Potencial alelopático e identificação de compostos secundários em extratos de calopogônio (Calopogonium mucunoides) utilizando eletroforese capilar

Neste trabalho avaliou-se o potencial alelopático de extratos orgânicos obtidos a partir das folhas de Calopogonium mucunoides sobre a germinação de sementes de algumas plantas daninhas comumente encontradas em áreas de pastagens cultivadas da Amazônia brasileira, as quais causam grandes danos à produtividade: Cassia tora (mata-pasto), Mimosa pudica (malícia) e Cassia occidentalis (fedegoso). Compostos secundários foram identificados e quantificados nos extratos brutos utilizando eletroforese capilar. Após identificar e quantificar os compostos presentes nos extratos realizaram-se novos bioensaios com os padrões dos compostos identificados a fim de verificar se os mesmos poderiam atuar como inibidores na germinação das sementes das plantas daninhas em estudo. Calopogonium mucunoides apresentou potencial alelopático o qual variou com a espécie de planta daninha estudada. Os protocolos desenvolvidos utilizando eletroforese capilar se mostraram eficientes e bastante específicos, sendo possível a separação e identificação de 5 classes de compostos nos extratos brutos sem necessidade de "clean up" ou fracionamento dos mesmos, com análises rápidas (em menos de 20 minutos) e baixas quantidades de solventes utilizadas quando comparadas aos métodos tradicionais de análises. Vários dos compostos identificados apresentaram potencial de inibição de germinação nas sementes estudadas, sendo malícia a mais sensível, os bioensaios também indicaram certo efeito sinérgico ao utilizar a mistura de compostos.

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.

Adubação verde e alterações nas características químicas de um Cambissolo na região de Ji-Paraná-RO

A adubação verde promove benefícios nas características químicas, físicas e biológicas do solo. O trabalho avaliou o efeito da incorporação de diferentes adubos verdes nas características químicas de um Cambissolo háplico eutrófico. Foi utilizado o delineamento em blocos ao acaso, com oito tratamentos e três repetições. Os tratamentos consistiram das seguintes leguminosas: Calopogonium mucunoides, Crotalaria juncea, C. spectabilis, Cajanus cajan, Macrotyloma, Mucuna pruriens, Pueraria phaseoloides e a testemunha (sem leguminosa). As avaliações foram realizadas 60 dias após o corte e incorporação. A utilização de leguminosas como adubação verde proporcionou aumento nos teores de matéria orgânica, soma de bases e percentagem de saturação por bases, destacando-se a Pueraria phaseoloides, C. juncea e C. spectabilis.

Efeito de leguminosas nos atributos físicos e carbono orgânico de um Luvissolo

A degradação de um solo sob cultivo é resultante, principalmente, de seu manejo inadequado, com reflexos nas baixas produtividades das culturas. Com a finalidade de avaliar o efeito de leguminosas nos atributos físicos e carbono orgânico (CO) de um Luvissolo, realizou-se, no município de Alagoinha (PB), um experimento entre 1997 e 1999, com as seguintes espécies: crotalária (Crotalaria juncea, L), guandu (Cajanus cajan,L), guandu anão (Cajanus cajan (L) Millsp), calopogônio (Calopogonium mucunoides, L), feijão-de-porco (Canavalia ensiforme, L), lab-lab (Dolichos lab lab, L), kudzu tropical (Pueraria phaseoloides, L), siratro (Macroptilium atropurpureum, L), leucena (Leucaena leucocephala, L), cunhã (Clitoria ternatea, L), mucuna preta (Styzolobium aterrimum, L), mucuna cinza (Styzolobium cinereum Piper e Tracy), e uma parcela com vegetação espontânea, como testemunha. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso em esquema de parcela subdividida, com distribuição de treze tratamentos principais na parcela (12 leguminosas + 1 testemunha) e três tratamentos secundários, representados pelas profundidades de coleta de amostras de solo (0,00-0,10; 0,10-0,20; e 0,20-0,30 m), na subparcela, com três repetições. Na condição edafoclimática deste experimento, durante os três anos de trabalho, constatou-se que o emprego das leguminosas em relação à testemunha manteve inalterados o CO do solo, a densidade do solo, a porosidade total, a argila dispersa em água e a estabilidade dos agregados do solo.

