Detecção de Azospirillum amazonense em raízes e rizosfera de orchidaceae e de outras famílias vegetais

Azospirillum amazonense é uma bactéria fixadora de N2 atmosférico de ampla ocorrência, principalmente em associações radiculares com gramíneas e palmeiras. Para verificar sua presença em outras espécies vegetais, ainda não estudadas, e a eficiência de meios para sua detecção, foram testados os meios Fam e LGI para contagens em solo rizosférico ou em culturas de enriquecimento com solo rizosférico, ecto e endorrizosfera. A. amazonense foi detectada no solo rizosférico, ecto e endorrizosfera de várias espécies de monocotiledôneas, incluindo Orchidaceae e dicotiledôneas, sendo o meio Fam mais eficiente para sua detecção

Microbial and soil properties in restoration areas in the jequitinhonha valley, Minas Gerais

To mitigate the impacts of eucalypt monoculture, forestry companies in the Upper Jequitinhonha Valley (MG) have adopted the insertion of strips of native vegetation in-between the commercial plantations. The method used for the creation of these corridors is to allow spontaneous regrowth of native vegetation in areas previously under eucalypt. The objective of this study was to evaluate the effect of cover crops on microbial and soil properties for a detailed description of the restoration process of native vegetation in forest soils of the Jequitinhonha Valley. The treatments were represented by an initial restoration stage (< 4 years) with or without remaining eucalypt and the advanced restoration stage (> 4 years) with or without remaining eucalypt, plus the three controls: commercial eucalypt plantation, Cerrado vegetation and native forest. Soil samples were collected for three consecutive years in the dry and rainy season (August and February, respectively). The microbial activity, regardless of the presence of remaining eucalypt , did not differ among the restoration areas, except for the metabolic quotient (qCO2) in the rainy season of February 2007. At this time, this microbial activity was higher in the advanced restoration stage without eucalypt than initial restoration without eucalypt and advanced restoration with eucalypt. The restoration areas, in general, did not differ from the control: eucalypt plantation and Cerrado either. Compared to the forest, the levels of organic C, microbial C, basal respiration (Rbasal) and hydrolysis of fluorescein diacetate (FDA) in the restoration areas were, in general, lower and did not differ in qCO2 and microbial quotient (qMIC). In general, the soil quality was similar in the initial and advanced restoration stages. Most of the soil and microbial properties in the three years indicated that the restoration areas were most similar to the Cerrado. In the advanced restoration areas without eucalypt compared to Cerrado, the lower Rbasal in the 3rd year and the lower FDA and qMIC and higher qCO2 in the 2nd year indicated that the removal of the remaining eucalypt trees was unfavorable for restoration.

Strategy of specification of management areas: rice grain yield as related to soil fertility

It is well-known nowadays that soil variability can influence crop yields. Therefore, to determine specific areas of soil management, we studied the Pearson and spatial correlations of rice grain yield with organic matter content and pH of an Oxisol (Typic Acrustox) under no- tillage, in the 2009/10 growing season, in Selvíria, State of Mato Grosso do Sul, in the Brazilian Cerrado (longitude 51º24' 21'' W, latitude 20º20' 56'' S). The upland rice cultivar IAC 202 was used as test plant. A geostatistical grid was installed for soil and plant data collection, with 120 sampling points in an area of 3.0 ha with a homogeneous slope of 0.055 m m-1. The properties rice grain yield and organic matter content, pH and potential acidity and aluminum content were analyzed in the 0-0.10 and 0.10-0.20 m soil layers. Spatially, two specific areas of agricultural land management were discriminated, differing in the value of organic matter and rice grain yield, respectively with fertilization at variable rates in the second zone, a substantial increase in agricultural productivity can be obtained. The organic matter content was confirmed as a good indicator of soil quality, when spatially correlated with rice grain yield.

