Improving node number simulation in soybean

The objective of this study was to improve the simulation of node number in soybean cultivars with determinate stem habits. A nonlinear model considering two approaches to input daily air temperature data (daily mean temperature and daily minimum/maximum air temperatures) was used. The node number on the main stem data of ten soybean cultivars was collected in a three-year field experiment (from 2004/2005 to 2006/2007) at Santa Maria, RS, Brazil. Node number was simulated using the Soydev model, which has a nonlinear temperature response function [f(T)]. The f(T) was calculated using two methods: using daily mean air temperature calculated as the arithmetic average among daily minimum and maximum air temperatures (Soydev tmean); and calculating an f(T) using minimum air temperature and other using maximum air temperature and then averaging the two f(T)s (Soydev tmm). Root mean square error (RMSE) and deviations (simulated minus observed) were used as statistics to evaluate the performance of the two versions of Soydev. Simulations of node number in soybean were better with the Soydev tmm version, with a 0.5 to 1.4 node RMSE. Node number can be simulated for several soybean cultivars using only one set of model coefficients, with a 0.8 to 2.4 node RMSE.

Chemical and physical composition of grain-type and food-type soybean for food processing

The objective of this work was to evaluate the chemical and physical characteristics of grains of soybean (Glycine max) cultivars for food processing. The soybean cultivars evaluated were: grain-type - BRS 133 and BRS 258; food-type - BRS 213 (null lipoxygenases), BRS 267 (vegetable-type) and BRS 216 (small grain size). BRS 267 and BRS 216 cultivars showed higher protein content, indicating that they could promote superior nutritional value. BRS 213 cultivar showed the lowest lipoxygenase activity, and BRS 267, the lowest hexanal content. These characteristics can improve soyfood flavor. After cooking, BRS 267 cultivar grains presented a higher content of aglycones (more biologically active form of isoflavones) and oleic acid, which makes it proper for functional foods and with better stability for processing, and also showed high content of fructose, glutamic acid and alanine, compounds related to the soybean mild flavor. Because of its large grain size, BRS 267 is suitable for tofu and edamame, while small-grain-sized BRS 216 is good for natto and for soybean sprouts production. BRS 216 and BRS 213 cultivars presented shorter cooking time, which may be effective for reducing processing costs.

Faunistic analysis of Carabidae and Staphylinidae (Coleoptera) in five agroecosystems in northeastern São Paulo state, Brazil

The objective of this study was to determined species composition and community structure of Carabidae and Staphylinidae in five areas of forest fragment and soybean/corn crops or orange orchard, from December 2004 to May 2007. Beetles were captured in pitfall traps distributed along two parallel transects of 200 m in length, placed across crop land/forest boundary fragment, with 100 m each. The Shannon-Wiener diversity and evenness indexes and Morisita similarity index were calculated. The carabids Abaris basistriatus Chaudoir, Calosoma granulatum Perty, Megacephala brasiliensis Kirby, Odontochila nodicornis (Dejean) and Selenophorus seriatoporus Putzeys. are dominant and are widely distributed in northeastern São Paulo state, Brazil. Point-scale species diversity was greatest at the transition between forest fragment and cultivated area. The carabid and staphylinid communities of the forest fragment were more similar to the community of orange orchard than that of soybean/corn crops.

Eficiência de fosfato natural reativo aplicado em misturas com superfosfato triplo em milho e soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do modo de aplicação do superfosfato triplo (SFT), do fosfato natural reativo de Gafsa e da mistura entre essas fontes no aproveitamento do fósforo (P) por plantas de milho e de soja. Os experimentos foram realizados em casa de vegetação, e as plantas foram cultivadas em vasos com Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico. As fontes fosfatadas foram aplicadas isoladamente ou em misturas (proporção 1:1), à dose de 90 mg kg-1 de P, de modo não localizado ou localizado no solo. Para a quantificação do P absorvido pelas plantas das diferentes fontes, empregaram-se tratamentos com o solo e com o SFT marcados com 32P. O aproveitamento do fósforo do superfosfato triplo aplicado de forma localizada (9,8%) foi superior ao da não localizada (7%). A aplicação não localizada do fosfato natural reativo proporcionou maior aproveitamento do fósforo (3,8%), em comparação à localizada (0,5%). Em comparação à aplicação isolada do fosfato de Gafsa, o aproveitamento do fósforo pelas plantas de milho e soja aumentou quando essa fonte foi aplicada como mistura compactada; em presença do superfosfato triplo, a aplicação do fosfato natural reativo de Gafsa de modo não localizado proporcionou maior aproveitamento do P pelas plantas de soja. O aproveitamento do fósforo do fosfato natural de Gafsa aumenta quando aplicado ao solo com o superfosfato triplo, e esse efeito depende do método de aplicação das fontes fosfatadas.