Decomposition and nutrient release of leguminous plants in coffee agroforestry systems

Leguminous plants used as green manure are an important nutrient source for coffee plantations, especially for soils with low nutrient levels. Field experiments were conducted in the Zona da Mata of Minas Gerais State, Brazil to evaluate the decomposition and nutrient release rates of four leguminous species used as green manures (Arachis pintoi, Calopogonium mucunoides, Stizolobium aterrimum and Stylosanthes guianensis) in a coffee agroforestry system under two different climate conditions. The initial N contents in plant residues varied from 25.7 to 37.0 g kg-1 and P from 2.4 to 3.0 g kg-1. The lignin/N, lignin/polyphenol and (lignin+polyphenol)/N ratios were low in all residues studied. Mass loss rates were highest in the first 15 days, when 25 % of the residues were decomposed. From 15 to 30 days, the decomposition rate decreased on both farms. On the farm in Pedra Dourada (PD), the decomposition constant k increased in the order C. mucunoides < S. aterrimum < S. guianensis < A. pintoi. On the farm in Araponga (ARA), there was no difference in the decomposition rate among leguminous plants. The N release rates varied from 0.0036 to 0.0096 d-1. Around 32 % of the total N content in the plant material was released in the first 15 days. In ARA, the N concentration in the S. aterrimum residues was always significantly higher than in the other residues. At the end of 360 days, the N released was 78 % in ARA and 89 % in PD of the initial content. Phosphorus was the most rapidly released nutrient (k values from 0.0165 to 0.0394 d-1). Residue decomposition and nutrient release did not correlate with initial residue chemistry and biochemistry, but differences in climatic conditions between the two study sites modified the decomposition rate constants.

Calibration of the century, apsim and ndicea models of decomposition and n mineralization of plant residues in the humid tropics

The aim of this study was to calibrate the CENTURY, APSIM and NDICEA simulation models for estimating decomposition and N mineralization rates of plant organic materials (Arachis pintoi, Calopogonium mucunoides, Stizolobium aterrimum, Stylosanthes guyanensis) for 360 days in the Atlantic rainforest bioma of Brazil. The models´ default settings overestimated the decomposition and N-mineralization of plant residues, underlining the fact that the models must be calibrated for use under tropical conditions. For example, the APSIM model simulated the decomposition of the Stizolobium aterrimum and Calopogonium mucunoides residues with an error rate of 37.62 and 48.23 %, respectively, by comparison with the observed data, and was the least accurate model in the absence of calibration. At the default settings, the NDICEA model produced an error rate of 10.46 and 14.46 % and the CENTURY model, 21.42 and 31.84 %, respectively, for Stizolobium aterrimum and Calopogonium mucunoides residue decomposition. After calibration, the models showed a high level of accuracy in estimating decomposition and N- mineralization, with an error rate of less than 20 %. The calibrated NDICEA model showed the highest level of accuracy, followed by the APSIM and CENTURY. All models performed poorly in the first few months of decomposition and N-mineralization, indicating the need of an additional parameter for initial microorganism growth on the residues that would take the effect of leaching due to rainfall into account.

Soil microbial biomass under different management and tillage systems of permanent intercropped cover species in an orange orchard

To mitigate soil erosion and enhance soil fertility in orange plantations, the permanent protection of the inter-rows by cover species has been suggested. The objective of this study was to evaluate alterations in the microbial biomass, due to different soil tillage systems and intercropped cover species between rows of orange trees. The soil of the experimental area previously used as pasture (Brachiaria humidicola) was an Ultisol (Typic Paleudult) originating from Caiuá sandstone in the northwestern part of the State of Paraná, Brazil. Two soil tillage systems were evaluated: conventional tillage (CT) in the entire area and strip tillage (ST) (strip width 2 m), in combination with different ground cover management systems. The citrus cultivar 'Pera' orange (Citrus sinensis) grafted onto 'Rangpur' lime rootstock was used. Soil samples were collected after five years of treatment from a depth of 0-15 cm, under the tree canopy and in the inter-row, in the following treatments: (1) CT and an annual cover crop with the leguminous species Calopogonium mucunoides; (2) CT and a perennial cover crop with the leguminous peanut Arachis pintoi; (3) CT and an evergreen cover crop with Bahiagrass Paspalum notatum; (4) CT and a cover crop with spontaneous Brachiaria humidicola grass vegetation; and (5) ST and maintenance of the remaining grass (pasture) of Brachiaria humidicola. Soil tillage and the different cover species influenced the microbial biomass, both under the tree canopy and in the inter-row. The cultivation of brachiaria increased C and N in the microbial biomass, while bahiagrass increased P in the microbial biomass. The soil microbial biomass was enriched in N and P by the presence of ground cover species and according to the soil P content. The grass species increased C, N and P in the soil microbial biomass from the inter-row more than leguminous species.