Methane fluxes from waterlogged and drained Histosols of highland areas

Soil can be either source or sink of methane (CH4), depending on the balance between methanogenesis and methanotrophy, which are determined by pedological, climatic and management factors. The objective of this study was to assess the impact of drainage of a highland Haplic Histosol on CH4 fluxes. Field research was carried out in Ponta Grossa (Paraná, Brazil) based on the measurement of CH4 fluxes by the static chamber method in natural and drained Histosol, over one year (17 sampling events). The natural Histosol showed net CH4 eflux, with rates varying from 238 µg m-2 h-1 CH4, in cool/cold periods, to 2,850 µg m-2 h-1 CH4, in warm/hot periods, resulting a cumulative emission of 116 kg ha-1 yr-1 CH4. In the opposite, the drained Histosol showed net influx of CH4 (-39 to -146 µg m-2 h-1), which resulted in a net consumption of 9 kg ha-1 yr-1 CH4. The main driving factors of CH4 consumption in the drained soil were the lowering of the water-table (on average -57 cm, vs -7 cm in natural soil) and the lower water content in the 0-10 cm layer (average of 5.5 kg kg-1, vs 9.9 kg kg-1 in natural soil). Although waterlogged Histosols of highland areas are regarded as CH4 sources, they fulfill fundamental functions in the ecosystem, such as the accumulation of organic carbon (581 Mg ha-1 C to a depth of 1 m) and water (8.6 million L ha-1 = 860 mm to a depth of 1 m). For this reason, these soils must not be drained as an alternative to mitigate CH4 emission, but effectively preserved.

Variability of soil fertility properties in areas planted to sugarcane in the State of Goias, Brazil

Soil sampling should provide an accurate representation of a given area so that recommendations for amendments of soil acidity, fertilization and soil conservation may be drafted to increase yield and improve the use of inputs. The aim of this study was to evaluate the variability of soil fertility properties of Oxisols in areas planted to sugarcane in the State of Goias, Brazil. Two areas of approximately 8,100 m² each were selected, representing two fields of the Goiasa sugarcane mill in Goiatuba. The sugarcane crop had a row spacing of 1.5 m and subsamples were taken from 49 points in the row and 49 between the row with a Dutch auger at depths of 0.0-0.2 and 0.2-0.4 m, for a total of 196 subsamples for each area. The samples were individually subjected to chemical analyses of soil fertility (pH in CaCl2, potential acidity, organic matter, P, K, Ca and Mg) and particle size analysis. The number of subsamples required to compose a sample within the acceptable ranges of error of 5, 10, 20 and 40 % of each property were computed from the coefficients of variation and the Student t-value for 95 % confidence. The soil properties under analysis exhibited different variabilities: high (P and K), medium (potential acidity, Ca and Mg) and low (pH, organic matter and clay content). Most of the properties analyzed showed an error of less than 20 % for a group of 20 subsamples, except for P and K, which were capable of showing an error greater than 40 % around the mean. The extreme variability in phosphorus, particularly at the depth of 0.2-0.4 m, attributed to banded application of high rates of P fertilizers at planting, places limitations on assessment of its availability due to the high number of subsamples required for a composite sample.

Detecção de limites de solos por dados espectrais e de relevo

Existe a necessidade de avaliar a importância do relevo associado aos parâmetros espectrais de solos como base no mapeamento. O objetivo deste trabalho foi determinar um método de detecção de limites de solos por meio da interação de dados espectrais e formas de relevo. Foram percorridas 14 topossequências representativas de uma área de 13.000 ha próxima dos municípios de São Carlos e Araraquara, SP. As amostras foram caracterizadas pelos métodos convencionais de análise química e granulométrica. Posteriormente, foram obtidos dados espectrais de 400 a 2.500 nm. As informações do relevo foram obtidas pelo emprego de técnicas de geoprocessamento. Geraram-se o modelo digital de elevação do terreno e os mapas de declividade, de curvatura, de índice topográfico composto e de Potencial de Densidade de Drenagem. Ainda, procedeu-se à validação dos métodos pontual e espacial. Na primeira validação, os pontos classificados nas topossequências foram tomados como verdadeiros e contrastados com as informações contidas no mapa de solo pré-existente, com os dados de relevo e com os dados espectrais agrupados. Na validação em nível espacial, procuraram-se avaliar em que locais os diferentes métodos indicavam mudanças nos limites dos solos e comparar com as observações reais. Verificou-se que a análise de agrupamento com cluster evidenciou-se eficiente na discriminação das unidades de solos em topossequência, quando utilizados parâmetros espectrais do solo. Já o conjunto de parâmetros de relevo isoladamente não foi o mais adequado.

