The effect of cover crop and crop rotation on soil water storage and on sorghum yield

Crop rotation and cover crop can be important means for enhancing crop yield in rainfed areas such as the lower Coastal Bend Region of Texas, USA. A trial was conducted in 1995 as part of a long-term cropping experiment (7 years) to investigate the effect of oat (Avena sativa L.) cover and rotation on soil water storage and yield of sorghum (Sorghum bicolor L.). The trial design was a RCB in a split-plot arrangement with four replicates. Rotation sequences were the main plots and oat cover crop the subplots. Cover crop reduced sorghum grain yield. This effect was attributed to a reduced concentration of available soil N and less soil water storage under this treatment. By delaying cover termination, the residue with a high C/N acted as an N sink through competition and/or immobilization instead of an N source to sorghum plants. Crop rotation had a significantly positive effect on sorghum yield and this effect was attributed to a significantly larger amount of N concentration under these rotation sequences.

Use of sorghum straw (Sorghum bicolor) for second generation ethanol production: pretreatment and enzymatic hydrolysis

Agronomic biomass yields of forage sorghum BRS 655 presented similar results to other energy crops, producing 9 to 12.6 tons/ha (dry mass) of sorghum straw. The objective of this study was to evaluate the lignocellulosic part of this cultivar in terms of its potential in the different unit processes in the production of cellulosic ethanol, measuring the effects of pretreatment and enzymatic hydrolysis. Three types of pre-treatments for two reaction times were conducted to evaluate the characteristics of the pulp for subsequent saccharification. The pulp pretreated by alkali, and by acid followed by delignification, attained hydrolysis rates of over 90%.

Resposta da soja e da biomassa de carbono do solo aos resíduos de cinco genótipos de sorgo

O trabalho teve como objetivo avaliar a influência de resíduos de cinco cultivares de sorgo (Sorghum bicolor L.): CMS XS 376, CMS XS 365, BR 304, BR 700 e CMS XS 755 no crescimento e no desenvolvimento da soja. Esses resíduos foram colhidos em três estádios do desenvolvimento reprodutivo do sorgo: florescimento, enchimento de grãos e maturação. Os tratamentos estudados constaram da deposição desses resíduos na superfície do solo ou da sua total incorporação na proporção de 4 g kg-1 de matéria seca no solo (LEd, fase cerrado). Nos tratamentos com planta, mantiveram-se três plantas de soja (cv. Doko) em vasos com capacidade para 3 kg de solo. Nos tratamentos sem planta, o solo foi amostrado semanalmente para avaliação das formas de N. Após a colheita da soja, amostras de planta e de solo, de cada tratamento, foram retiradas para determinar a absorção total de N e a influência desses resíduos no N disponível extraído com KCl 2 mol L-1. Os resultados revelaram que alguns resíduos culturais de sorgo afetaram, independentemente do estádio de colheita, o desenvolvimento da soja, a absorção de N, o peso de nódulos e a biomassa microbiana do solo. Tais efeitos também foram dependentes do método de incorporação do resíduo. O teor de carbono imobilizado pela biomassa foi maior quando os resíduos de sorgo foram distribuídos na superfície do solo.

Transfer of cadmium and barium from soil to crops grown in tropical soils

Phytotoxicity and transfer of potentially toxic elements, such as cadmium (Cd) or barium (Ba), depend on the availability of these elements in soils and on the plant species exposed to them. With this study, we aimed to evaluate the effect of Cd and Ba application rates on yields of pea (Pisum sativum L.), sorghum (Sorghum bicolor L.), soybean (Glycine max L.), and maize (Zea mays L.) grown under greenhouse conditions in an Oxisol and an Entisol with contrasting physical and chemical properties, and to correlate the amount taken up by plants with extractants commonly used in routine soil analysis, along with transfer coefficients (Bioconcentration Factor and Transfer Factor) in different parts of the plants. Plants were harvested at flowering stage and measured for yield and Cd or Ba concentrations in leaves, stems, and roots. The amount of Cd accumulated in the plants was satisfactorily evaluated by both DTPA and Mehlich-3 (M-3). Mehlich-3 did not relate to Ba accumulated in plants, suggesting it should not be used to predict Ba availability. The transfer coefficients were specific to soils and plants and are therefore not recommended for direct use in risk assessment models without taking soil properties and group of plants into account.

