction of nitrogen compounds with ninhydrin can be used as an indicator of cytoplasmic materials released from microbial cells killed by fumigation. Total-N, ninhydrin-reactive-N (NR-N), ammonium-N (A-N), and α-amino-N in the microbial biomass of soils from the State of Rio Grande do Sul, Brazil, were determined, in 1996, in 0.5 mol L-1 K2SO4 extracts of fumigated and non-fumigated soils. Total-N varied from 20.3 to 104.4 mg kg-1 and the ninhydrin-reactive-N corresponded, in average, to 27% of this. The ninhydrin-reactive-N was made up of 67% ammonium-N and 33% aminoacids with the amino group at the α-carbon position. It was concluded that colorimetric analysis of NR-N and A-N may be used as a direct measure of microbial N in soil. This simple and rapid procedure is adequate for routine analyses.

Variabilidade horizontal de atributos de fertilidade e amostragem do solo no sistema plantio direto

As adubações, a lanço, quando desuniformes, ou as em linhas, no sistema plantio direto, aumentam a variabilidade dos atributos químicos do solo. Nestas condições, há necessidade de se saber qual a melhor forma e o número de subamostras por coletar para uma boa representatividade da fertilidade da área a ser cultivada. O objetivo deste estudo foi quantificar a variabilidade horizontal de atributos de fertilidade do solo no sistema plantio direto com diferentes modos de adubação e tempos de cultivo, com vistas em definir o número de subamostras necessárias para formar uma amostra representativa da fertilidade do solo de uma área. Foram coletadas, em novembro de 1997, 36 amostras simples, com pá de corte, na camada de 0-10 cm, de forma diferenciada nas adubações a lanço (5 e 10 cm, espessura da fatia e largura) e em linhas (5 cm de espessura da fatia pela largura das entrelinhas de semeadura da última cultura), em oito lavouras comerciais na região noroeste do Rio Grande do Sul. O número mínimo de subamostras para estimar com boa representatividade (α = 0,05 e erro em relação à média de 10%) o pH, o índice SMP e o teor de matéria orgânica foi baixo (menor do que 8) e alto (maior do que 40) para fósforo e potássio (Mehlich-1). O número de subamostras indicado para o sistema convencional (20) pode ser usado no sistema plantio direto, desde que seja admitido um erro de 20% em relação à média.

Parâmetros erosividade da chuva, da enxurrada e da chuva-enxurrada correlacionados com as perdas de solo de um luvissolo

Foram estudadas as correlações lineares simples, múltiplas e não-lineares entre os parâmetros erosividade da chuva, da enxurrada e da chuva-enxurrada e as perdas de solo provocadas por chuvas erosivas num Luvissolo. Os dados correspondentes ao período de 1986-1990 foram obtidos na estação experimental de Sumé (PB), pertencente à Universidade Federal da Paraíba - UFPB. Para determinar os parâmetros erosividade da chuva, da enxurrada e da chuva-enxurrada, foram analisadas chuvas individuais registradas em 136 pluviogramas. O volume de enxurrada isolado ou em combinação com características da chuva contribuiu, de forma significativa, para melhorar a estimativa das perdas de solo de chuvas individuais. Os parâmetros erosividade da chuva-enxurrada a(Vu α I30)b; a(Vu α I5)b; a(EIA)b e da enxurrada a(Vu)b foram os melhores estimadores das perdas de solo para chuvas individuais. Dentre os parâmetros da erosividade da chuva, os que melhor se correlacionaram com as perdas de solo foram aqueles que incluíram o produto do volume da chuva pela intensidade máxima em trinta minutos a(VrI30).

