Atividade microbiana e produção de milho (Zea mays) e de Brachiaria brizantha sob diferentes métodos de controle de plantas daninhas

Avaliaram-se nesta pesquisa os efeitos dos herbicidas atrazine + nicosulfuron aplicados no consórcio entre milho a Brachiaria brizantha sobre a atividade microbiana do solo e a produtividade de ambas as espécies consorciadas. Os tratamentos constituíram-se do consórcio entre o milho e a forrageira B. brizantha, tratado com os herbicidas atrazine (1.500 g ha-1) ou a mistura deste com nicosulfuron (0, 4 e 32 g ha-1), e de duas testemunhas, representadas pelo consórcio capinado e sem capina. Os herbicidas foram aplicados 30 dias após a emergência (DAE) do milho. Utilizou-se o delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições. Foram avaliados a respiração, a biomassa microbiana (BM) e o quociente metabólico (qCO2) de amostras de solo coletadas aos sete dias após a aplicação dos herbicidas (DAA), no florescimento e em pré-colheita do milho. Amostras de solo não tratadas foram coletadas a campo e tratadas com herbicidas atrazine (1.500 g ha-1) + nicosulfuron (0, 2, 4, 8, 16 e 32 g ha-1) em laboratório, onde se determinaram também a respiração, a BM e o qCO2. Em pré-colheita do milho, avaliaram-se as massas secas das plantas daninhas e da forrageira e o rendimento de grãos de milho. Observou-se que os métodos de controle não influenciaram a respiração, a BM e o qCO2 no solo nas três épocas avaliadas em campo e nas amostras de solo tratadas em laboratório. Todavia, em campo, verificou-se maior BM por ocasião do florescimento e maior qCO2 após a aplicação dos herbicidas, aos 7 DAA. Maior produção de massa seca de plantas daninhas foi observada nas parcelas não-capinadas e naquelas tratadas somente com atrazine. O rendimento forrageiro de B. brizantha foi superior no consórcio capinado, enquanto o rendimento de grãos de milho foi superior tanto no consórcio capinado quanto nas parcelas tratadas com nicosulfuron.

Formas de uso do solo no inverno e sua relação com a infestação de plantas daninhas em milho (Zea mays) cultivado em sucessão

Na região Sul do Brasil há carência de opções economicamente viáveis para uso do solo durante os meses de maio a setembro. Nesse período, uma alternativa é o cultivo de pastagens em sistema de integração lavoura-pecuária. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes formas de uso do solo no inverno sobre a infestação de plantas daninhas na cultura de milho semeada em sucessão. Foram conduzidos dois experimentos entre maio de 2006 e abril de 2007. Avaliaram-se cinco formas de uso do solo no inverno: 1) consórcio de aveia-preta + azevém + ervilhaca + trevo-vesiculoso manejado sem pastejo e sem adubação nitrogenada (consórcio cobertura); 2) o mesmo consórcio, com pastejo e com adubação nitrogenada de cobertura - 100 kg ha-1 de N (pastagem com N); 3) o mesmo consórcio, com pastejo e sem adubação nitrogenada (pastagem sem N); 4) nabo forrageiro, sem pastejo e sem adubação nitrogenada (nabo forrageiro); e 5) pousio, sem pastejo e sem adubação nitrogenada (pousio). A utilização do solo no inverno com cultivo consorciado de espécies para cobertura do solo permite alta produção de palha para proteção do solo no verão, reduzindo a infestação de plantas daninhas. Nas condições em que foi realizado o trabalho, o uso do solo no inverno com pastagens anuais permite elevada infestação de plantas daninhas no verão, pois a quantidade de palha remanescente é pequena.

The effects of pigweed redroot (Amaranthus retoflexus) weed competition and its economic thresholds in corn (Zea mays)

The aim of this study was to determine the economic damage threshold of Pigweed redroot for corn regarding its density. An experiment was conducted at the Agriculture Research station of Islamic Azad University branch of Gonabad during 2006. The experiment was carried out as a factorial in a randomized complete block design with three replications. In the experiments, the factors included corn (var. 704) densities of 7.5, 8.5 and 9.5 plants m-2 and pigweed redroot densities of 0, 2, 4, 6 and 8 plants m-2. The increase in Pigweed redroot density, decrease in crop grain and biomass yield components such as ear length, ear diameter, number of grains per row, row number, grain number in ear, grain yield and biological yield of corn, decreased. Also, with an increase in corn density, the number of grain per rows, row number, grain yield and biological yield of corn increased. The economic thresholds density of Pigweed redroot was 0.09 to 0.13 plants m-2 in corn different densities, and increased with corn density increases.

