Biomonitoring genotoxic risks under the urban weather conditions and polluted atmosphere in Santo Andre, SP, Brazil, through Trad-MCN bioassay

The present study was made to check if the Trad-MCN bioassay, developed with inflorescences of Tradescantia pallida cv. Purpurea, might discriminate genotoxic risks in areas of the city of Santo Andre (SE Brazil) contaminated by different air pollutants, and periods of the year when risks are higher, and to determine if the variations in the frequency of micronuclei (MCN) can be explained by environmental factors that characterize the stressful situation in each site. Potted plants were exposed in sites highly contaminated by ozone (Capuava and School) and in sites reached by high vehicular emissions (downtown and Celso Daniel Park). Pedroso Park, far from the polluted areas, was taken as reference. From September 2003 to September 2004, 20 young inflorescences were collected twice a week from each place and the frequencies of MCN were estimated. The environmental conditions observed in the polluted sites were stressful enough to promote an increase of MCN, mainly in sites reached by high vehicular emissions. But MCN rates in Capuava and at Celso Daniel Park could not be predicted only by pollutants which characterized the air contamination in these sites. More severe weather conditions, mainly low temperature, relative humidity and rainfall, caused an increase of MCN. Improvement of the biomonitoring system is recommended to minimize this negative influence of weather factors. (C) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

Mating aggregations and mating success in the flower thrips, Frankliniella schultzei (Thysanoptera: Thripidae), and a possible role for pheromones

Aggregations of Frankliniella schultzei males were observed on the corollas of Hibiscus rosasinensis and Gossypium hirsutum flowers in southeast Queensland. Aggregations were seen only on the upper surfaces of corollas but may have occurred on other flower parts, which were hidden from view. Conspecific females entered aggregations and a small proportion of them mated [18% (n = 163), H. rosasinensis; 30% (n = 181), G. hirsutum]. Most females (87 and 72%, respectively) that did not mate in aggregations walked to other flower parts. Behavior was difficult to observe on these parts, but mating was sometimes observed there. The number of females that landed within aggregations on the upper surfaces of both H. rosasinensis and G. hirsutum corollas was highly correlated with the number of males (r = 0.88, r = 0.93, respectively; P < 0.001). Significantly more mating pairs were observed in high-density aggregations (mean +/- SE, 1.10 +/- 0.22 and 4.44 +/- 0.48, respectively) than in low-density aggregations (0.37 +/- 0.11 and 1.67 +/- 0.29, respectively) (P < 0.05) on flowers of both species. More F. schultzei females were attracted to sticky traps baited with live conspecific males set among flowering Ipomoea indica (mean +/- SE, 8.83 +/- 0.32) and G. hirsutum (10.90 +/- 0.79) plants than to control traps (0.10 +/- 0.05 and 0.70 +/- 0.25, respectively)( P < 0.05), presumably in response to male-produced pheromones. Significantly more females were attracted to traps with high male densities than to traps with low densities. We found no statistical evidence that aggregation size influenced mating success (proportion males that mated). Mating success, however, should be evaluated with respect to mating on all flower parts and not just the upper surfaces of corollas. The results of this study constitute the first behavioral evidence for an attractant sex pheromone in thrips.

Leaf litter decomposition of Piper aduncum, Gliricidia sepium and Imperata cylindrica in the humid lowlands of Papua New Guinea