Symbiotic capability of calopo rhizobia from an agrisoil with different crops in Pernambuco

Biological nitrogen fixation by rhizobium-legume symbiosis represents one of the most important nitrogen sources for plants and depends strongly on the symbiotic efficiency of the rhizobium strain. This study evaluated the symbiotic capacity of rhizobial isolates from calopo (CALOPOGONIUM MUCUNOIDES) taken from an agrisoil under BRACHIARIA DECUMBENS pasture, sabiá (MIMOSA CAESALPINIIFOLIA) plantations and Atlantic Forest areas of the Dry Forest Zone of Pernambuco. A total of 1,575 isolates were obtained from 398 groups. A single random isolate of each group was authenticated, in randomized blocks with two replications. Each plant was inoculated with 1 mL of a bacterial broth, containing an estimated population of 10(8) rhizobial cells mL-1. Forty-five days after inoculation, the plants were harvested, separated into shoots, roots and nodules, oven-dried to constant mass, and weighed. Next, the symbiotic capability was tested with 1.5 kg of an autoclaved sand:vermiculite (1:1) mixture in polyethylene bags. The treatments consisted of 122 authenticated isolates, selected based on the shoot dry matter, five uninoculated controls (treated with 0, 50, 100, 150, or 200 kg ha-1 N) and a control inoculated with SEMIA 6152 (=BR1602), a strain of BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM The test was performed as described above. The shoot dry matter of the plants inoculated with the most effective isolates did not differ from that of plants treated with 150 kg ha-1 N. Shoot dry matter was positively correlated with all other variables. The proportion of effective isolates was highest among isolates from SABIÁ forests. There was great variation in nodule dry weight, as well as in N contents and total N.

SYMBIOTIC EFFECTIVENESS AND COMPETITIVENESS OF CALOPO RHIZOBIAL ISOLATES IN AN ARGISSOLO VERMELHO-AMARELO UNDER THREE VEGETATION COVERS IN THE DRY FOREST ZONE OF PERNAMBUCO

Biological N fixation in forage legumes is an important alternative to reduce pasture degradation, and is strongly influenced by the inoculant symbiotic capability. This paper evaluates the effectiveness of Calopo (Calopogonium mucunoides) rhizobial isolated from soil under three vegetation covers of an Argissolo Vermelho-Amarelo of the Dry Forest Zone of Pernambuco. An experiment was conducted evaluating 25 isolates, aside from 5 uninoculated controls with 0; 309; 60; 90 and 120 kg ha-1 N, and a treatment inoculated with the SEMIA 6152 strain. The first cut was performed 45 days after inoculation and a second and third cut after 45-day-intervals. Shoot N content was quantified at all cuts. Shoot dry mass was affected by N rates at all cuts. Shoot dry mass increased from the first to the second cut in inoculated plants. There was no difference between rhizobial isolates from the different plant covers for any of the variables. Most variables were significantly and positively correlated.

Avaliação econômica de técnicas de recuperação de pastagens

O objetivo deste trabalho foi comparar a economicidade de algumas técnicas de recuperação de pastagens, ao longo de um período, avaliando o desempenho animal sob pastejo rotacionado. As atividades foram desenvolvidas em Brasilândia, MS, em seis módulos de cinco hectares cada. Os módulos T1 (milho + Brachiaria brizantha), T2 (arroz + B. brizantha) e T3 (arroz + B. brizantha + Calopogonium mucunoides) foram renovados de acordo com a técnica preconizada pelo Sistema Barreirão. O módulo T4 foi formado de acordo com método convencional da região com B. brizantha. Os módulos T5 e T6 foram selecionados nas proximidades dos demais módulos como testemunhas, predominando a B. humidicola no módulo T5 e B. humidicola e B. decumbens no módulo T6. A avaliação econômica foi baseada na produção de grãos, ganho de peso e na lotação animal. Os resultados encontrados nos sistemas analisados, nos módulos T1, T2, T3 e T4 demonstram que a exploração da pecuária bovina de corte, no pasto recuperado, é uma atividade economicamente lucrativa, e que os módulos T1, T2 e T3 apresentam vantagem comparativa, devido à produção de grãos que cobre parte dos custos de formação da pastagem.

