Phosphorus transformation in poultry litter and litter-treated Oxisol of Brazil assessed by 31P-NMR and wet chemical fractionation

Large quantities of poultry litter are being produced in Brazil, which contain appreciable amounts of phosphorus (P) that could be of environmental concern. To assess the immediate environmental threat, five poultry litters composed of diverse bedding material were incubated for 43 days under greenhouse conditions. The litters consisted of: coffee bean husk (CH); wood chips (WC); rice husk (RH); ground corn cobs (CC) and ground napier grass (NG) (Pennisetum purpureum Schum.), in which the change in forms of soluble P was evaluated using 31P NMR spectroscopy. On average, 80.2 and 19.8 % of the total P in the extract, respectively, accounted for the inorganic and organic forms before incubation and 48 % of the organic P was mineralized to inorganic P in 43 days of incubation. Wide variation in the organic P mineralization rate (from 82 % -WC to 4 % - NG) was observed among litters. Inorganic orthophosphate (99.9 %) and pyrophosphate (0.1 %) were the only inorganic P forms, whereas the organic P forms orthophosphate monoesters (76.3 %) and diester (23.7 %) were detected. Diester P compounds were mineralized almost completely in all litters, except in the CH litter, within the incubation period. Pyrophosphates contributed with less than 0.5% and remained unaltered during the incubation period. Wood-chip litter had a higher organic P (40 %) content and a higher diester: monoester ratio; it was therefore mineralized rapidly, within the first 15 days, achieving steady state by the 29th day. Distinct mineralization patterns were observed in the litter when incubated with a clayey Oxisol. The substantial decrease observed in the organic P fraction (Po) of the litter types followed the order: CH (45 %) > CC (25 %) > RH (13 %) ≈ NG (12 %) > WC (5 %), whereas the Pi fraction increased. Incubation of RH litter in soil slowed down the mineralization of organic P.

Arsenic toxicity in Acacia mangium willd. and mimosa Caesalpiniaefolia benth. seedlings

Acacia mangium and Mimosa caesalpiniaefolia are fast-growing woody fabaceous species that might be suitable for phytoremediation of arsenic (As)-contaminated sites. To date, few studies on their tolerance to As toxicity have been published. Therefore, this study assessed As toxicity symptoms in A. mangium and M. caesalpiniaefolia seedlings under As stress in a greenhouse. Seedlings of Acacia mangium and M. caesalpiniaefolia were grown for 120 d in an Oxisol-sand mixture with 0, 50, 100, 200, and 400 mg kg-1 As, in four replications in four randomized blocks. The plants were assessed for visible toxicity symptoms, dry matter production, shoot/root ratio, root anatomy and As uptake. Analyses of variance and regression showed that the growth of A. mangium and M. caesalpiniaefolia was severely hindered by As, with a reduction in dry matter production of more than 80 % at the highest As rate. The root/shoot ratio increased with increasing As rates. At a rate of 400 mg kg-1 As, whitish chlorosis appeared on Mimosa caesalpiniaefolia seedlings. The root anatomy of both species was altered, resulting in cell collapse, death of root buds and accumulation of phenolic compounds. Arsenic concentration was several times greater in roots than in shoots, with more than 150 and 350 mg kg-1 in M. caesalpiniaefolia and A. mangium roots, respectively. These species could be suitable for phytostabilization of As-contaminated sites, but growth-stimulating measures should be used.

Fungos micorrízicos arbusculares em fitofisionomias do Pantanal da Nhecolândia, Mato Grosso do Sul