No information is available on the decomposition and nutrient release pattern of Piper aduncum and Imperata cylindrica despite their importance in shifting cultivation systems of Papua New Guinea and other tropical regions. We conducted a litter bag study (24 weeks) on a Typic Eutropepts in the humid lowlands to assess the rate of decomposition of Piper aduncum, Imperata cylindrica and Gliricidia sepium leaves under sweet potato (Ipomoea batatas). Decomposition rates of piper leaf litter were fastest followed closely by gliricidia, and both lost 50% of the leaf biomass within 10 weeks. Imperata leaf litter decomposed much slower and half-life values exceeded the period of observation. The decomposition patterns were best explained by the lignin plus polyphenol over N ratio which was lowest for piper (4.3) and highest for imperata (24.7). Gliricidia leaf litter released 79 kg N ha(-1), whereas 18 kg N ha(-1) was immobilised in the imperata litter. The mineralization of P was similar for the three species, but piper litter released large amounts of K. The decomposition and nutrient release patterns had significant effects on the soil. The soil contained significantly more water in the previous imperata plots at 13 weeks due to the relative slow decomposition of the leaves. Soil N levels were significantly reduced in the previous imperata plots due to immobilisation of N. Levels of exchangeable K were significantly increased in the previous piper plots due to the large addition of K. It can be concluded that piper leaf litter is a significant and easily decomposable source of K which is an important nutrient for sweet potato. Gliricidia leaf litter contained much N, whereas imperata leaf litter releases relatively little nutrients and keeps the soil more moist. Gliricidia fallow is more attractive than an imperata fallow for it improves the soil fertility and produces fuelwood as additional saleable products.

Ovary colonization by Claviceps africana is related to ergot resistance in male-sterile sorghum lines

Ergot, caused by Claviceps africana, has emerged as a serious threat to sorghum hybrid seed production worldwide. In the absence of gene-for-gene-based qualitative resistance in commercial cultivars, varieties with high pollen production that can escape ergot infection are preferred. Recent demonstration of differences in ergot susceptibility among male-sterile lines has indicated the presence of partial resistance. Using chitin-specific fluorescin-isothiocyanate-conjugated wheat germ agglutin and callose-specific aniline blue, this study investigated the process of sorghum ovary colonization by C. africana. Conidia germinated within 24 h after inoculation (a.i.); the pathogen was established in the ovary by 79 h a.i., and at least half of the ovary was converted into sphacelial tissue by 120 h a.i. Changes in fungal cell wall chitin content and strategic callose deposition in the host tissue were associated with penetration and invasion of the ovary. The rate of ovary colonization differed in three male-sterile lines that also differed in ergot susceptibility. This work demonstrates a possible histological basis for partial resistance in male-sterile sorghum lines that could lay the foundation for variety improvement through further breeding and selection.

Participação do nitrogênio na indução de injúrias foliares e na eficácia do herbicida glyphosate

Com o objetivo de avaliar diferentes aspectos da participação do nitrogênio na indução de injúrias foliares e na eficácia do herbicida glyphosate, foram desenvolvidos três experimentos, sendo dois em casa de vegetação, com as espécies Avena strigosa e Ipomoea triloba + Sorghum halepense, e um em campo, com Brachiaria decumbens. Avaliou-se a aplicação de glyphosate combinado com ureia (U), com sulfato de amônio (SA) e com U+AS, além de fertilização prévia do solo com nitrogênio e pulverização de caldas concentradas com até 20% de N. A pulverização de caldas concentradas com até 20% de N não dessecou adequadamente as espécies A. strigosa e B. decumbens, provocando danos máximos de cerca de 30%. A utilização de solução de SA ou de U+SA como veículo de pulverização do glyphosate elevou o controle de I. triloba. As soluções nitrogenadas aceleraram a atividade do glyphosate para dessecação de S. halepense, porém, sem diferenças visíveis aos 28 dias após aplicação. A escolha da dose adequada de glyphosate (1.800 g ha-1) para dessecação de B. decumbens foi fundamental para obtenção de elevado controle, sendo que a única alternativa que elevou a eficácia da menor dose do produto foi a fertilização prévia do solo com 150 kg ha-1 de SA.

Níveis críticos foliares de nutrientes de três cultivares de batata-doce, selecionados para a produção de etanol