Seed priming and sulfur effects on soybean cell membrane stability and yield in saline soil

The objective of this work was to determine the effects of seed priming and sulfur application on cell membrane characteristics, seedling emergence, chlorophyll content and grain yield of soybean (Glycine max) in saline soil. A complete-block design in 4x3 factorial arrangement with three replicates was used to test four types of seed priming (water, auxin, gibberellin and non-priming) and three levels of sulfate availability (0, 70 and 140 kg ha-1 K2SO4). The soil had a silty loam texture with an electrical conductivity of 3.61 ds m-1, a pH of 8.2 and a saturation percentage of about 46%. Seed priming had significant effects on mean emergence rate (MER), emergence percentage, relative water content (RWC) of leaves, relative chlorophyll content, time of maturity, shoot length and grain yield. The highest values for these variables were observed in the priming treatments, except for the time of maturity. Sulfur application had significant effects on MER, shoot length, RWC, membrane injury index and grain yield. Priming treatments provide greater emergence rates and grain yields and interact sinergicaly with sulfur rates.

Interference of genotypes x environments interaction in the genetic control of resistance to Asian rust soybean

The objectives of this work were to identify parents resistant to Asian soybean rust using diallel crosses, obtain information on the genetic control of soybean resistance to the pathogen and verify whether the combining ability estimates interact with the environment (year or time of assessment). The F1 generation was obtained in a greenhouse from crosses between five contrasting parents for the trait resistance to soybean rust, in a complete diallel without reciprocals. Two rust-severity assessments were carried out on individual soybean plants of 25 treatments (parents and F2 and F3 populations) in 2006/2007 and 2007/2008, in an experimental field at Embrapa Soja, Londrina, PR, Brazil. Additive effects predominated in the genetic control of soybean resistance to Asian rust, and the interaction of the segregant populations with the environment, although significant, did not alter the genetic parameter's general combining ability (GCA) and specific combining ability estimates, indicating that estimates obtained in one year and one assessment can be extrapolated to others. BR01-18437 inbred line is resistant to Asian rust and showed high GCA effects. This line should be used as parent if the objective is the resistance to Phakopsora pachyrhizi.

Solar radiation use efficiency by soybean under field conditions in the Amazon region

The objective of this work was to evaluate the efficiency of soybean (Glycine max) in intercepting and using solar radiation under natural field conditions, in the Amazon region, Brazil. The meteorological data and the values of soybean growth and leaf area were obtained from an agrometeorological experiment carried out in Paragominas, Pará state, during 2007 and 2008. The radiation use efficiency (RUE) was obtained from the ratio between the above-ground biomass production and the intercepted photosynthetically active radiation (PAR) accumulated to 99 and 95 days after sowing, in 2007 and 2008, respectively. Climatic conditions during the experiment were very distinct, with reduction in rainfall in 2007, which began during the soybean mid-cycle, due to the El Niño phenomenon. An important reduction in the leaf area index and biomass production was observed during 2007. Under natural field conditions in the Amazon region, the values of RUE were 1.46 and 1.99 g MJ-1 PAR in the 2007 and 2008 experiments, respectively. The probable reason for the differences found between these years might be associated to the water restriction in 2007 coupled with the higher air temperature and vapor pressure deficit, and also to the increase in the fraction of diffuse radiation that reached the land surface in 2008.

Medidas da precisão experimental em ensaios com genótipos de feijão e de soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar a adequação das estatísticas herdabilidade, coeficiente de determinação, valor do teste F para genótipo, índice de diferenciação de Fasoulas e acurácia seletiva, como medidas do grau de precisão experimental em conjuntos de ensaios de competição de genótipos de feijão (Phaseolus vulgaris) e de soja (Glycine max). Foram usados os dados de produtividade de grãos de 72 e 216 ensaios de competição de genótipos de feijão e de soja, respectivamente, realizados no Estado do Rio Grande do Sul. Com base em 12 estatísticas, estimadas para cada ensaio, foram realizadas análises de correlação, de trilha e de agrupamento, e foi calculada a frequência de ensaios em cada classe de precisão experimental. As estatísticas acurácia seletiva, herdabilidade, coeficiente de determinação e valor do teste F para genótipo são mais adequadas do que o coeficiente de variação e a diferença mínima significativa pelo teste de Tukey, em percentagem da média, para se avaliar a precisão experimental, em ensaios de competição de genótipos de feijão e de soja. Por essas estatísticas, 88,89% dos ensaios de competição de genótipos de feijão e 75% dos ensaios de competição de genótipos de soja apresentaram precisão alta ou muito alta. Contudo, 2,78 e 10,19% dos ensaios de competição de genótipos de feijão e de soja, respectivamente, poderiam ser descartados, em razão da insuficiência na precisão experimental.