O bioma Pantanal é reconhecido como uma das maiores extensões úmidas contínua do planeta, com fauna e flora de rara beleza e abundância. Estudos para acessar a diversidade de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) nesse ambiente são inexistentes. O objetivo deste trabalho foi avaliar a ocorrência de FMA nas diferentes fitofisionomias do Pantanal da Nhecolândia, Mato Grosso do Sul. Foram coletadas amostras de solo no período seco e chuvoso em um Neossolo Quartzarênico, em fitofisionomias sujeitas a distintos regimes de inundação: livres de inundação - Floresta Semidecídua (FS) e Cerradão (CE); sujeitos à inundação ocasional - Campo limpo, predominando Elyonorus muticus (CLE) e Cerrado (CC); e sujeitos à inundação sazonal - Campo limpo, predominando Andropogon spp. (CLA), borda de baias (BB) e vazante/baixadas (VB). Culturas armadilhas foram estabelecidas com Brachiaria brizantha para recuperar espécies crípticas de FMA. De cada amostra de solo, foram realizadas a caracterização química do solo e extração dos esporos de FMA para determinar abundância, riqueza e identificação das espécies. Um total de 37 espécies de FMA, pertencentes a 10 gêneros e seis famílias foram detectadas nas duas estações de coleta. O número de esporos variou significativamente entre as fitofisionomias, e os maiores valores foram encontrados em CE e CLA. A maior riqueza específica foi detectada em CC (25 espécies) seguida de VB e CE com 22 e 21 espécies, respectivamente. Os resultados deste estudo sugeriram que a diversidade dos FMA está relacionada com a heterogeneidade existente entre as fitofisionomias, e que características químicas do solo têm influência na estruturação das comunidades desses fungos. Considerando que o bioma Pantanal é um dos ecossistemas mais conservado do planeta, o levantamento de ocorrência de FMA realizado neste trabalho forneceu informações importantes para melhor conhecimento da biodiversidade das fitofisionomias do Pantanal da Nhecolândia.

Occurrence and Structure of Arbuscular Mycorrhizal Fungal Communities in Cassava after Cultivation of Cover Crops as Observed by the “PCR-DGGE” Technique

ABSTRACT Cassava (Manihot esculenta Crantz) is a highly mycotrophic crop, and prior soil cover may affect the density of arbuscular mycorrhizal fungi (AMFs), as well as the composition of the AMFs community in the soil. The aim of this study was to evaluate the occurrence and the structure of AMFs communities in cassava grown after different cover crops, and the effect of the cover crop on mineral nutrition and cassava yield under an organic farming system. The occurrence and structure of the AMFs community was evaluated through polymerase chain reaction (PCR) and denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE). A randomized block experimental design was used with four replications. Six different cover crop management systems before cassava were evaluated: black oats, vetch, oilseed radish, intercropped oats + vetch, intercropped oats + vetch + oilseed radish, plus a control (fallow) treatment mowed every 15 days. Oats as a single crop or oats intercropped with vetch or with oilseed radish increased AMFs inoculum potential in soil with a low number of propagules, thus benefiting mycorrhizal colonization of cassava root. The treatments did not affect the structure of AMFs communities in the soil since the AMFs communities were similar in cassava roots in succession to different cover crops. AMFs colonization was high despite high P availability in the soil. The cassava crop yield was above the regional average, and P levels in the leaves were adequate, regardless of which cover crop treatments were used. One cover crop cycle prior to the cassava crop was not enough to observe a significant response in variables, P in plant tissue, crop yield, and occurrence and structure of AMFs communities in the soil. In the cassava roots in succession, the plant developmental stage affected the groupings of the structure of the AMF community.

NUTRIENT RECOMMENDATION MODEL FOR CARROT CROP – FERTICALC CARROT

ABSTRACT The literature on fertilization for carrot growing usually recommends nutrient application rates for yield expectations lower than the yields currently obtained. Moreover, the recommendation only considers the results of soil chemical analysis and does not include effects such as crop residues or variations in yield levels. The aim of this study was to propose a fertilizer recommendation system for carrot cultivation (FERTICALC Carrot) which includes consideration of the nutrient supply by crop residues, variation in intended yield, soil chemical properties, and the growing season (winter or summer). To obtain the data necessary for modeling nutritional requirements, 210 carrot production stands were sampled in the region of Alto Paranaíba, State of Minas Gerais, Brazil. The dry matter content of the roots, the coefficient of biological utilization of nutrients in the roots, and the nutrient harvest index for summer and winter crops were determined for these samples. To model the nutrient supply by the soil, the literature was surveyed in regard to this theme. A modeling system was developed for recommendation of macronutrients and B. For cationic micronutrients, the system only reports crop nutrient export and extraction. The FERTICALC which was developed proved to be efficient for fertilizer recommendation for carrot cultivation. Advantages in relation to official fertilizer recommendation tables are continuous variation of nutrient application rates in accordance with soil properties and in accordance with data regarding the extraction efficiency of modern, higher yielding cultivars.