VARIABILIDADE ESPACIAL DA PRODUTIVIDADE DE SORGO E DE ATRIBUTOS DO SOLO NA REGIÃO DO ECÓTONO CERRADO-PANTANAL, MS

O Sorghum bicolor (L.) Moech é uma importante forrageira de alta produção, que cresce no cenário brasileiro ainda de forma lenta em substituição ao cultivo de milho safrinha. A cultura do sorgo seria alternativa no período da seca na produção de silagem para o período das águas; contudo, o crescimento e desenvolvimento das plantas pode ser influenciado por alterações nos atributos do solo, como textura, porosidade e estrutura do solo. O objetivo deste trabalho foi analisar e caracterizar a dependência e variabilidade espacial entre atributos do solo e a cultura do sorgo forrageiro, em um Planossolo Hidromórfico no ecótono Cerrado-Pantanal. Para tanto, estimaram-se a produtividade de matérias verde e seca de forragem (MVF e MSF) de sorgo forrageiro e os atributos do solo, como macroporosidade (Ma), microporosidade (Mi), porosidade total (Pt), diâmetro médio geométrico, diâmetro médio ponderado, índice de estabilidade de agregados (IEA) e teor de carbono orgânico total do solo (COT), em duas profundidades: 1 (0,00-0,10 m) e 2 (0,10-0,20 m). Em relação à malha geoestatística, foram realizadas 50 coletas de atributos de planta e solo em 40 ha. Isso possibilitou detectar a elevada variabilidade espacial dos atributos de planta (MVF e MSF) e também os atributos do solo que mais variaram espacialmente. Com relação às variáveis que apresentaram dependência espacial, o coeficiente de determinação (r2) decresceu na seguinte ordem: IEA1, silte2, Ma1, Pt1, areia2, silte1, MSF, argila1, MVF e IEA2. Com isso, verificou-se que IEA1 apresentou o melhor ajuste semivariográfico (r2 = 0,926), com alcance de 677,0 m, e o avaliador da dependência espacial (50,6 %) moderado. O silte1, porém, evidenciou o menor alcance (111,0 m) e, assim, recomenda-se que em estudos posteriores o alcance mínimo a ser adotado, para esse tipo de avaliação, não deve ser inferior a esse valor em Planossolo Hidromórfico sob preparo convencional. A correlação linear foi significativa e elevada para MVF e MSF, ao passo que entre atributos de planta versus solo houve correlações positiva e negativa. No âmbito da cokrigagem, a argila1 foi o melhor indicador para estimar a variabilidade espacial da produtividade de massa seca de forragem de sorgo de correlação significativa e negativa (r = -0,292*).

Síntese e atividade fitotóxica de 2-fenil-6,7-exo-isopropilidenodioxi-8-oxabiciclo [3.2.1]oct-2-eno

The [3+4] cycloaddition between furan and the oxyallyl cation generated from 1-bromo-1-phenylpropan-2-one (4), resulted in the formation of 2-phenyl-8-oxabicyclo[3.2.1]oct-6-en-3-one (5) in 30% yield. This compound was further converted into 2-phenyl-6,7-exo-isopropylidenedioxi-8-oxabicyclo[3.2.1]oct-2-ene (13) in 35.4% yield. The selective effect of compound (13) and its isomer 3-phenyl-6,7-exo-isopropylidenedioxi-8-oxabicyclo[3.2.1]oct -2-ene (1a) on the radicle growth of Sorghum bicolor L. (sorghum) and Cucumis sativus L. (cucumber) were evaluated. For both plants, compound 13 showed to be more potent than its isomer 1a.

Síntese e avaliação da atividade fitotóxica de lactonas derivadas do 2,4-dimetil-8-oxabiciclo[3.2.1]-oct-6-en-3-ona

The alkene 2,4-dimethyl-8-oxabicyclo[3.2.1]-oct-6-en-3-one (3) was converted to 1,3,10-trimethyl-8-oxabicyclo[5.3.0]-dec-3-ene-2,9-dione (7) and 1,3-dimethyl-8-oxabicyclo[5.3.0]-dec-3-ene-2,9-dione (8) with a 55% overall yield in both cases. Lactones (7) and (8) were converted in two steps to 1,3,4-trimethyl-13-methylene-6-oxatricyclo[8.3.0.0(3,7)]-trideca-2,5,12-trione (12) (63%) and 1,3-dimethyl-13-methylene-6-oxatricycle[8.3.0.0(3,7)]-trideca-2,5,12-trione (13) (45% from 8). The effect of lactones (7), (8), (12), (13) and the intermediates (5) and (6), at the concentration of 250 mug mL-1, on the growth of Cucumis sativus L. and Sorghum bicolor L. was evaluated. The best results were observed for lactone (13) that caused 100% inhibition on the root growth of C. sativus and lactone (12) that inhibited 90% of the root growth for S. bicolor.