GROWTH AND YIELD RESPONSE OF MAIZE (Zea mays) TO INTER AND INTRA-ROW WEED COMPETITION UNDER DIFFERENT FERTILIZER APPLICATION METHODS

A field experiment was conducted for two consecutive years to study the effect of fertilizer application methods and inter and intra-row weed-crop competition durations on density and biomass of different weeds and growth, grain yield and yield components of maize. The experimental treatments comprised of two fertilizer application methods (side placement and below seed placement) and inter and intra-row weed-crop competition durations each for 15, 30, 45, and 60 days after emergence, as well as through the crop growing period. Fertilizer application method didn't affect weed density, biomass, and grain yield of maize. Below seed fertilizer placement generally resulted in less mean weed dry weight and more crop leaf area index, growth rate, grain weight per cob and 1000 grain weight. Minimum number of weeds and dry weight were recorded in inter-row or intra-row weed-crop competition for 15 DAE. Number of cobs per plant, grain weight per cob, 1000 grain weight and grain yield decreased with an increase in both inter-row and intra-row weed-crop competition durations. Maximum mean grain yield of 6.35 and 6.33 tha-1 were recorded in inter-row and intra-row weed competition for 15 DAE, respectively.

Conservação e germinação in vitro de pólen de milho (Zea mays subsp. mays)

O armazenamento de pólen é uma importante ferramenta para programas de melhoramento de milho, permitindo preservar, sob condições artificiais, a viabilidade de gametas masculinos e ampliar as possibilidades de cruzamentos, independente da época do florescimento das variedades genitoras. O presente trabalho teve como objetivo avaliar meios de cultivo para a germinação in vitro de pólen de milho e analisar condições de conservação. Para avaliar viabilidade, foram testados seis meios de cultivo, contendo sacarose, ácido bórico, cloreto de cálcio hidratado e ágar. Para a conservação de pólen foram analisadas duas temperaturas (4 ºC e -20 ºC) e dois agentes desidratantes de pólen (sílica gel e cloreto de cálcio hidratado). Os altos valores de viabilidade do pólen no período de até 30 dias de armazenamento indicam que a desidratação em sílica gel e armazenamento a 4 ºC conservam a viabilidade de pólen de milho. O meio de cultivo que proporcionou a maior taxa de germinação in vitro foi com a composição de 0,7% de ágar, 17% de sacarose, 0,01% de ácido bórico e 0,03% de cloreto de cálcio hidratado.

Otimização da secagem do malte de Zea mays

Neste trabalho foi feita a otimização do processo de secagem do malte de milho (Zea mays) com o objetivo de gerar um derivado de alto valor comercial sem reduzir a atividade das enzimas presentes neste, alfa e beta - amilases, e tentar agregar valor à cultura do milho. Modelos de curvas de secagem foram usados para simular as isotermas de secagem. Um planejamento fatorial completo do tipo 2² foi feito, usando como fatores o tempo (5,18; 6; 8; 10 e 10,8 h) em torno do tempo de secagem para determinação de umidade em alimento e a temperatura (54, 65 e 76 °C) próxima do ótimo das enzimas e a atividade enzimática no malte como resposta. O modelo que mais se ajustou aos dados de cinética de secagem foi o de Henderson e Henderson, e a umidade média retirada do malte foi maior que 40%. A otimização da secagem indicou que se deve operar o secador na região que se aproxima dos 54 °C e da faixa de 5,18 a 6 h de processo. O malte obtido possuiu um bom potencial enzimático, sendo possível assim, contribuir para a agregação de valor à cultura do milho.

Purificação de amilases de malte de Zea mays

Neste trabalho realizou-se a purificação das enzimas α e β-amilases de malte de milho combinando os processos de adsorção em leito expandido com o fracionamento por etanol. Alimentaram-se 5 mL de uma solução a 2% de malte de milho em tampão fosfato 0,05 M a pH 5 em uma coluna contendo as resinas de troca iônica Amberlite IRA 410, em leito fixo de 4 cm fluidizado para 8 cm. A eluição foi promovida com NaCl 0,25M com 14 mL/minuto de vazão descendente e o material eluído foi fracionado com álcool etílico nas concentrações de 40-70%, 50-80% e 60-90% (v/v) a 20 e 30 ºC. A recuperação da atividade e o fator de purificação foram de 95% e 23 vezes, respectivamente, na primeira etapa. A melhor condição de fracionamento das enzimas foi apresentada a 50-80% de álcool e 20 ºC, e o fator de purificação ficou acima de 100 vezes.