Characterization of Ornamental Rock Residue and Potassium Liberation Via Organic Acid Application

ABSTRACT Organic acids present in organic matter and, or, exudates by microorganisms and plants can increase the liberation of potassium present in minerals. The objective of this study was to characterize the residue from ornamental rocks and evaluate the release of K from these residues after the application of organic acids. The experiment was conducted under laboratory conditions and followed a 2 × 3 × 5 factorial design with three replicates. The studied factors were: two organic acids (citric acid and malic acid), three ornamental rock residues (R1, R2 and R3) and five organic acid rates (0, 5, 10, 20 and 40 mmol L-1). After agitation, K concentrations were determined in the equilibrium solution. Successive extractions were performed (1, 5, 10, 15, 30 and 60 days after the start of the experiment). The organic acids used (citric and malic) promoted the release of up to 4.86 and 4.34 % of the total K contained in the residue, respectively, reinforcing the role of organic acids in the weathering of minerals and in providing K to the soil. The K quantities were, on average, 6.1 % higher when extracted with citric acid compared to malic acid.

Physiological changes during postharvest senescence of broccoli

The objective of this work was to determine the early physiological changes throughout shelf life of fresh broccoli (Brassica oleracea L. var. italica) cv. Piracicaba Precoce at 25ºC and relative humidity of 96% in the dark until complete senescence. Head inflorescences showed lack of turgidity and commercial value when weight loss reached up to 5%, coinciding with 48 hour after harvest. Chlorophyll content was stable until 24 hours after harvesting; afterwards, an intense degradation phase took place. At 72 hours, total head yellowing was observed when chlorophyll content dropped to 30% of its initial content. Peroxidase activity increased by 1.4 fold during the first six hours, dropping to its lowest level approximately 24 hours after harvesting. However, from this time on, an increment of activity was observed until 72 hours. At 24 hours after harvesting, respiration was reduced by 50%. At later stages of senescence, respiration of florets was stable, but in a lower level than that determined at harvest. Sharp reduction of starch and reducing sugars was observed within 24 hours after harvesting, followed by continuous period of decline in starch and non-reducing sugars.

Variations on the nutritional status of eucalypt as influenced by the genetic material and age of tree

The Diagnosis and Recommendation System (DRIS) was applied to eucalypt trees (hybrids of Eucalyptus grandis x E. urophylla) with different ages and growing under different environmental conditions for three different clones. The basic data were obtained from 1,986 trees of commercial stands cultivated in the states of Espírito Santo and south Bahia, Brazil. The DRIS indices were calculated using the Beaufils' Range formula and grouped according to the Nutrient Application Potential Response method. The objective of this paper was to evaluate the N, P and Ca status in eucalypt trees, regarding the tree ages and genetic materials. The DRIS indices discriminated differences in the nutritional status of the trees, both in relation to age and the genetic materials (clones). The results indicated that the deficiency of N and Ca tended to decrease with tree age, whereas the P deficiency tended to increase. Furthermore, of the three evaluated clones, those numbered 00014 and 00034 showed opposite trends regarding to N, P, and Ca nutrition, and the clone numbered 00021, in general, presented the highest degree of unbalanced nutrition of N, P and Ca.