Número mínimo de tensões para determinação da curva característica de retenção de água de um latossolo vermelho eutrófico sob sistema de semeadura direta

Para o conhecimento do comportamento físico-hídrico do solo, é fundamental a determinação da curva de retenção de água (CRA). A aquisição de dados para obtenção da CRA envolve processos demorados e custos elevados. A hipótese deste estudo foi a de que é possível determinar a CRA com menor número de tensões, reduzindo seu tempo de obtenção, sem, contudo, comprometer a acurácia dos resultados. Assim, o objetivo deste trabalho foi determinar quais tensões podem ser utilizadas para determinação da CRA de Latossolo Vermelho eutrófico de maneira acurada e em menor tempo. Foram determinados os conteúdos de água retidos em amostras de um Latossolo Vermelho eutrófico sob sistema de semeadura direta (SSD). As tensões utilizadas na determinação dos conteúdos de água foram: 0, 10, 20, 40, 60, 80, 100, 200, 300, 500, 700, 1.000, 3.000, 5.000 e 15.000 hPa. Os dados foram combinados e determinaram-se 450 CRAs ajustadas pelo modelo de van Genuchten. Os parâmetros α, m, n e Ug res, gerados pelo modelo, foram submetidos à análise de variância (teste F) e as médias comparadas pelo teste de Scott-Knott (p = 0,05). A hipótese deste estudo foi confirmada, ou seja, é possível determinar a CRA com menor número de tensões, reduzindo seu tempo de obtenção em até cinco vezes, sem, contudo, comprometer a acurácia dos resultados. A tensão de 15.000 hPa deve estar contida na combinação de tensões a serem utilizadas para determinação da curva característica de retenção de água, quando se emprega o modelo matemático de van Genuchten para ajuste dos dados. As curvas características de retenção de água do solo, definidas com as combinações de tensões (0, 60, 700 e 15.000 hPa), (0, 80, 700 e 15.000 hPa), (0, 100, 1.000 e 15.000 hPa), (0, 20, 60, 100, 700 e 15.000 hPa), (0, 80, 300, 700 e 15.000 hPa) e (0, 100, 300, 1.000 e 15.000 hPa), sendo os dados ajustados ao modelo de van Genuchten, proporcionaram estimativas dos conteúdos de água, retidos no Latossolo Vermelho eutrófico sob sistema de semeadura direta, com a mesma acurácia, quando comparada à curva de referência partindo-se de um conjunto de 15 valores de tensões.

Exopolysaccharides produced by the symbiotic nitrogen-fixing bacteria of leguminosae

The process of biological nitrogen fixation (BNF), performed by symbiotic nitrogen fixing bacteria with legume species, commonly known as α and β rhizobia, provides high sustainability for the ecosystems. Its management as a biotechnology is well succeeded for improving crop yields. A remarkable example of this success is the inoculation of Brazilian soybeans with Bradyrhizobium strains. Rhizobia produce a wide diversity of chemical structures of exopolysaccharides (EPS). Although the role of EPS is relatively well studied in the process of BNF, their economic and environmental potential is not yet explored. These EPS are mostly species-specific heteropolysaccharides, which can vary according to the composition of sugars, their linkages in a single subunit, the repeating unit size and the degree of polymerization. Studies have showed that the EPS produced by rhizobia play an important role in the invasion process, infection threads formation, bacteroid and nodule development and plant defense response. These EPS also confer protection to these bacteria when exposed to environmental stresses. In general, strains of rhizobia that produce greater amounts of EPS are more tolerant to adverse conditions when compared with strains that produce less. Moreover, it is known that the EPS produced by microorganisms are widely used in various industrial activities. These compounds, also called biopolymers, provide a valid alternative for the commonly used in food industry through the development of products with identical properties or with better rheological characteristics, which can be used for new applications. The microbial EPS are also able to increase the adhesion of soil particles favoring the mechanical stability of aggregates, increasing levels of water retention and air flows in this environment. Due to the importance of EPS, in this review we discuss the role of these compounds in the process of BNF, in the adaptation of rhizobia to environmental stresses and in the process of soil aggregation. The possible applications of these biopolymers in industry are also discussed.

