Productivity, Leaf Nutrient Content and Soil Carbon Stocked in Agroforestry and Traditional Management of Maize (Zea mays L.)

The aim of the work was to evaluate the productivity, leaf nutrient content and soil nutrient concentration in maize (Zea mays L.) grown in sequence with black oats (Avena strigosa Schreb.) under Leucaena diversifolia alley cropping agroforestry system (AFS) and traditional management system/sole crop (without trees-TS), after two years of cultivation following a randomized block design. The experiment was carried out in the Brazilian Association of Biodynamic Agriculture, in Botucatu—S?o Paulo, Brazil. Treatments were: control (C), chemical fertilizer application (F), biomass of L. diversifolia alley cropping application (B), biomass of L. diversifolia alley cropping + chemical fertilizer application (B + F). In the second year of management it was observed that black oat yield was higher in treatments B + F and F with significant difference in relation to the others treatments in both systems, followed by treatment B. Between systems, only treatment B showed significant difference, with higher yield value corresponding to AFS, reflecting the efficiency of AFS to promote soil fertility. Maize production presented the second year of cultivation an increasing trend in all treatments in both production systems. This result may be due to the cumulative effect of mineralization and maize straw and oats, along the experiment. How productivity was higher in the AFS system, could also be occurring effect of biological nitrogen fixation, water retention and reduction of extreme microclimate through the rows of L. diversifolia. Comparing the AFS and TS, it was observed that the concentration of N in leaf tissue was higher in the AFS treatments, probably due to nitrogen fixation performed through the rows of L. diversifolia, that is a nitrogen fixing tree species. After two years, carbon stocked in soil show higher values in the treatments biomass + fertilizer and biomass application, in both systems, AFS and TS.

Doses e épocas de aplicação de nitrogênio: Influência na relação C/N da palhada no desenvolvimento e produtividade do milho em sistema plantio direto

The objective of this research work was to evaluate the effects of doses and time of application of N on the C/N ratio of the straw cover and on the growth and productivity of maize plants growing in a no tillage system. The experiment was carried out at the Experimental Farm of the College of Agriculture of the São Paulo State University (UNESP) on its campus of Botucatu, state of São Paulo, Brazil. The treatments were distributed in the field according to a randomized complete block design in a split plot arrangement. The treatments consisted of four doses of N (0, 20, 40, and 60 kg ha-1 ) applied to oat crop and N doses (60, 80, 100, and 120 kg ha-1 ) sidedressed to corn. The development and productivity of the maize crop in a no-tillage system were found to be dependent of the C/N ratio and the straw cover. The response of the maize plants to the early application of N is dependent on doses and time of application.

Compromised disease resistance in saponin-deficient plants

Saponins are glycosylated plant secondary metabolites found in many major food crops [Price, K. R., Johnson, I. T. & Fenwick, G. R. (1987) CRC Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 26, 27–133]. Because many saponins have potent antifungal properties and are present in healthy plants in high concentrations, these molecules may act as preformed chemical barriers to fungal attack. The isolation of plant mutants defective in saponin biosynthesis represents a powerful strategy for evaluating the importance of these compounds in plant defense. The oat root saponin avenacin A-1 fluoresces under ultraviolet illumination [Crombie, L., Crombie, W. M. L. & Whiting, D. A. (1986) J. Chem. Soc. Perkins 1, 1917–1922], a property that is extremely rare among saponins. Here we have exploited this fluorescence to isolate saponin-deficient (sad) mutants of a diploid oat species, Avena strigosa. These sad mutants are compromised in their resistance to a variety of fungal pathogens, and a number of lines of evidence suggest that this compromised disease resistance is a direct consequence of saponin deficiency. Because saponins are widespread throughout the plant kingdom, this group of secondary metabolites may have general significance as antimicrobial phytoprotectants.