Desenvolvimento e nodulação natural de leguminosas arbóreas em solos de Pernambuco

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento e nodulação natural de leucena (Leucaena leucocephala), palheteira (Clitoria fairchildiana) e sabiá (Mimosa caesalpiniifolia), em solos com diferentes formas de uso da terra, da Zona da Mata de Pernambuco. Foram utilizados quatro solos de mata, seis solos de áreas agrícolas e dois de áreas degradadas. Os solos foram classificados, analisados quimicamente e distribuídos, 3 kg de solo por vaso, com duas plantas por vaso. A colheita das mudas foi feita aos 76, 70 e 62 dias, para leucena, palheteira e sabiá, respectivamente. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com 12 tratamentos e 3 repetições. Foram constatadas baixas freqüências de populações nativas de rizóbios para leucena, 22% de plantas noduladas, em comparação à palheteira e sabiá, 100 e 86%, respectivamente. A palheteira apresentou nodulação natural abundante e eficiência na fixação de N2, o que demonstra compatibilidade com as populações nativas de rizóbios. O crescimento, o desenvolvimento, a nodulação e o acúmulo de nitrogênio das três espécies foram favorecidos no solo de área agrícola com cobertura de Calopogonium mucunoides. A palheteira apresentou o maior potencial para fixação de N2 e eficiência da nodulação com populações nativas de rizóbios, seguida por sabiá e leucena.

Produção de matéria seca e controle de plantas daninhas por leguminosas consorciadas com cana-de-açúcar em cultivo orgânico

Resumo:O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de matéria seca e o controle de plantas daninhas por espécies de leguminosas consorciadas com cana-de-açúcar, em cultivo orgânico. As espécies leguminosas Arachis pintoi, Cajanus cajan, Calopogonium mucunoides, Crotalaria anagyroides, Crotalaria juncea e Stylosanthes 'Campo Grande' foram semeadas em novembro de 2012, nas entrelinhas da cana-de-açúcar. O delineamento experimental em blocos ao acaso foi utilizado com quatro repetições e dois controles - um tratamento capinado e outro sem capinar. A massa de matéria seca das leguminosas foi avaliada aos 142 dias após a semeadura (DAS), e a massa de matéria seca de plantas daninhas, aos 29, 85 e 142 DAS. A massa de matéria seca de plantas daninhas foi inferior à da testemunha em todas as épocas amostradas. A produção de massa de matéria seca das leguminosas no consórcio foi baixa. As espécies Crotalaria juncea, Cajanus cajan e Calopogonium mucunoides produziram massa de matéria seca superior à das espécies Arachis pintoi e Stylosanthes 'Campo Grande'. A produtividade de colmos da cana-de-açúcar não foi afetada pelo consórcio. O consórcio entre cana-de-açúcar orgânica e leguminosas com semeadura tardia, para adubação verde, é eficiente no controle de plantas daninhas.

Soil carbon and nitrogen mineralization under different tillage systems and Permanent Groundcover cultivation between Orange trees