Influence of the moisture at harvest and drying process of the grains on the level of carotenoids in maize (Zea mays)

AbstractMaize is considered a source of carotenoids; however, these compounds are highly unstable, degraded by high temperatures, exposure to light and presence of oxygen. The objective of this work was to evaluate the influence of the moisture and type of drying applied to grains on the level of carotenoids in yellow maize. The experiment was conducted in a completely randomized design (2 × 4 factorial), two levels of initial moisture at the harvest (22 and 19%) and three types of drying (in the sun; in the shade and in a dryer) and control (no drying). The samples of grains after drying with 12% of final moisture were analyzed by concentration of total carotenoids, carotenes (α-carotene + β-carotene), monohydroxilated carotenoids (β-cryptoxanthin), and xanthophylls (lutein + zeaxanthin). Initial moisture, type of drying and the interaction between moisture versus drying influence (p≤0.05) the levels of carotenoids in grains. This is the first report about the drying conditions and harvest’s initial moisture as influence on the profile and content of carotenoids in maize grains. Based on the results, this work suggested that the harvest be carried out preferably when the grains present 22% humidity, with drying in a dryer or in shade for further use or storage.

Evaluación de 23 híbridos de maíz (Zea mays) para su vigor de la plántula y resistencia a diferentes factores de estrés

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Botánica) UANL

Potential of Brassic rapa, Cannabis sativa, Helianthus annuus and Zea mays for phytoextraction of heavy metals from calcareous dredged sediment derived soils

Remediation of soil pollution is one of the many current environmental challenges. Anthropogenic activity has resulted in the contamination of extended areas of land, the remediation of which is both invasive and expensive by conventional means. Phytoextraction of heavy metals from contaminated soils has the prospect of being a more economic in situ alternative. In addition, phytoextraction targets ecotoxicologically the most relevant soil fraction of these metals, i.e. the bioavailable fraction. Greenhouse experiments were carried out to evaluate the potential of four high biomass crop species in their potential for phytoextraction of heavy metals, with or without with the use of soil amendments (EDTA or EDDS). A calcareous dredged sediment derived surface soil, with high organic matter and clay content and moderate levels of heavy metal pollution, was used in the experiments. No growth depression was observed in EDTA or EDDS treated pots in comparison to untreated controls. Metal accumulation was considered to be low for phytoextraction purposes, despite the use of chelating agents. The low observed shoot concentrations of heavy metals were attributed to the low phytoavailability of heavy metals in this particular soil substrate. The mobilising effects induced by EDTA in the soil were found to be too long-lived for application as a soil amendment in phytoextraction. Although EDDS was found to be more biodegradable, higher effect half lives were observed than reported in literature or observed in previous experiments. These findings caution against the use of any amendment, biodegradable or otherwise, without proper investigation of its effects and the longevity thereof. (C) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Zea mays annexins modulate cytosolic free Ca2+ and generate a Ca2+-permeable conductance

Regulation of reactive oxygen species and cytosolic free calcium ([Ca2+](cyt)) is central to plant function. Annexins are small proteins capable of Ca2+-dependent membrane binding or membrane insertion. They possess structural motifs that could support both peroxidase activity and calcium transport. Here, a Zea mays annexin preparation caused increases in [Ca2+] cyt when added to protoplasts of Arabidopsis thaliana roots expressing aequorin. The pharmacological profile was consistent with annexin activation (at the extracellular plasma membrane face) of Arabidopsis Ca2+-permeable nonselective cation channels. Secreted annexins could therefore modulate Ca2+ influx. As maize annexins occur in the cytosol and plasma membrane, they were incorporated at the intracellular face of lipid bilayers designed to mimic the plasma membrane. Here, they generated an instantaneously activating Ca2+-permeable conductance at mildly acidic pH that was sensitive to verapamil and Gd3+ and had a Ca2+-to-K+ permeability ratio of 0.36. These results suggest that cytosolic annexins create a Ca2+ influx pathway directly, particularly during stress responses involving acidosis. A maize annexin preparation also demonstrated in vitro peroxidase activity that appeared independent of heme association. In conclusion, this study has demonstrated that plant annexins create Ca2+-permeable transport pathways, regulate [Ca2+] cyt, and may function as peroxidases in vitro.