Qualidade física e matéria orgânica do solo em sistema de integração lavoura - pecuária submetido a doses de nitrogênio

The animal trampling favors the soil compaction process in sheep raising and crop production integrated systems. This compression has negative effects, hindering the development of roots, the availability of nutrients, water and aeration, causing production losses, making it essential for the assessment of soil physical attributes for monitoring soil quality. Soil organic matter can be used to assess the quality of the soil, due to its relationship with the chemical, physical and biological soil properties. Conservation management system with tillage, along with systems integration between crops and livestock are being used to maintain and even increase the levels of soil organic matter. For that, a field experiment was carried out over a Oxisol clayey Alic in Guarapuava, PR, from de 2006 one. experiment sheep raising and crop production integrated systems The climate classified as Cfb .. The study was to evaluate the soil physical properties and quantify the stock of soil organic carbon and its compartmentalization in system integration crop - livestock with sheep under four nitrogen rates (0, 75, 150 and 225 kg ha-1) in the winter pasture, formed by the consortium oat (Avena strigosa) and ryegrass (Lolium multiflorum) and the effect of grazing (with and without). The soil samples blades density evaluations, total porosity, macro and micro, aggregation and carbon stocks were held in two phases: Phase livestock (after removal of the animals of the area) and phase crop (after maize cultivation). The collection of soil samples were carried out in layers of 0-0.5, 0.05-0.10, 0.10-0.20 and m. Data were subjected to analysis of variance and the hypotheses tested by the F test (p <0.05). For the quantitative effect data regression and the qualitative effect used the test medium. In non-significant regressions used the average and standard deviation treatments. The animal trampling caused an increase in bulk density in the 0.10-0.20 m layer. The dose of 225 kg N ha-1 in winter pasture increased total soil porosity at 8% compared to dose 0 kg N ha-1 in the crop stage. The grazing had no effect on soil macroporosity. GMD of aggregates in the phase after grazing the surface layer was damaged by grazing. Nitrogen rates used in the winter pasture and grazing not influence the total organic carbon stocks. The TOC is not influenced by nitrogen fertilization on grassland. The grazing increases the stock of POC in the 0.10-0.20 m layer livestock phase and cause the stock of POC in the 0-0.5 m layer in the crop stage. The MAC is not influenced by N rates applied in the pasture or by grazing.

Carbono da biomassa microbiana em solo com aplicação de dejetos de suínos em sistema de plantio direto e convencional.

A aplicação de dejetos de suínos em solos cultivados pode alterar suas características químicas, físicas e biológicas. Estes estudos são importantes para compreensão e recomendação de práticas conservacionistas de uso do solo, que visam minimizar os efeitos da produção agrícola nos recursos naturais. O objetivo deste trabalho foi avaliar o carbono da biomassa microbiana (CBM) do solo, em três profundidades, após a aplicação de cinco doses de dejetos líquidos de suínos (DLS) em sistema de plantio direto (SPD) e convencional (SPC). O experimento foi instalado em 1997, na Estação Experimental do Instituto Agronômico do Paraná, em Palotina, Paraná, em Latossolo Vermelho distroférrico de textura argilosa. Os tratamentos foram a aplicação de 0, 30, 60, 90 e 120 m3 ha-1 ano-1 de dejetos de suínos no solo cultivado em SPD ou SPC, em delineamento experimental de blocos casualizados, com três repetições. Em outubro de 2015, após o cultivo de aveia (Avena strigosa), foram coletadas amostras de solo, nas profundidades de 0-10 cm, 10-20 cm e 20-40 cm, para determinação dos atributos químicos e do CBM. O DLS apresentou em g L-1 58,20 de massa seca; 5,52 N; 3,97 P; 1,4 K; 3,32 Ca; 2,16 Mg; 0,01 Cu; 0,23 Zn; 0,06 Mn; densidade de 1,01 g cm-3 e condutividade de 10,72 mS cm-1. O CBM foi avaliado pelo método de fumigação-extração. O teor de carbono nos extratos foi quantificado por titulação com sulfato ferroso amoniacal, após a oxidação do dicromato de potássio por digestão sulfúrica. O CBM foi calculado utilizando um fator de correção Kc de 0,33. A análise de variância foi realizada a 5% de probabilidade e, quando significativo pelo teste F, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey. O CBM, com a aplicação de DLS no SPD, apresentou valores médios de 457, 355 e 284 micrograma C-CBM g solo nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-40 cm, respectivamente. No SPC, o CBM, com a aplicação de DLS, apresentou valores médios de 400, 284 e 253 micrograma C-CBM g solo, respectivamente, nas mesmas profundidades. Não houve efeito significativo das doses de DLS sobre o CBM nas profundidades 0-10, 10-20 e 20-40 cm, tanto sob SPD quanto SPC. Os valores de CBM foram maiores no SPD quando comparados com SPC na profundidade de 0-10 cm e 10-20 cm, não diferindo entre si na profundidade de 20-40 cm. Houve interação significativa entre as doses de DLS e SPD sobre o CBM, somente na adição das doses de 0 e 120 m3 ha-1 ano-1 DLS na profundidade de 10-20 cm.