Protocolo para a embriogênese somática do mamoeiro

O presente trabalho teve por objetivo estabelecer um protocolo de embriogênese somática para o mamoeiro (Carica papaya L.) cv. Baixinho de Santa Amália, grupo Solo. Foram utilizados quatro tipos de explantes e duas condições de cultivo, sendo as fases de indução de calos, indução e maturação de embriões somáticos, alongamento e enraizamento das plântulas avaliadas em diferentes meios de cultura. A combinação explante hipocótilo com folhas cotiledonares e meio de cultura ½MS + 10 mg L-1 de 2,4-D, sob condições de escuro, foi a mais favorável para a indução de calos friáveis. Os meios de cultura HMH com 0,2 mg L-1 de ANA e 2,0 mg L-1 de cinetina e ½MS foram adequados para a indução e maturação de embriões somáticos; o meio MS com 1 mg L-1 de GA3 foi adequado para o alongamento das plântulas; e o meio MS com 1 mg L-1 IBA, para o enraizamento. A eficiência das fases de indução de calos, indução de embriões, maturação de embriões, alongamento, enraizamento e aclimatação das plântulas foi de 100%, 98%, 44%, 42%, 50% e 80%, respectivamente. O protocolo estabelecido possibilita que o processo de embriogênese somática seja realizado em um período de 230 dias, com uma eficiência final de 7%, e pode ser utilizado em trabalhos de transformação genética do mamoeiro.

Thidiazuron effects on shoot growth, return bloom, fruit set and nutrition of apples

Apple (Malus domestica Borkh.) trees, cultivars Gala and Fuji, were sprayed at full bloom with thidiazuron (TDZ) at doses of 0, 5, 10, or 20 g ha-1 of a.i. in order to evaluate its effects on plant growth and development, return bloom, fruit set, nutrition, and fruit yield. Fruit set increased with TDZ dose in 'Gala' but not in 'Fuji'. TDZ did not affect fruit yield in any cultivar. In 'Gala', the return bloom was reduced in about 50% at TDZ doses of 10 or 20 g ha-1. TDZ increased shoot growth in both cultivars. In leaves, TDZ decreased the concentration of Ca and Mg in 'Gala' and of Mg in 'Fuji', but did not affect the chlorophyll content, leaf area, length, width, and dry mass per cm² regardless of cultivar. In fruits, the effect of TDZ varied according to the portion evaluated. Highest doses of TDZ decreased the concentration of Ca and K in 'Gala' and of K in 'Fuji' in the entire fruits (flesh + skin); in the skin, highest doses of TDZ reduced the levels of N, Ca, and Mg in both cultivars, in addition to the level of K in 'Fuji'.

Caracterização agronômica de amaranto para cultivo na entressafra no Cerrado

O objetivo deste trabalho foi caracterizar e avaliar 48 acessos de três espécies de amaranto (Amaranthus caudatus L., A. cruentus L.,e A. hypochondriacus L.) para cultivo na entressafra no Cerrado. Realizou-se seleção preliminar para sete descritores, em casa de vegetação, e os acessos com genótipos promissores foram selecionados para serem testados no campo. O delineamento experimental usado foi o de blocos casualizados, com três repetições. O material utilizado foi o que apresentou características agronômicas desejáveis, tais como ausência de espinhos, hábito ereto e presença de inflorescência. Os ensaios foram realizados em Planaltina, DF, na entressafra, com irrigação, por dois anos. Em geral, os acessos floresceram 45 dias após a emergência e as plantas foram colhidas entre 90 e 100 dias. Pela análise de componentes principais, verificou-se que os dois primeiros componentes representam 92,18% da variação. Foram estabelecidos três grupos de similaridade, pelo método dos vizinhos mais próximos, que explicaram 86% da variação total. O amaranto se adapta às condições climáticas e edafológicas do Brasil Central, apresenta características agronômicas desejáveis e tem potencial para se tornar uma opção de cultivo na entressafra.

Análise de imagem para determinação do teor de saponina em quinoa

Um grupo de sementes lavadas e 35 acessos de quinoa (Chenopodium quinoa Willd) foram avaliados pelo método de coluna de espuma e sua coloração foi decomposta pelo modelo RGB (R, vermelho; G, verde; B, azul) com o objetivo de avaliar a influência do teor de saponina na cor do grão. Sementes amarelas apresentaram alto teor de saponina. Houve correlação negativa (p£0,05) entre o teste de coluna de espuma e as bandas R (r = -0,751), G (r = -0,660) e B (r = -0,594). Estabeleceram-se quatro grupos de similaridade. Foram considerados amargos os acessos do grupo 4 (sementes amarelas) e doces os acessos do grupo 1 (sementes brancas). A dispersão observada representa provável diferença na freqüência gênica, refletida pela cor e teor de saponina.