Demanda de tração, mobilização de solo na linha de semeadura e rendimento da soja, em plantio direto

O objetivo deste trabalho foi avaliar a relação entre a força de tração (FT) na haste sulcadora de adubo e o volume de solo mobilizado na linha de semeadura em função da quantidade de resíduos, do tráfego de rodados de trator e da profundidade de sulcamento, e sua influência sobre a performance agronômica da soja. Os tratamentos englobaram seis doses de resíduos culturais (DR), duas profundidades de trabalho das hastes sulcadoras (PT) e duas condições de tráfego - com e sem tráfego de rodados de trator -, em blocos ao acaso e parcelas subsubdivididas. Os tratamentos foram aplicados com e sem irrigação, em Argissolo Vermelho, sob plantio direto. As diferentes PT e condições de tráfego influenciaram significativamente a FT. Independentemente da condição de irrigação, as DR não influenciaram a produtividade de grãos e a massa seca da parte aérea da soja. Sem irrigação, a produtividade da soja aumentou em 180 kg ha-1 quando a PT passou de 0,064 para 0,10 m, o que demonstra que a aplicação do fertilizante a profundidades maiores é uma prática viável para diminuir os efeitos da seca sobre a cultura.

Lodo de esgoto em atributos biológicos do solo e na nodulação e produção de soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da aplicação do lodo produzido pela Companhia de Saneamento Ambiental do Distrito Federal (Caesb) na nodulação e rendimento de grãos da soja e em atributos biológicos de um Latossolo Vermelho de Cerrado. O experimento foi conduzido por dois anos consecutivos em um delineamento experimental de blocos ao acaso com três repetições e nove tratamentos - um controle, quatro doses de lodo de esgoto e quatro doses de fertilizante mineral - aplicados apenas no primeiro ano de cultivo. Foram avaliados: a nodulação e a produtividade da soja, o carbono da biomassa microbiana, o carbono prontamente mineralizável e a atividade das enzimas beta-glicosidase, fosfatase ácida e arilsulfatase no solo. Nos dois anos agrícolas, o rendimento de grãos da soja foi inferior ao do tratamento com o fertilizante mineral somente na dose de 1,5 Mg ha-1 de lodo de esgoto. A aplicação do lodo de esgoto no primeiro ano de cultivo não afetou a nodulação da soja, e a aplicação de até 6 Mg ha-1 não apresentou efeito sobre o carbono da biomassa microbiana, o carbono prontamente mineralizável e a atividade das enzimas beta-glicosidase, arilsulfatase e fosfatase ácida do solo no período de dois anos.

Environmental and genetic variation of isoflavone content of soybean seeds grown in Brazil

The objective of this work was to evaluate isoflavone concentrations in seeds of different Brazilian soybean cultivars grown in a range of locations and environmental conditions in Brazil. Seeds of 233 cultivars grown in Ponta Grossa, PR, Brazil, during the 2001/2002 soybean season, and of 22 cultivars sown in different locations of Brazilian Northeast, Southeast on South regions were analyzed for total isoflavones, including daidzin, glycitin, genistin and acetylgenistin. The total isoflavones ranged from 12 mg 100 g-1 (cv. Embrapa 48) to 461 mg 100 g-1 (cv. CS 305) among the 233 cultivars grown in Ponta Grossa, and the differences among them are due to genetic effects since all cultivars were grown and collected at the same locatation and year. This is an indication of the possibility of breeding for isoflavone content. Differences in isoflavone content observed in the cultivars grown in different locations permit the selection of locations for optimum isoflavone content (low or high), depending on the uses of soybean. In the Northeast region (5-8°S), higher concentrations of total isoflavones were observed at São Raimundo das Mangabeiras (232 mg 100 g-1) and Tasso Fragoso (284 mg 100 g-1) municipalities, and in the South (23-30°S), isoflavones were higher in Guarapuava, Canoinhas, Vacaria and Campos Novos municipalities, ranging from 130 to 409 mg 100 g-1.