Padronização da produção de inóculo de fungos micorrízicos arbusculares.

Fungos micorrízicos arbusculares (FMA) são organismos benéficos às plantas, formando associação simbiótica com estas. Em virtude de que os FMAs necessitam da presença de raízes vivas para se multiplicarem, torna-se fundamental o aperfeiçoamento das metodologias de produção de inóculo de forma tradicional ou in vitro. Para produção de inóculo, normalmente são empregadas plantas de crescimento rápido, mas a quantidade de inóculo a ser utilizada por planta pode ser definida em relação ao peso do inóculo, utilizando-se normalmente 20 a 30g por vaso, ou pela quantidade de esporos presentes, sendo ideal ter no mínimo 100 esporos/100g de inóculo. Neste trabalho, foi avaliado a variação da colonização de cinco espécies de FMA (Acalospora colombiana - AC, Claroideoglomus etunicatun - CE, Dentiscutta heterogama - DH, Acalospora scrobiculata - AS e Rhizophagus clarus - RC) inoculadas em Avena strigosa Schre, cultivada em casa de vegetação.

Effect of landfill leachate on cereal nutrition and productivity and on soil properties.

Landfill leachates carry nutrients, especially N and K, which can be recycled in cropping systems. We applied doses of landfill leachate (0 [Control], 32.7, 65.4, 98.1, and 130.8 m3 ha-1 ) three times in 2008 and three times in 2009 on a clay Rhodic Kandiudult soil. In 2009, black oat (Avena strigosa L.) and corn (Zea mays L.) were cropped in succession and assessed for concentration of nutrients in leaves and for shoot biomass and grain yield, respectively. As a positive control, an additional treatment with urea (120 kg ha-1 of N) was studied in corn. Soil was sampled at four depths (down to 60 cm) in three sampling dates to assess chemical and biochemical properties. Concentration of nutrients in leaves, oat biomass (8530?23,240 kg ha-1), and corn grain yield (4703-8807 kg ha-1 ) increased with increasing doses of leachate. There was a transient increase in the concentration of nitrate in soil (3-30 mg kg-1), increasing the risk of N losses by leaching at doses above 120 kg ha-1 N, as revealed by an estimated N balance in the cropping system. Sodium and K in soil also increased with increasing doses of leachate but decreased as rainfall occurred. The activity of dehydrogenase decreased about 30% from the control to the highest dose of leachate and urea, suggesting an inhibitory effect of mineral N on microbial metabolism. Landfill leachate was promising as a source of N and K for crop productivity and caused minor or transient effects on soil properties.