The objective of this work was to evaluate the alterations in carbon and nitrogen mineralization due to different soil tillage systems and groundcover species for intercropped orange trees. The experiment was established in an Ultisol soil (Typic Paleudults) originated from Caiuá sandstone in northwestern of the state of Paraná, Brazil, in an area previously cultivated with pasture (Brachiaria humidicola). Two soil tillage systems were evaluated: conventional tillage (CT) in the entire area and strip tillage (ST) with a 2-m width, each with different groundcover vegetation management systems. The citrus cultivar utilized was the 'Pera' orange (Citrus sinensis) grafted onto a 'Rangpur' lime rootstock. The soil samples were collected at a 0-15-cm depth after five years of experiment development. Samples were collected from under the tree canopy and from the inter-row space after the following treatments: (1) CT and annual cover crop with the leguminous Calopogonium mucunoides; (2) CT and perennial cover crop with the leguminous peanut Arachis pintoi; (3) CT and evergreen cover crop with Bahiagrass Paspalum notatum; (4) CT and cover crop with spontaneous B. humidicola grass vegetation; and (5) ST and maintenance of the remaining grass (pasture) of B. humidicola. The soil tillage systems and different groundcover vegetation influenced the C and N mineralization, both under the tree canopy and in the inter-row space. The cultivation of B. humidicola under strip tillage provided higher potential mineralization than the other treatments in the inter-row space. Strip tillage increased the C and N mineralization compared to conventional tillage. The grass cultivation increased the C and N mineralization when compared to the others treatments cultivated in the inter-row space.

ESTABLISHMENT TECHNIQUES FOR TROPICAL LEGUMES IN THE UNDERSTORY OF A EUCALYPTUS PLANTATION

This study evaluated establishment methods for a mixture of herbaceous forage legumes [Centrosema acutifolium, Clitoria ternatea, Pueraria phaseoloides, Stylosanthes Campo Grande (Stylosanthes capitata + S. macrocephala), Calopogonium mucunoides, Lablab purpureus, Arachis pintoi, and Aeschynomene villosa] under the shade of an Eucalyptus grandis plantation submitted to thinning (40%) 8 years after planting in Anhembi, São Paulo (22°40'S, 48°10'W, altitude of 455 m). The experiment started in December 2008 and consisted of the comparison of the following four types of seed incorporation by light disc harrowing: (1) broadcast sowing without seed incorporation; disc harrowing before (2) or after (3) planting, and (4) disc harrowing before and after planting. Ninety days after planting, the number of legume plants/m2 and the percentage of ground cover by the plants varied between the treatments tested; however, the treatments had no effect on the dry matter accumulation of forage legumes. Disc harrowing before planting yielded superior results compared to the treatments without disc harrowing and disc harrowing after planting. At the end of the experimental period, the plots contained Arachis, Centrosema, Stylosanthes, and Pueraria. The dry matter accumulated by Centrosema corresponded to 73% of total dry matter yield of the plots. The participation of Arachis, Centrosema and Stylosanthes in final dry matter composition of the plots varied according to establishment method. The advantages of the use of species mixtures rather than monocultures in the understory of forest plantations were discussed.

Efeitos alelopáticos do calopogônio em função de sua idade e da densidade de sementes da planta receptora

A intensidade dos efeitos potencialmente alelopáticos depende de fatores relacionados à espécie doadora e receptora. Neste trabalho, analisaram-se as variações nos efeitos alelopáticos do calopogônio (Calopogonium mucunoides) em função de sua idade (2, 4, 6, 8, 10 e 12 semanas após a emergência) e da densidade de sementes da espécie receptora (500, 1.000, 2.000, 3.000 e 4.000 sementes m-2). Em cada idade, as plantas foram coletadas e separadas em parte aérea e raízes. Os efeitos alelopáticos foram avaliados sobre a germinação das sementes das plantas daninhas: Mimosa pudica (malícia), Urena lobata (malva), Senna obtusifolia (mata-pasto) e Senna occidentalis (fedegoso). A intensidade dos efeitos alelopáticos variou negativamente em função do aumento da densidade de sementes das espécies daninhas. Essa variação foi mais intensa nas espécies com sementes grandes, como malva e mata-pasto, do que naquelas de sementes pequenas, como malícia e fedegoso. A idade da planta foi fator determinante nos efeitos alelopáticos do calopogônio. Aparentemente, a planta aloca suas substâncias químicas com atividade alelopática de forma diferenciada nas raízes e na parte aérea. A parte aérea do calopogônio revelou intensidade de efeitos alelopáticos crescentes até a idade de quatro semanas, quando atingiu seu valor máximo. Já os efeitos promovidos pelas raízes foram crescentes com a idade até 12 semanas de crescimento, quando os efeitos superaram aqueles promovidos pela parte aérea. Esses resultados indicam que existe possibilidade de manejo da leguminosa forrageira calopogônio, visando maximizar a sua atividade potencialmente alelopática.