Pedotransfer functions to estimate water retention parameters of soils in northeastern Brazil

Pedotransfer functions (PTF) were developed to estimate the parameters (α, n, θr and θs) of the van Genuchten model (1980) to describe soil water retention curves. The data came from various sources, mainly from studies conducted by universities in Northeast Brazil, by the Brazilian Agricultural Research Corporation (Embrapa) and by a corporation for the development of the São Francisco and Parnaíba river basins (Codevasf), totaling 786 retention curves, which were divided into two data sets: 85 % for the development of PTFs, and 15 % for testing and validation, considered independent data. Aside from the development of general PTFs for all soils together, specific PTFs were developed for the soil classes Ultisols, Oxisols, Entisols, and Alfisols by multiple regression techniques, using a stepwise procedure (forward and backward) to select the best predictors. Two types of PTFs were developed: the first included all predictors (soil density, proportions of sand, silt, clay, and organic matter), and the second only the proportions of sand, silt and clay. The evaluation of adequacy of the PTFs was based on the correlation coefficient (R) and Willmott index (d). To evaluate the PTF for the moisture content at specific pressure heads, we used the root mean square error (RMSE). The PTF-predicted retention curve is relatively poor, except for the residual water content. The inclusion of organic matter as a PTF predictor improved the prediction of parameter a of van Genuchten. The performance of soil-class-specific PTFs was not better than of the general PTF. Except for the water content of saturated soil estimated by particle size distribution, the tested models for water content prediction at specific pressure heads proved satisfactory. Predictions of water content at pressure heads more negative than -0.6 m, using a PTF considering particle size distribution, are only slightly lower than those obtained by PTFs including bulk density and organic matter content.

ORGANIC NITROGEN IN A TYPIC HAPLUDOX FERTILIZED WITH PIG SLURRY

The application of pig slurry may have a different effect on nitrogen dynamics in soil compared to mineral fertilization. Thus, the aim of this study was to determine the different forms of organic N in a Latossolo Vermelho distroférrico (Typic Hapludox) and their relationship to N uptake by crops in response to 10 years of annual application of pig slurry and mineral fertilizer. The treatments were application rates of 0, 25, 50, 100, and 200 m3 ha-1 of pig slurry, in addition to mineral fertilizer, organized in a randomized block design with four replications. The N contents were determined in the plant tissue and in the forms of total N and acid hydrolyzed fractions: ammonium-N, hexosamine-N, α-amino-N, amide-N, and unidentified-N. Annual application of pig slurry or mineral fertilizer increased the total-N content in the 0-10 cm depth layer. The main fractions of organic N in the soil were α-amino-N when pig slurry was applied and unidentified-N in the case of mineral fertilizers. Pig slurry increased the N fractions considered as labile: α-amino-N, ammonium-N, and amide-N. The increase in these labile organic N fractions in the soil through pig slurry application allows greater N uptake by the maize and oat crops in a no-tillage system.

Clones promissores de seringueira para a região do Vale do Ribeira, São Paulo

Este trabalho objetivou apresentar resultados da primeira seleção de clones de seringueira (Hevea brasiliensis (Willd. ex Adr. de Juss.) Muell.Arg.) da série IAC 300, e amazônicos das séries IAN e Fx, em experimento de pequena escala, visando produção, crescimento e resistência ao mal-das-folhas. A produção e o vigor de 20 clones foram avaliados por dois e nove anos, respectivamente, em PariqüeraAçú, no Vale do Ribeira, SP. Os clones IAC 301, IAC 304, IAC 306 e IAC 319 produziram satisfatoriamente nos dois primeiros anos de sangria. Os clones amazônicos IAN 6323, Fx 3864 e IAN 2903, com produções de 1.078 kg, 945 kg e 900 kg/ha/ano, respectivamente, foram superiores à testemunha IAN 873 (878 kg/ha/ano). Os clones selecionados apresentaram crescimento vigoroso, com extremos de perímetro do caule, na abertura do painel, de 37,40 cm (IAN 4493) a 53,75 cm (IAN 6323), e percentual de plantas aptas à sangria de 7,0% (IAN 4493) a 100% (IAN 6323 e IAC 302), exceto os clones Fx 3899 e IAN 3044. O IAC 315, com 7,37 mm, mostrou maior espessura de casca virgem que o IAN 873 (6,44 mm). Os clones IAC 320, IAC 306 e IAC 315 foram os mais resistentes ao Microcyclus ulei.