Síntese e atividade fitotóxica de amidas derivadas do ácido 6alfa,7beta-di-hidroxivouacapan-17beta-óico

O ácido 6alfa,7beta-di-hidroxivouacapan-17beta-óico foi isolado das sementes de Pterodon polygalaeflorus Benth (Leguminosae) e então dez novas amidas derivadas deste ácido foram preparadas. Os efeitos destas amidas na germinação de sementes de Sorghum bicolor L. e Cucumis sativus L. foram avaliados. Nove compostos, a uma concentração de 100 ppm, mostraram um efeito inibitório (5-21%) no crescimento radicular de C. sativus L.. A N-(t-butil)-6alfa,7beta-di-hidroxivouacapan-17beta-amida mostrou a maior ação inibitória (33%) para S. bicolor L.. Somente a N-benzil-6alfa,7beta-di-hidroxivouacapan-17beta-amida mostrou efeito estimulatório no crescimento radicular para C. sativus L. e S. bicolor L., de 16% e 34% respectivamente.

Fitotoxicidade de novos álcoois e alquenos derivados do 2alfa,4alfa-dimetil-8-oxabiciclo[3.2.1]oct-6-en-3-ona

A reação de cicloadição [4+3] entre o furano e o cátion oxialílico, gerado in situ a partir da 2,4-dibromopentan-3-ona, forneceu o 2alfa,4alfa-dimetil-8-oxabiciclo[3.2.1]oct-6-en-3-ona (1). A oxidação catalítica do oxabiciclo 1 com tetróxido de ósmio em presença de peróxido de hidrogênio em excesso levou à formação do acetonídeo 10, a partir do qual foram obtidos os álcoois 2, 11-15, com rendimentos de 23-86%. O tratamento dos álcoois 11-13 com cloreto de tionila, em presença de piridina, resultou nos respectivos alquenos 17 (94%), 18 (89%) e 19 (80%). A atividade herbicida dos compostos foi avaliada sobre o desenvolvimento do sistema radicular de Sorghum bicolor L. e Cucumis sativus L., nas concentrações de 100 e 250 ppm.

Produtividade do Sorgo granífero cv. sacarino e qualidade de produtos formulados isoladamente ou combinados ao caldo de cana-de-açúcar

Este trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento produtivo do Sorgo granífero (Sorghum bicolor L) variedade IPA- 467, mediante condições de irrigação e adubação, bem como, a caracterização físico-química da farinha de diferentes tipos de grãos e de rapadura obtida a partir de combinações de caldo de sorgo (CS) x caldo de cana (CC). O experimento resultou em uma produção de biomassa, sementes, colmo, caldo, melaço fino e melaço grosso, respectivamente, de: 64t/ha; 3,5t/ha; 46t/ha; 700L/t de colmo; 140L/t de colmo e 90L/t de colmo. A farinha obtida a partir de grãos de sorgo apresenta teor de açúcares totais inferior aos da farinha de trigo. As rapaduras em que o caldo de sorgo foi adicionado nas proporções de 10 e 20%, em associação com o caldo-de-cana, obtiveram maior nível de aceitação, quando comparada à rapadura obtida a partir de 100% de caldo de cana-de-açúcar. A aceitação de rapaduras formuladas a partir 30% de caldo sorgo e 70% de caldo de cana não diferiu de rapaduras obtidas de 100% de caldo de cana.

Screening of sweet sorghum accessions for inhibition of secondary sporulation and saccharide measurements in honeydew of Claviceps africana

Certain sweet sorghums (Sorghum bicolor) inhibit the secondary sporulation of Claviceps africana, which occurs on exuded ergot honeydew when the parasite is supplied with excess sucrose, which is then transformed to unique free oligosaccharides fructosyl - mannitol and difructosyl - mannitol with spore germination inhibiting properties. Five accessions (BRA-035726-SUGAR DRIP, BRA-035696-THEIS, BRA-036013-MN-4578, BRA-035947-MN-4418 and CMSXS-633) of sweet sorghum were selected among 50 evaluated. These five accessions failed to support secondary sporulation on the "honeydew" exuded from infected florets. There was a higher concentration (%w/v) of the free oligosaccharides on the honeydew of these accessions when compared to a hybrid male-sterile grain sorghum. Therefore, a possible strategy would be seek to incorporate a sweet character into "A" lines for hybrid seed production in order to restrict secondary disease spread.

Effect of age of a sorghum-sudangrass hybrid on its allelopathic action

Hybrids of Sorghum sudanensis (sudangrass) and Sorghum bicolor genotypes can produce high amounts of biomass, sorgoleone (a long chain hydroquinone), and other phytotoxic substances. Shoots and roots of a sorghum-sudangrass hybrid (cv. Trudan 8) were collected 10, 20, 30, 40, and 50 days after emergence. Four concentrations of aqueous extracts from the shoots and roots (0, 0.4, 2, and 10 g L-1, w/v) were used to treat seeds of lettuce (Lactuca sativa), tomato (Lycopersicum sculentum), purslane (Portulaca oleracea), and pigweed (Amaranthus retroflexus). Seed germination of lettuce, tomato, and pigweed was inhibited by extracts from sorghum-sudangrass shoots at 10 g L-1 when made from sorghum-sudangrass plants 20 days or less in age. Seed germination of purslane was not inhibited by any sorghum-sudangrass extract. Growth of the four species evaluated were systematically inhibited when treated with 10 g L-1 extracts from sorghum-sudangrass shoots harvested up to 10 days after emergence.