Selection strategies of segregant soybean populations for resistance to Asian rust

The objective of this work was to identify the best selection strategies for the more promising parental combinations to obtain lines with good resistance to soybean Asian rust (Phakopsora pachyrhizi). Two experiments were carried out in the field during the 2006/2007 and 2007/2008 growing seasons, to determine the percentage of infected leaf area of individual plants of five parents and their segregant F2 and F3 populations. The data obtained indicates that additive genetic variance predominates in the control of soybean resistance to Asian rust, and that the year and time of assessment do not significantly influence the estimates of the genetic parameters obtained. The narrow-sense heritability (h²r) ranged from 23.12 to 55.83%, and indicates the possibility of successful selection of resistant individuals in the early generations of the breeding program. All the procedures used to select the most promising populations to generate superior inbred lines for resistance to P. pachyrhizi presented similar results and identified the BR01-18437 x BRS 232 population as the best for inbred line selection.

Expressão dos genes nodC, nodW e nopP em Bradyrhizobium japonicum estirpe CPAC 15 avaliada por RT-qPCR

O objetivo deste trabalho foi avaliar a expressão, por RT-qPCR, dos genes de nodulação nodC e nodW e do gene nopP da estirpe CPAC 15, que provavelmente atuam na infecção das raízes da soja. Foram realizados dois experimentos. No primeiro, a expressão dos genes foi avaliada nas células após a incubação com genisteína por 15 min, 1, 4 e 8 horas. Os resultados revelaram que os três genes apresentaram maior expressão imediatamente após o contato com o indutor (15 min). No segundo experimento, a bactéria foi cultivada na presença de indutores (genisteína ou exsudatos de sementes de soja) por 48 horas. A expressão dos três genes foi maior na presença de genisteína, com valores de expressão para nodC, nodW e nopP superiores ao controle. Os resultados obtidos confirmam a funcionalidade dos três genes na estirpe CPAC 15, com ênfase para o nopP, cuja funcionalidade em Bradyrhizobium japonicum foi descrita pela primeira vez.

Estimating soybean crop areas using spectral-temporal surfaces derived from MODIS images in Mato Grosso, Brazil

The objective of this work was to evaluate the application of the spectral-temporal response surface (STRS) classification method on Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS, 250 m) sensor images in order to estimate soybean areas in Mato Grosso state, Brazil. The classification was carried out using the maximum likelihood algorithm (MLA) adapted to the STRS method. Thirty segments of 30x30 km were chosen along the main agricultural regions of Mato Grosso state, using data from the summer season of 2005/2006 (from October to March), and were mapped based on fieldwork data, TM/Landsat-5 and CCD/CBERS-2 images. Five thematic classes were considered: Soybean, Forest, Cerrado, Pasture and Bare Soil. The classification by the STRS method was done over an area intersected with a subset of 30x30-km segments. In regions with soybean predominance, STRS classification overestimated in 21.31% of the reference values. In regions where soybean fields were less prevalent, the classifier overestimated 132.37% in the acreage of the reference. The overall classification accuracy was 80%. MODIS sensor images and the STRS algorithm showed to be promising for the classification of soybean areas in regions with the predominance of large farms. However, the results for fragmented areas and smaller farms were less efficient, overestimating soybean areas.

Produtividade de culturas e resistência à penetração de Argissolo Vermelho sob diferentes manejos

O objetivo deste trabalho foi avaliar a relação entre parâmetros de plantas de soja e feijão e a resistência do solo à penetração de Argissolo Vermelho distrófico arênico sob semeadura direta e convencional. Em experimento implantado em 1989 em semeadura direta, foram aplicadas diferentes passadas de máquina de 10 Mg e realizados diferentes preparos do solo em delineamento inteiramente casualizado. Foram quantificados o índice de velocidade de emergência, o índice de área foliar, a altura e a produtividade de grãos de soja e de feijão e a resistência do solo à penetração. O índice de área foliar, a altura e a produtividade do feijão são influenciados pela resistência do solo à penetração em 46, 51 e 59%, respectivamente, enquanto 55% da variação da altura da soja é explicada pela resistência à penetração. Indica-se um valor crítico de resistência à penetração de aproximadamente 1,7 e 1,9 MPa no que se refere ao crescimento e à produtividade de grãos de feijão e de soja, respectivamente.