Persistência de palhada e liberação de nutrientes do nabo forrageiro no plantio direto

A palhada das plantas de cobertura, mantida sobre o solo no plantio direto, representa uma reserva de nutrientes para cultivos subseqüentes. O objetivo deste trabalho foi avaliar a decomposição e a liberação de macronutrientes de resíduos de nabo forrageiro. O experimento foi realizado no campo, durante o ano de 1998, no Município de Marechal Cândido Rondon, PR. O nabo forrageiro foi dessecado e manejado com rolo-faca 30 dias após a emergência. Avaliaram-se a persistência de palhada e a liberação de nutrientes dos resíduos aos 0, 13, 35 e 53 dias após o manejo. O delineamento experimental foi de blocos casualizados, com quatro repetições. O nabo forrageiro produziu, até o estádio de pré-florescimento, elevada quantidade de massa seca da parte aérea em cultivo de inverno (2.938 kg ha-1), acumulando 57,2, 15,3, 85,7, 37,4, 12,5 e 14,0 kg ha-1, respectivamente, de N, P, K, Ca, Mg e S. O manejo do nabo forrageiro no estádio de pré-florescimento apresenta rápida degradação da palhada, acarretando liberação de quantidades significativas de macronutrientes. Os nutrientes disponibilizados em maior quantidade e velocidade para a cultura subseqüente, são o K e o N. A maior velocidade de liberação de macronutrientes pelo nabo forrageiro ocorre no período compreendido entre 10 e 20 dias após o manejo da fitomassa.

Características e desempenho agronômico no Paraná da cultivar de trigo BRS 220

A cultivar BRS 220, indicada para todas as regiões tritícolas do Paraná, apresenta elevado potencial de rendimento, ampla adaptação e é dotada de força de glúten que a inclui na classe de trigo pão. É resistente às ferrugens e moderadamente resistente às manchas foliares, à brusone e ao vírus-do-mosaico. É moderadamente suscetível à giberela e ao oídio. Apresenta ciclo de precoce a médio, altura média de planta, boa resistência ao acamamento e moderada tolerância ao alumínio tóxico. É moderadamente tolerante à debulha e suscetível à germinação pré-colheita. Apresentou, nos cinco anos de experimentação, média de rendimento de grãos da ordem de 4.853 kg ha-1, na região 6, 3.794 kg ha-1, na região 7, e 4.039 kg ha-1, na região 8, superando a média das cultivares testemunhas em 5%, 13% e 8%, respectivamente.

Relação entre a estrutura foliar de feijoeiro e a pré-infecção por Glomerella cingulata f.sp. phaseoli

Os objetivos deste trabalho foram mensurar a área da nervura secundária e quantificar o número de tricomas da superfície foliar de cultivares de feijoeiro suscetível (Carioca), moderadamente resistente (Pérola) e resistente (IAPAR-81) à antracnose, e observar as relações entre tais características com o estágio pré-infeccional. Para mensurar a área da nervura secundária, fragmentos foliares foram amostrados, fixados em FAA 50, conservados em álcool 70%, infiltrados em resina glicol-metacrilato, cortados transversalmente e corados com azul de toluidina. Os tricomas foram quantificados em impressões epidérmicas em microscópio de projeção. Na análise pré-infeccional, o material foi fixado em glutaraldeído 2,5% e processado para o estudo ao microscópio eletrônico de varredura. A cultivar resistente apresentou menor área de nervura secundária e maior pilosidade que a cultivar moderadamente resistente e a suscetível. Na cultivar resistente, por causa da menor área de nervura e maior pilosidade, o patógeno permaneceu sobre a nervura e envolvido com o tricoma. Na cultivar suscetível, com maior área de nervura e menor pilosidade, foram observadas necrose e estruturas fúngicas na superfície foliar. Há relação entre estas características foliares e a resistência à antracnose durante o estágio pré-infeccional do patógeno.