Nos últimos 12 anos, pesquisas desenvolvidas no Estado do Tocantins resultaram em dez novos cultivares de batata-doce com elevada concentração de amido, próprios para a produção de etanol. Entretanto, pouco se conhece a respeito de suas exigências nutricionais e teores foliares de nutrientes. Este trabalho teve como objetivo avaliar a absorção e a exportação de nutrientes e determinar os níveis críticos foliares de N, P e K, para os cultivares de batata-doce 'Amanda', 'Carolina Vitória' e 'Duda', em função de diferentes doses de N, P e K aplicadas ao solo. O experimento compreendeu 33 tratamentos, dispostos em delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições. Os teores foliares de N, S, Cu e Zn variaram entre os cultivares e, os teores de P e K, apenas em função das doses de P2O5 e K2O, respectivamente. Os teores de N, P e K nas raízes tuberosas variaram, significativamente, em função das doses destes nutrientes aplicadas ao solo, sendo que K foi o nutriente que se acumulou em maior quantidade, seguido do N e, este, de Ca, P, Mg e S, cujas quantidades acumuladas foram cerca de dez vezes inferiores às do N. De acordo com os níveis críticos foliares obtidos, o cultivar 'Amanda' mostrou-se mais exigente em N e P e, o cultivar 'Duda', em K, indicando, desta maneira, que as adubações com estes nutrientes devem ser individualizadas em função do cultivar, para que se atinja maior eficiência econômica e ambiental.

Desempenho de cultivares de batata-doce para caracteres relacionados com o rendimento de raiz

A produtividade média nacional da batata-doce situa-se, atualmente, bem abaixo do potencial produtivo da cultura, predominando o cultivo de variedades locais e não melhoradas, que propiciam baixos rendimentos. Para melhorar essa condição, além de tratos culturais adequados, faz-se necessária a adoção de cultivares mais produtivos. Por essas razões, o objetivo deste trabalho foi estudar o desempenho de cultivares de batata-doce para caracteres relacionados com o rendimento de raiz. Foram avaliados seis cultivares de batata-doce: Princesa, BRS Amélia, BRS Cuia, Brazlândia Roxa, Beauregard e BRS Rubissol, em um experimento conduzido em Canoinhas-SC. Mudas dos cultivares foram plantadas em condições de campo, nos anos de 2012 e 2013, no delineamento em blocos ao acaso, com três repetições; a parcela experimental foi composta por 11 plantas. Aos 150 dias após o plantio, as plantas de cada parcela foram colhidas e avaliadas para caracteres componentes do rendimento de raiz. De forma geral, os cultivares avaliados constituem boas opções para os produtores, com rendimentos médios acima da média nacional. Os cultivares Beauregard e BRS Rubissol destacam-se dos demais para os caracteres de rendimento de raiz. Os cultivares Princesa, BRS Amélia e BRS Cuia apresentaram desempenho intermediário quanto a raízes comerciais, principalmente no segundo ano de avaliação. O cultivar Brazlândia Roxa teve o pior desempenho para caracteres de rendimento de raiz aos 150 dias após o plantio, provavelmente por apresentar ciclo vegetativo mais longo.

Efeito de bioestimulante no crescimento inicial e na produtividade de plantas de batata-doce

RESUMOO uso de bioestimulantes na agricultura tem apresentado efeitos positivos sobre a produtividade de determinadas culturas. No entanto, são escassos os estudos com o uso desses produtos em culturas cuja porção comercial é composta por raízes. Neste trabalho, objetivou-se avaliar a influência de diferentes concentrações do bioestimulante Stimulate(r)sobre o crescimento inicial de plantas de batata-doce e sobre a produtividade de raízes tuberosas. Foram conduzidos dois experimentos, nos quais segmentos de ramas de batata-doce foram parcialmente imersos em soluções com bioestimulante. Na casa de vegetação, o delineamento experimental foi inteiramente ao acaso, em esquema fatorial 6 x 6, sendo seis concentrações de biofertilizante (0, 3, 6, 9, 12 e 15 mL L-1)e seis épocas de coleta (10, 19, 28, 37, 46 e 55 dias após o plantio) de raízes e folhas. No campo, o delineamento experimental foi em blocos ao acaso, sendo os tratamentos seis concentrações de bioestimulante (0, 3, 6, 9, 12 e 15 mL L-1). A percentagem de segmentos enraizados não variou entre os tratamentos. O bioestimulante influenciou o número de raízes adventícias e de folhas por planta, mas não sua massa seca. A produtividade de raízes tuberosas não diferiu entre os tratamentos, sendo os valores médios de 25,5 e 22,3 t ha-1para produtividades total e comercial, respectivamente. Assim, a utilização do bioestimulante interfere no número de raízes e de folhas de plantas de batata-doce, mas não favorece a produtividade de raízes tuberosas até a concentração de 15 mL L-1.