Use of legal reserve areas as geochemical background in hydrosedimentology studies¹

In hydrosedimentology studies the determination of the trace element concentrations at the study site is imperative, since this background can be used to assess the enrichment of sediments with these elements. This enrichment can be the result of the natural process of geological formation or of anthropogenic activities. In the latter case, guidelines are used to indicate the concentrations at which trace elements cause ecotoxicity effects on the environment. Thus, this study used legal reserve areas in the municipality of Toledo, PR, where natural forests are maintained, with no or minimal human interference to establish background levels. The results of atomic emission spectrometry with inductively coupled argon plasma showed that the legal reserves have lower levels of trace elements than other theoretical references, but equivalent concentrations to the safety levels recommended by international guidelines. It was concluded that determining values is fundamental to recommend this background as scientific database for research in the area of hydrosedimentology of this site and also as a way of environmental management of the watershed of this municipality.

Contrasts in Areas of Rubber Tree Clones in Regard to Soil and Biomass Carbon Stocks

ABSTRACT Rubber tree (Hevea brasiliensis) crop may accumulate significant amounts of carbon either in biomass or in the soil. However, a comprehensive understanding of the potential of the C stock among different rubber tree clones is still distant, since clones are typically developed to exhibit other traits, such as better yield and disease tolerance. Thus, the aim of this study was to address differences among different areas planted to rubber clones. We hypothesized that different rubber tree clones, developed to adapt to different environmental and biological constrains, diverge in terms of soil and plant biomass C stocks. Clones were compared in respect to soil C stocks at four soil depths and the total depth (0.00-0.05, 0.05-0.10, 0.10-0.20, 0.20-0.40, and 0.00-0.40 m), and in the different compartments of the tree biomass. Five different plantings of rubber clones (FX3864, FDR 5788, PMB 1, MDX 624, and CDC 312) of seven years of age were compared, which were established in a randomized block design in the experimental field in Rio de Janeiro State. No difference was observed among plantings of rubber tree clones in regard to soil C stocks, even considering the total stock from 0.00-0.40 m depth. However, the rubber tree clones were different from each other in terms of total plant C stocks, and this contrast was predominately due to only one component of the total C stock, tree biomass. For biomass C stock, the MDX 624 rubber tree clone was superior to other clones, and the stem was the biomass component which most accounted for total C biomass. The contrast among rubber clones in terms of C stock is mainly due to the biomass C stock; the aboveground (tree biomass) and the belowground (soil) compartments contributed differently to the total C stock, 36.2 and 63.8 %, respectively. Rubber trees did not differ in relation to C stocks in the soil, but the right choice of a rubber clone is a reliable approach for sequestering C from the air in the biomass of trees.

Rhizobia Isolated from Coal Mining Areas in the Nodulation and Growth of Leguminous Trees

ABSTRACT An alternative for recovery of areas degraded by coal mining is revegetation with rapidly growing leguminous trees, which often do not establish in low fertility soils. The objective of this study was to evaluate the efficiency of native rhizobia isolated from coal mining areas in the nodulation and growth of leguminous trees. We isolated 19 strains of rhizobia from a degraded soil near Criciúma, SC, Brazil, and evaluated the nodulation and growth-promoting capacity of the inoculated isolates for bracatinga (Mimosa scabrella), maricá (M. bimucronata) and angico-vermelho (Parapiptadenia rigida). Isolates UFSC-B2, B6, B8, B9, B11 and B16 were able to nodulate bracatinga, providing average increases of 165 % in shoot dry matter, with a significant contribution to N accumulation. Isolates UFSC-B5, B12, and M8 favored nodulation and growth of maricá, especially isolate UFSC-B12, which promoted increases of 370 % in N accumulation compared to treatment with N fertilizer. All strains were inefficient in promoting growth and N uptake by angico-vermelho. In conclusion, isolation and use of selected rhizobia for bracatinga and maricá plant inoculation can contribute to the growth and accumulation of N, with prospects for use in programs for revegetation of degraded soils in coal mining areas.