Fotossíntese e potencial hídrico foliar de plantas jovens de andiroba submetidas à deficiência hídrica e à reidratação

O objetivo deste trabalho foi investigar o desempenho fotossintético de plantas jovens de andiroba (Carapa guianensis), submetidas à deficiência hídrica e à reidratação. As plantas foram irrigadas diariamente, em casa de vegetação, durante 15 dias. Após aclimatação, as plantas foram separadas em dois tratamentos: plantas irrigadas e não irrigadas. Quando a resposta fotossintética das plantas não irrigadas alcançou valores próximos a zero, as plantas foram reidratadas. A cada sete dias, durante 21 dias, foram realizadas as determinações das trocas gasosas e da fluorescência da clorofila a. O potencial hídrico foliar foi determinado no início e no fim do experimento. As taxas de fotossíntese líquida, condutância estomática e transpiração se reduziram em 88, 89 e 89%, respectivamente, após 21 dias de supressão da irrigação. Quanto às variáveis da fluorescência da clorofila a, observaram-se reduções de 27 a 58%. O potencial hídrico foliar das plantas foi reduzido em mais de quatro vezes, após 21 dias de deficiência hídrica. De quatro a oito dias após a reidratação, as plantas recuperaram as características fotossintéticas e o potencial hídrico foliar, o que indica que plantas jovens de andiroba apresentaram alta plasticidade fisiológica em relação ao estresse hídrico.

Comunidade bacteriana como indicadora do efeito de feijoeiro geneticamente modificado sobre organismos não alvo

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do feijoeiro geneticamente modificado quanto à resistência ao Bean Golden Mosaic Vírus, BGMV (Olathe M1-4), sobre organismos não alvo. De um experimento implantado no campo, em delineamento inteiramente casualizado, com dois tratamentos (Olathe Pinto e evento elite Olathe M1-4), dois períodos amostrais (estádio V4 e R6) e dez repetições, obtiveram-se células bacterianas cultivadas e não cultivadas da rizosfera e do solo não rizosférico, para as quais se procedeu à extração de DNA total. A região V6-V8 do 16S rDNA foi amplificada para a comunidade bacteriana total, e também realizou-se amplificação com iniciadores específicos para o subgrupo alfa (α) do filo Proteobacteria a partir de células não cultivadas. Foram obtidos dendrogramas comparativos entre a variedade Olathe Pinto (convencional) e o evento elite Olathe M1-4 (geneticamente modificado) utilizando-se o coeficiente de Jaccard e o método UPGMA (Unweighted pair-group method with arithmetic mean). Os agrupamentos obtidos dos perfis de 16S rDNA PCR-DGGE indicam alterações na comunidade bacteriana da rizosfera em função da transformação das plantas são mais notáveis nos perfis obtidos para alfa-proteobacteria. A origem das amostras e o estágio de desenvolvimento das plantas afetam a comunidade bacteriana.

Função ovariana de novilhas Nelore alimentadas com dieta suplementada com gordura protegida ruminal