Identificação de compostos bioactivos envolvidos na sinalização entre raízes e fungos micorrízicos

Fundação para a Ciência e a Tecnologia(FCT)

Qualidade do carvão vegetal produzido com madeiras da região de Manaus em fornos de alvenaria

Algumas características de madeiras da região de Manaus, no Amazonas foram determinadas, como identificação anatômica, densidade básica e umidade, visando reconhecer o material para produção de carvão vegetal. Identificou-se 28 famílias botânicas sendo que 50% do material foi representado por Anonaceae, Lecythidaceae e Sapotaceae. Quanto a gênero, encontrou-se 43, destes sobressairam-se Miconia, Guateria, Brasimum Goupiae Eschweilera, representando 38% das madeiras. As espécies Goupia glabra, Aldina heterophylla, Jacaranda copaia, Diplotropis purpurea e Tapirina guianensis foram as de maior ocorrência na madeira estudada. A densidade básica média foi 0,73 g/cm3 e a umidade média, sendo a madeira seca ao ar livre, ficou em 24.16% base úmida. A madeira foi carbonizada em fornos de alvenaria e do carvão obtido determinou-se características físicas e químicas. Os resultados médios foram: tamanho médio 45,30mm; friabilidade 15,46% de finos gerados menor que 13 mm e índice de quebra de 39,13%; tensão máxima de ruptura foi 43,36kgf/cm2; densidade aparente 0,51 e verdadeira 1,48; porosidade 65,28%; umidade 6,80%; matérias voláteis 17,65%; cinzas 2,29%; carbono fixo 80,06% e poder calorífico superior 6.826 Kcal/kg.

ASPECTOS ECOLÓGICOS DA VEGETAÇÃO RUPESTRE DA SERRA DOS CARAJÁS, ESTADO DO PARÁ, BRASIL

São fornecidos aspectos ecológicos gerais da vegetação "rupestre" da Serra dos Carajás, envolvendo informações sobre composição floristica, associação solo/planta, fauna/planta e distribuição geográfica das espécies. Nesta vegetação foi registrado um total de 232 espécies, a maioria ervas, distribuídas em 145 gêneros e 58 famílias botânicas. As duas famílias mais bem representadas foram Gramineae e Leguminosae, seguidas de Cyperaceae, Myrtaceae, Rubiaceae, Malpighiaceae, Euphorbiaceae e Compositae. Algumas famílias apresentam espécies arbóreas esporadicamente representadas em "capões de árvores" ou isoladas como Anacardiaceae, Rutaceae, Sapotaceae e Vochysiaceae. Há famílias de ocorrência restrita em locais onde há acumulo de água, como Begoniaceae, Burmaniaceae, Eriocaulaceae, Gentíanaceae, etc. E finalmente aquelas famílias de ocorrência apenas ocasional, como Acanthaceae, Annonaceae. Chrysobalanaceae, Palmae, Sterculiaceae, etc. Parece que os polinizadores mais comumente encontrados na vegetação rupestre são as abelhas. Há também outros animais ali associados à biologia das plantas como meliponídeos, tabanídeos, répteis e pássaros. Além de apresentar uma insignificante camada lodosa, associada a musgos e líquens o solo onde se assenta a vegetação "rupestre" apresenta uma grande quantidade de ninhos de cupins, na transição entre as estações seca e chuvosa. A necessidade de preservação da área estudada justifica-se pela presença de inúmeras espécies endêmicas (ex. Ipomoea cavalcanteiAustin), espécies novas para a ciência (ex. Erytroxylum nelson-rosaePlowman), espécies medicinais (ex. Pilocarpus micmphylusStapf. ex. Wardleworth) e espécies ornamentais (ex. Vellozia glochideaPohl), todas associadas a uma fauna e a um tipo de solo que ainda carecem de pesquisas mais aprofundadas para melhor conhecê-los.