Uso de testes de vigor de sementes na detecção de variabilidade genética intracultivar em pimentão

Com o objetivo de testar a hipótese de polimorfismo intracultivar para vigor em pimentão (Capsicum annuum L.), sementes de um único lote da cv. Ikeda foram submetidas a quatro testes de vigor, respectivamente: teste de frio sem solo, velocidade de germinação, envelhecimento precoce e classificação do vigor de plântula. As plântulas vigorosas e fracas, selecionadas em cada teste, junto com testemunhas (lote original, sem seleção) foram transplantadas para casa de vegetação até a produção de sementes S1. Posteriormente, comparou-se o desempenho das sementes S1 dentro do mesmo teste que possibilitara a seleção das plantas que lhes deram origem. Avaliou-se também o desempenho das sementes em relação à velocidade de emergência das plântulas em campo. Finalmente, conduziu- se por mais uma geração somente as plantas vigorosas e fracas oriundas do teste de frio sem solo e testemunha -- para confirmar, ou não, a existência de ganhos de seleção. Os resultados obtidos permitiram as seguintes conclusões: a) há variação quanto ao vigor individual das sementes na cultivar de pimentão utilizada; b) a variação encontrada tem, no mínimo, um componente genético passível de ser explorado, não só para aumentar a qualidade das sementes em si como para, possivelmente, melhorar o comportamento da cultivar em condições de campo; e c) o teste de frio foi o mais eficiente para detectar as diferenças comportamentais dos indivíduos dentro da população estudada.

Detecção de fungos micorrízicos arbusculares em raízes de cafeeiro e de crotalária cultivada na entrelinha

Avaliou-se a ocorrência de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) no solo rizosférico e nas raízes de cafeeiro (Coffea arabica L.) e de Crotalaria breviflora DC., cultivada na entrelinha como adubo verde. Amostras de solo rizosférico e raízes foram coletadas em julho de 1997, em parte de um experimento de longa duração conduzido no campo pelo Instituto Agronômico do Paraná, no município de Mirasselva, PR. Determinou-se a diversidade de FMAs, por meio da identificação morfológica dos esporos, a freqüência de ocorrência de populações de FMAs por meio da contagem direta de esporos no solo, e a colonização radicular. Extraiu-se DNA de raízes de cafeeiro colonizadas e não-colonizadas e de esporos de Acaulospora longula e Scutellospora gilmorei, coletados na rizosfera, realizando-se a PCR ("Polimerase chain reaction") com primers ITS ("Internal transcribed spacer") e comparando os perfis de bandas obtidos. O cultivo de crotalária na entrelinha do cafeeiro aumentou a concentração de esporos de FMAs na rizosfera do cafeeiro. A crotalária e o cafeeiro estimularam populações diferentes de FMAs. O gênero Acaulospora predominou na rizosfera do cafeeiro, e Scutellospora e Gigaspora na rizosfera da crotalária. Usando técnicas moleculares, foi possível caracterizar FMAs na rizosfera e nas raízes colonizadas do cafeeiro. O fungo micorrízico Scutellospora gilmorei, de ocorrência comum em cafeeiro e crotalária, não foi encontrado colonizando as raízes do cafeeiro. O uso de técnicas moleculares pode auxiliar no estudo da dinâmica populacional de FMAs no campo.

Reação em cadeia da polimerase para detecção de Clostridium chauvoei em tecidos de Cavia porcellus

O objetivo deste trabalho foi padronizar uma técnica de reação em cadeia da polimerase (PCR), para detecção de Clostridium chauvoei, em tecidos fixados em formol e incluídos em parafina de cobaias (Cavia porcellus) experimentalmente infectadas com esse microrganismo. Os animais foram sacrificados, e amostras do músculo da área de inoculação (MAI), fígado, miocárdio e baço foram disponibilizadas para a técnica de PCR. O clostrídio foi detectado em todas as secções do MAI, fígado e miocárdio, mas não foi observado em secções do baço. Reações cruzadas não foram observadas a partir de secções do MAI dos animais com inoculação de outras espécies de clostrídios, bem como nenhuma amplificação foi observada a partir de secções do MAI dos animais controle. Esses resultados mostram que a técnica de PCR desenvolvida neste estudo, pode ser usada para detecção de Clostridium chauvoei em tecidos fixados em formol e incluídos em parafina.