Residual activity of herbicides used in soybean agriculture on grain sorghum crop succession

The sorghum is a kind of prominence before the cultures used in succession in the Brazil. However, little information concerning the effects of residual activity of herbicides on the crop in this region are known. The objective of this study was to evaluate the residual activity of herbicides used in weed management in soybeans as well as check their effects on grain sorghum grown in succession. For the field experiment, we used a randomized block design with four replications. Eight herbicide treatments were evaluated: imazaquin (0,161 kg ha-1), diclosulam (0,035 kg ha-1), sulfentrazone (0,600 kg ha-1) and flumioxazin (0,05 kg ha-1) in applications made before emergency and chlorimuron-ethyl (0,015 kg ha-1), imazethapyr (0,060 kg ha-1), imazethapyr (0,100 kg ha-1) and fomesafen (0,250 kg ha-1) applied post-emergence soybean (V3 stadium, 18 DAE), and a control without herbicide application. The grain sorghum (cv. AG-1040) was sown after the harvest of soybeans. The residual activity of these herbicides was determined by bioassay, using the same sorghum cultivars evaluated in the field during the period from 0 to 200days after application the treatments. The sorghum crop showed high sensitivity to residual activity of the herbicide sulfentrazone, diclosulam and imazethapyr dose of 0,100 kg ha-1, even when grown after soybean harvest. Furthermore, the residual activity of sulfentrazone exceeded the range of assessment of bioassay, and more than 200 days.

Selectivity of Saflufenacil for Sweet Sorghum and Potential use of Na-Bentazon as a Safener

The objective of this study was to assess the selectivity herbicide saflufenacil for two sweet sorghum hybrids, when sprayed in preemergence and postemergence, besides the use of Na-bentazon as a 'safener' for saflufenacil. Three experiments were conducted, in pots, maintained in an ambient condition (second and third experiments) and in a greenhouse (first experiment). In each experiment a completely randomized distribution was used, with four replicates. In the first (2 x 6 factorial) two hybrids of sweet sorghum (CVSW 80007 and CVSW 80147) and six dosages (0; 35; 52.5; 70; 87.5 and 105 g ha-1) of saflufenacil were studied, applied in preemergence of the plants. In the second (2 x 5 factorial) the same hybrids of sweet sorghum sprayed in postemergence with saflufenacil (0; 35; 52.5; 70 and 87.5 g h-1) were assessed. In the third (4 x 5 factorial) the association of Na-bentazon (0; 240; 480 and 720 g ha-1) to saflufenacil (0.35; 52.5; 70 and 87.5 g ha-1) was studied, when sprayed in postemergence on the sweet sorghum plants (CVSW 80007). Hybrid CVSW 80147 was more tolerant to saflufenacil than hybrid CVSW 800007, in preemergence or postemergence applications. The variables that best assessed the sensibility of the sweet sorghum to saflufenacil were number of emerged plants, for preemergence applications, and dry matter of stem for postemergence. Na-bentazon showed promise for use as 'safener' in postemergence applications of saflufenacil in sweet sorghum for dosages up to 70 g ha-1.

Susceptibilidade de espécies de plantas com potencial de fitorremediação do herbicida sulfentrazone

Dentre as novas tecnologias, a fitorremediação é opção para a descontaminação de áreas que receberam intensas aplicações de herbicidas. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de selecionar espécies com potencial para a fitorremediação de solos contaminados com o herbicida sulfentrazone. As espécies testadas foram: Calopogonium mucunoides, híbrido de sorgo (Sorghum bicolor x Sorghum sudanense), Crotalaria breviflora, Crotalaria juncea, Canavalia ensiformis, Dolichos lablab, Stizolobium deeringianum e Stizolobium aterrimum, cultivadas em cinco doses do sulfentrazone (0, 200, 400, 800 e 1.600 g ha-1). O experimento foi instalado em casa de vegetação, utilizando-se vasos com capacidade para 6 L, preenchidos com amostras de solo coletadas na profundidade de 0-20 cm. Foram avaliadas a fitotoxicidade do herbicida, a altura de plantas e a massa de matéria seca da parte aérea e de raízes. As espécies que manifestaram os menores sintomas de fitotoxicidade e os maiores índices de altura e matéria fresca e seca foram C. juncea, C. ensiformis e D. lablab, sendo selecionadas como tolerantes ao herbicida sulfentrazone e com potencial para fitorremediação.