Effects of atmospheric carbon dioxide fertilization on biomass and secondary metabolites of some plant species with pharmacological interes under greenhouse conditions

RESUMEN El aumento del CO2 atmosférico debido al cambio global y/o a las prácticas hortícolas promueve efectos directos sobre crecimiento vegetal y el desarrollo. Estas respuestas pueden ocurrir en ecosistemas naturales, pero también se pueden utilizar para aumentar la producción de algunas plantas y de algunos compuestos secundarios. El actual trabajo intenta estudiar los efectos del enriquecimiento atmosférico del CO2 bajo condiciones de invernadero en el crecimiento y la concentración y la composición de metabolitos secundarios de Taxus bacatta, Hypericum perforatum y Echinacea purpurea en condiciones ambientales mediterráneas. La fertilización del CO2 muestra perspectivas interesantes para la mejorara y aplicabilidad de técnicas hortícolas para aumentar productividad de plantas medicinales, a pesar de diferencias claras entre la especie. En general esta técnica promueve aumentos importantes y significativos en producción primaria y, en algunos casos, también en compuestos secundarios. Esto tiene una gran importancia hortícola porque la productividad a nivel de cosecha total aumenta, directamente porque se aumenta la concentración e indirectamente porque se aumenta la biomasa. SUMMARY The increase of atmospheric CO2 due to global change and/or horticultural practices promotes direct effects on plant growth and development. These responses may occur in natural ecosystems, but also can be used to increase the production of some plants and some secondary compounds. Present work tries to study the effects of atmospheric CO2 enrichment under greenhouse conditions on growth and in the concentration and composition of secondary metabolites of Taxus bacatta, Hypericum perforatum and Echinacea purpurea under Mediterranean environmental conditions. CO2 fertilization shows interesting perspectives to increase and improve horticultural techniques in order to increase plant medicinal productivity, in spite of clear differences among the species. In general this technique promotes important and significant increases in primary productivity and, in some cases, also in secondary compounds. This has a great horticultural relevance because the total productivity of this kind of products increase at crop level, directly because concentration is increased and /or indirectly because biomass is increased. RESUM L'augment del CO2 atmosfèric a causa del canvi global i/o a les pràctiques hortícoles promou efectes directes sobre creixement vegetal i el desenvolupament. Aquestes respostes poden ocórrer en ecosistemes naturals, però també es poden utilitzar per a augmentar la producció d'algunes plantes i d'alguns compostos secundaris. L'actual treball intenta estudiar els efectes de l'enriquiment atmosfèric del CO2 sota condicions d'hivernacle en el creixement i la concentració i la composició de metabòlits secundaris de Taxus bacatta, Hypericum perforatum i Echinacea purpurea en condicions ambientals mediterrànies. La fertilització del CO2 mostra perspectives interessants per a la millora i aplicabilitat de tècniques hortícoles per a augmentar productivitat de plantes medicinals, a pesar de diferències clares entre l'espècie. En general aquesta tècnica promou augments importants i significatius en producció primària i, en alguns casos, també en compostos secundaris. Això té una gran importància hortícola perquè la productivitat a nivell de collita total augmenta, directament perquè s'augmenta la concentració i indirectament perquè s'augmenta la biomassa.

Developmental biology, polymorphism and ecological aspects of Stiretrus decemguttatus (Hemiptera, Pentatomidae), an important predator of cassidine beetles

Developmental biology, polymorphism and ecological aspects of Stiretrus decemguttatus (Hemiptera, Pentatomidae), an important predator of cassidine beetles. Stiretrus decemguttatus is an important predator of two species of cassidine beetles, Botanochara sedecimpustulata (Fabricius, 1781) and Zatrephina lineata (Fabricius, 1787) (Coleoptera, Cassidinae), on the Marajó Island, Brazil. It attacks individuals in all development stages, but preys preferentially on late-instar larvae. Its life cycle in the laboratory was 43.70 ± 1.09 days, with an egg incubation period of six days and duration from nymph and adult stages of 16.31 ± 0.11 and 22.10 ± 1.67 days, respectively. The duration of one generation (T) was 12.65 days and the intrinsic population growth rate (r) 0.25. These data reveal the adjustment of the life cycle of S. decemgutattus with those of the two preys, but suggest greater impact on Z. lineata. However, no preference over cassidine species was shown in the laboratory. Up to 17 different color patterns can be found in adults of S. decemguttatus, based on combinations of three basic sets of color markings. Some of them resemble the markings of chrysomelids associated with Ipomoea asarifolia (Convolvulaceae) and are possibly a mimetic ring. Three color patterns were identified in nymphs, none of which was associated with any specific adult color pattern.