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da suplementação alimentar com gordura protegida ruminal sobre as estruturas ovarianas e sobre a concentração sérica de progesterona, em novilhas Nelore mantidas em pasto. Quarenta novilhas foram divididas em dois grupos: um suplementado com gordura protegida Megalac-E (G); e outro sem suplementação de gordura (C). O grupos foram avaliados em delineamento "crossover". Utilizaram-se dietas isoenergéticas e isoproteicas. Após 15 dias de suplementação, os animais foram submetidos a um protocolo hormonal, para avaliação da influência da suplementação com gordura no metabolismo da progesterona. Para isto, em um dia aleatório do ciclo (D0), inseriu-se um implante intravaginal de liberação de progesterona (CIDR), e aplicou-se prostaglandina F2α (PGF2α, i.m.). No D7, o implante foi retirado, e outra aplicaηão de PGF2α foi realizada. No D18, foi feita uma nova aplicaηão de PGF2α e, então, foram observados diariamente os exames ultrassonográficos ovarianos e a ocorrência de estro. Para o ensaio com progesterona, colheu-se sangue 4 dias após a inserção do implante e, novamente, 7 e 14 dias após a ovulação. A concentração de progesterona sérica no D4 foi maior no grupo G. Não houve diferença nas concentrações séricas de progesterona 7 e 14 dias após a ovulação, nem no diâmetro do folículo ovulatório, nem no volume luteal. A suplementação com Megalac-E altera o metabolismo de progesterona, mas não altera a função ovariana em novilhas zebuínas em pasto.

Growth regulators, culture media and antibiotics in the in vitro shoot regeneration from mature tissue of citrus cultivars

The objective of this study was to evaluate the effects of 6-benzylaminopurine (BAP) and α-naphthaleneacetic acid (NAA) combinations, basal media and beta-lactam antibiotics on in vitro organogenesis from mature stem segments of 'Pêra', 'Valência' and 'Bahia' sweet oranges and 'Cravo' rangpur lime. For induction of shoot regeneration, the segments of the four cultivars were placed on Murashige and Skoog (MS) medium containing the following BAP/NAA concentrations: 0.0/0.0; 0.25/0.0; 0.25/0.25; 0.5/0.0; 0.5/0.5; 1.0/0.0; 2.0/0.0; 2.0/0.25; 2.0/0.5; and 2.0/1.0 mg L-1. In order to test the influence of the culture media on shoot-bud induction, (MS), Murashige and Tucker (MT), and woody plant medium (WPM) formulations were evaluated, associated with the best combination of plant growth regulators obtained in the previous experiment. The influence of four beta-lactam antibiotics (timentin, cefotaxime sodium salt, meropenem trihydrate and augmentin) on shoot regeneration was determined. Better regeneration responses were achieved when internodal segments were cultured onto MS-based medium with 500 mg L-1 cefotaxime with the following BAP/NAA concentrations: 0.5 + 0.25 mg L-1 for 'Cravo', 1.0 + 0.25 mg L-1 for 'Valência' and 'Bahia', and 1.0 + 0.5 mg L-1 for 'Pêra'. Genotype, growth regulators, basal media and beta-lactam antibiotics affect the morphogenetic response in mature tissues of citrus.

Avaliação de variáveis que influenciam a hidrólise enzimática da caseína do leite de cabra Moxotó

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da temperatura, pH, relação enzima:substrato (E:S) e tempo de reação sobre a hidrólise enzimática da caseína do leite de cabra Moxotó, com uso de diferentes enzimas proteolíticas. A hidrólise enzimática da caseína caprina foi realizada com uso de tripsina, pepsina e papaína. Para cada enzima, foram utilizados dois níveis de cada variável, na avaliação de seus efeitos sobre a hidrólise da caseína, em um fatorial completo 2(4). Os produtos da hidrólise foram visualizados em eletroforese SDS-PAGE. O melhor valor do grau de hidrólise com a enzima papaína foi obtido em pH 6,5, E:S de 1:150 e 5 horas de hidrólise a 50ºC (28,17%); com a tripsina, em pH 8,5, E:S de 1:150 e 5 horas a 40ºC (29,55%); e com a pepsina, em pH 3,0, E:S de 1:100 e 5 horas a 40ºC (38,27%). A hidrólise da caseína caprina é influenciada positivamente pelo pH e tempo de hidrólise, com o uso da pepsina. Foram observadas interações significativas antagônicas entre pH e relação E:S, com o uso da tripsina; e entre pH, temperatura e tempo de hidrólise, com o uso da papaína. A pepsina apresenta elevada eficiência na hidrólise de αs1, β e κ-caseína, evidenciada por hidrolisados com massa molar abaixo de 14,4 kDa.