Análise citogenética e molecular em milho (Zea mays subsp. mays), teosinto (Zea mays susp. mexicana) e em seus híbridos

O milho é um planta anual cultivada em quase todo o mundo, consumida como ração para animais e na alimentação humana através de produtos industrializados e in natura. Existem diversos programas de melhoramento de milho no Brasil, mas no Sul são poucos os grupos que trabalham com este cereal. O desenvolvimento de populações tem sido efetuado por instituições de pesquisas, enquanto híbridos têm sido feito por companhias privadas. A variabilidade genética num programa de melhoramento assume uma grande importância, já que é o ponto de partida para o progresso genético. Em Algumas espécies, a variabilidade genética torna-se estreita a cada ciclo de seleção, diminuindo futuros progressos genéticos. Uma alternativa de ampliar a variabilidade é através de cruzamentos amplos com espécies silvestres. Estudos indicam que as espécies de teosinto são uma potencial fonte de variabilidade para importantes características agronômicas. Porém, o desenvolvimento de variedades de milho bem adaptadas, com boas características agronômicas e de rendimento, oriundas de cruzamentos com espécies silvestres necessita de um amplo estudo genético, molecular e citogenético. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a variabilidade genética em genótipos de milho e teosinto através de marcadores moleculares e analisar a nível citogenético as populações de milho, teosinto e seus híbridos. Foi detectada variabilidade genética nas populações de milho e teosinto, sendo a população de teosinto a que apresentou maior variabilidade. Os genótipos de milho e teosinto apresentaram uma alta estabilidade meiótica, enquanto os híbridos entre milho e teosinto tiveram associações de univalentes, aderência de cromossomos, pontes e menor freqüência de quiasmas. Os resultados foram suficientes para indicar que é possível utilizar o teosinto como fonte genética em programas de melhoramento de milho.

Análise da variabilidade genética em genótipos de milho crioulo (Zea mays ssp. mays)

O milho é uma das principais espécies cultivadas no mundo, e tem importância fundamental na alimentação de animais e humanos. Além disso, é considerado um dos cereais com maior variabilidade genética entre os cultivados, a qual é expressa nas diversas variedades crioulas existentes. Entretanto, para que toda esta variabilidade genética possa ser utilizada pelo melhoramento genético, é imprescindível o conhecimento do potencial genético destas raças. Dessa forma, os objetivos deste trabalho foram caracterizar diversas variedades crioulas de milho provenientes do sul do Brasil a nível fenotípico, molecular e citogenético e, com base nestes resultados, estimar a distância genética existente entre eles. Os marcadores moleculares utilizados neste trabalho foram microssatélites e AFLP. As análises morfológicas e moleculares demonstraram a existência de variação genética entre os genótipos avaliados, possibilitando o agrupamento de acordo com a distância genética existente entre eles. As análises citogenéticas indicaram a presença de poucas anormalidades nos grãos de pólen, as quais não comprometem o potencial reprodutivo dos genótipos. Estas informações podem contribuir significativamente com os programas de melhoramento que se dedicam a lançar genótipos com maior potencial agronômico.

Weed interference on maize (Zea mays) under no tillage system

A field trial was carried out in Brazil in March 2002 with the aim to evaluate the effects of different timing and extension of weedy period on maize productivity. The hybrid Pioneer 30K75 was sowed under 7 t ha(-1) mulching promoted by glyphosate spraying. The treatments were divided in two groups: In the first group, weeds were maintained since the maize sowing until different periods in the crop cycle: 0, 14, 28, 42, 56, 70, and 150 days (harvesting time). In the second group, the maize crop was kept weed free for the same periods of the first group. Weed control was done through hand hoeing. A complete randomized blocks experimental design with five replications was used for plots distribution in the field. Nonlinear regression model was used to study the effects of weedy or weedfree periods on maize productivity. Weed community included 13 families and 31 species. Asteraceae, Poaceae, and Euphorbiaceae were the most abundant families. Results showed that under no tillage condition with 7 t ha-1 mulching at sowing time, the maize crop could cohabit with weed community for 54 days without any yield lost. on the other hand, if the crop was kept weed free for 27 days, the weed interference was not enable to reduce maize production. According to these results one weed control measure between 27 and 54 days after crop emergence could be enough to avoid any reduction in maize productivity.