Erosão em entressulcos sob caatinga e culturas agrícolas

Dentre as formas de erosão hídrica do solo, a erosão em entressulcos é uma das que causam maiores danos no processo produtivo dos solos utilizados na agricultura, por provocar perdas de solo, água e nutrientes. Frente a isso, o presente trabalho visou avaliar a proteção ambiental promovida pela cobertura vegetal da caatinga, do feijão-guandu (Cajanus cajan) e da batata-doce (Ipomoea batatas Lam) em relação ao solo descoberto, bem como o efeito das práticas de cultivos dessas culturas, por meio das taxas da erosão em entressulcos e das características hidráulicas do escoamento superficial vinculado à erosão em entressulcos, em um Luvissolo. Para isso, foi implementada uma série de 20 chuvas simuladas em Serra Talhada, município do semi-árido do Estado de Pernambuco, sob os seguintes tratamentos: (1) solo descoberto; (2) solo coberto pela cultura do feijão-guandu (Cajanus cajan); (3) solo coberto pela cultura da batata-doce (Ipomoea batatas Lam.); (4) solo coberto por Caatinga semi-arbustiva. Todos os regimes de escoamento superficial obtidos foram laminar lento. As coberturas vegetais proporcionadas pela Caatinga e pelo guandu, que deram origem aos maiores valores de cobertura do solo, responderam pelas menores taxas de concentração de sedimentos e desagregação do solo na erosão em entressulcos, em decorrência da maior rugosidade hidráulica da superfície do solo promovida por essas vegetações. As taxas de concentração de sedimentos no cultivo da batata-doce foram iguais às do solo descoberto, por conta do revolvimento do solo na preparação das leiras de plantio, e determinou as maiores taxas de desagregação do solo entre as coberturas vegetais; em contrapartida, as leiras permitiram retenção do escoamento superficial. As coberturas vegetais Caatinga, guandu e batata-doce e as respectivas rugosidades hidráulicas impostas ao escoamento superficial determinaram reduções exponenciais das perdas de solo. A cobertura vegetal da Caatinga semi-arbustiva proporcionou o menor coeficiente de escoamento superficial (C = 0,32), em decorrência de sua maior cobertura do solo, da maior resistência hidráulica e do não-revolvimento do solo.

Propriedades físicas de solo e crescimento de batata-doce em diferentes sistemas de preparo

Trabalhos sobre preparo reduzido em solos cultivados com raízes e tubérculos são escassos e controversos. Assim, este trabalho teve por objetivo avaliar o impacto de sistemas de preparo em propriedades físicas de um Argissolo Vermelho-Amarelo e no crescimento de raízes tuberosas de batata-doce. Para avaliação das propriedades físicas do solo, foi instalado experimento em blocos ao acaso, esquema de parcelas subdivididas. As parcelas corresponderam aos tratamentos: preparo convencional, com confecção de leiras, e preparo reduzido, com manutenção de palhada superficial e as subparcelas, às épocas de coleta: 120 e 180 dias após o plantio (DAP) da cultura de batata-doce. Foram avaliados os atributos físicos densidade do solo, porosidade total, macro e microporosidade, resistência do solo à penetração e umidade gravimétrica do solo. Para avaliação do crescimento de raízes tuberosas de batata-doce, montou-se experimento em que as parcelas corresponderam às formas de manejo do solo, e as subparcelas às quatro épocas de colheita: 90, 120, 150 e 180 DAP. Avaliaram-se as relações comprimento/diâmetro e massa fresca individual/comprimento de raízes tuberosas. O preparo convencional do solo com confecção de leiras, em oposição ao preparo reduzido, promoveu menores valores de densidade do solo, resistência do solo à penetração e microporosidade, maiores valores de porosidade total e macroporosidade; proporcionou menor manutenção de água na camada superior do solo (0-0,15 m); e permitiu maior crescimento vertical de raízes tuberosas de plantas de batata-doce.