Árvores fixadoras de nitrogênio e macrofauna do solo em pastagem de híbrido de Digitaria

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de três leguminosas arbóreas sobre a densidade e a diversidade de macrofauna de um Argissolo Vermelho-Amarelo, de baixa fertilidade natural. Duas espécies fixadoras de nitrogênio atmosférico, a orelha-de-negro (Enterolobium contortisiliquum) e o jacarandá-da-baía (Dalbergia nigra), e uma não-fixadora, o angico-canjiquinha (Peltophorum dubium), foram consorciadas em pastagem de capim survenola (híbrido interespecífico entre Digitaria setivalva e Digitaria valida), tendo por testemunha pasto a pleno sol. Formicidae foi o grupo mais abundante em todos os tratamentos, sendo seguido por Oligochaeta, com 47% nos tratamentos com leguminosas e 23% no pasto a pleno sol. Os maiores valores em diversidade de fauna foram obtidos nas amostragens sob as copas das leguminosas fixadoras de N2. A análise multivariada de agrupamento mostrou que o consórcio formado com orelha-de-negro apresentou grupos de fauna bastante semelhantes ao do consórcio formado com jacarandá-da-baía. De acordo com a análise multivariada de correspondência, as leguminosas arbóreas contribuíram para aumentar a densidade de alguns grupos de fauna, principalmente Oligochaeta, Coleoptera, Araneae e Formicidae.

Fluxo gênico em soja geneticamente modificada e método para sua detecção

O objetivo deste trabalho foi avaliar métodos para detecção de sementes de soja tolerante ao glifosato e o fluxo gênico de uma cultivar transgênica para uma convencional, em Florestal e Viçosa, MG. Para adequar método de detecção, foi conduzido experimento comparativo entre cinco bioensaios, dos quais se destacou o teste de germinação em substrato umedecido com solução do glifosato. O experimento de fluxo gênico foi instalado em campo, no esquema de quadrados concêntricos. No centro, foi plantada a cultivar tolerante ao glifosato (fonte de pólen). À sua volta, foi semeada a cultivar sensível (receptora do pólen). No estádio R8, foram colhidas sementes das laterais dos quadrados, em distâncias variadas da fonte de pólen: 0,5, 1, 2, 4 e 8 m. Amostras de 900 sementes, por fileira, foram avaliadas pelo teste de germinação em substrato umedecido com solução de glifosato a 0,06%. Plântulas tolerantes ao glifosato indicaram fecundação cruzada. As maiores porcentagens de hibridação - 1,27% em Florestal e 0,25% em Viçosa - ocorreram a 0,5 m de distância, entre fonte e receptor de pólen, e essas taxas aproximaram-se de zero às distâncias de 2,26 e 1,16 m, para Florestal e Viçosa, respectivamente.

Sulfonamidas em leite por cromatografia líquida de alta eficiência com derivação pré-coluna e detecção por fluorescência

O objetivo deste trabalho foi avaliar e validar um método para deteminação de resíduos de sulfatiazol (STZ), sulfametazina (SMZ) e sulfadimetoxina (SDM) em leite UHT integral. A extração foi realizada com diclorometano e coluna de extração em fase sólida de sílica. Os resíduos, após derivação com fluorescamina, foram quantificados por cromatografia líquida de alta eficiência com detector de fluorescência. O limite de detecção das três sulfas em amostra de leite integral foi 0,3 µg L-1 e o limite de quantificação foi 1 µg L-1 para STZ e SMZ e 2,5 µg L-1 para SDM, com coeficientes de variação entre 4,4 e 6,6%. Os valores de recuperação para STZ, SMZ e SDM foram 63,2, 91,2 e 63,2%, respectivamente. Considerando o limite máximo de resíduo estabelecido pela legislação brasileira de 100 µg kg-1 para a soma das concentrações totais de STZ, SMZ e SDM, o método descrito permite a determinação simultânea dos três analitos em amostras de leite UTH integral.