Effect of supplementation with a by-product of molasses fermentation or a non-protein nitrogen/mineral mix on feed intake and microbial protein supply in sheep consuming chopped oat (Avena sativa) hay

Crossbred ewes, weighing 30-40 kg, were assigned to three groups of six animals. One group of sheep was fed chopped oat hay (control), the second group was fed the control diet plus 30 g per head per day spray dried residue from the fermentation of molasses and the third group was fed the control diet plus 30 g per head per day of a non-protein nitrogen/mineral mix. Voluntary feed intake, digestibility of DM, OM and nitrogen, nitrogen balance and microbial nitrogen flow to the intestines were significantly increased by supplementation but efficiency of microbial protein production was not affected. (C) 2001 Elsevier Science BN. All rights reserved,

Inactivación reversible de la NR: Aislamiento y caracterización de la proteína inactivante de hojas de avena

La fosforilación reversible de proteínas, catalizadas por protein-kinasas y protein fosfatasas es uno de los principales modos de regulación metabólica en plantas. Entre las enzimas cuya actividad es modulada por procesos de fosforilación reversible está la nitrato reductasa (NR) de plantas superiores. Estos procesos son los responsables de la inactivación reversible de la NR de hojas, observada in vivo, durante la transición luz-oscuridad, correspondiendo la forma fosforilada a la enzima inactiva y la defosforilada a la máxima actividad. Se ha demostrado que la inactivación por fosforilación de la NR sólo es detectada en presencia de cationes divalentes libres y de una proteína inactivante (FI), que ha sido aislada y caracterizada en dictiledóneas. Los datos disponibles permiten suponer que esta proteína existe también en monocotiledóneas, pero hasta el momento esto no ha sido comprobado. El objeto del trabajo es determinar si este FI es de ocurrencia generalizada, por lo que se tratará de aislarlo y caracterizarlo en hojas de avena, donde también fue demostrada la inactivación por fosforilación de la NR.

Herança da estatura de planta e do comprimento da panícula principal no cruzamento entre Avena Sativa L. e Avena Sterilis L.

A espécie selvagem Avena sterilis L. tem sido amplamente utilizada para cruzamento com aveia cultivada, pela alta afinidade existente entre ambas, o que possibilita um aumento na variabilidade genética e transferência de genes de importância agronômica. Entretanto, caracteres indesejáveis, como a alta estatura e um maior comprimento de panícula, podem ser transferidos à progênie. Nesse sentido, com o objetivo de avaliar a variabilidade genética, bem como a herança em cruzamentos entre Avena sativa L. e Avena sterilis L., foram mensurados os caracteres estatura de planta e comprimento da panícula principal. As variâncias fenotípicas e genéticas foram altas e as variâncias de ambiente foram baixas, proporcionando uma alta herdabilidade no sentido amplo. O efeito gênico de aditividade foi o mais importante para explicar a variação genética em ambos os caracteres.

Interacción genotipo-ambiente en avena sativa l: utilizando los modelos AMMI y factorial de correspondencias

El objetivo fue (i) determinar la presencia de interacción genotipo-ambiente (IGA) en la producción forrajera de avena (Avena sativa L.) de genotipos tolerantes y no tolerantes a Schizaphis graminum empleando un número bajo de ambientes en la provincia de Buenos Aires (Argentina) mediante los modelos de efectos principales aditivos e interacción multiplicativa (AMMI) y análisis factorial de correspondencias (AFC) y (ii) comparar los resultados obtenidos por ambos métodos. Los ensayos se condujeron en La Dulce (Argentina) y La Plata (Argentina) (1993, 1994 y 1995). Se evaluaron 12 genotipos (comerciales y líneas avanzadas) en 12 ambientes (combinación de localidad, años y cortes). Los factores ambiente, genotipo e interacción explicaron un 41,15% (p<0,001), 7,88% (p<0,05) y 36,36% (p<0,001) de la suma de cuadrados del total respectivamente. El modelo AMMI mostró los tres primeros ejes del análisis de componentes principales (ACP) altamente significativos (p<0,001), explicando un 57,99%, 29,03% y 6,27% de la suma de cuadrados de la interacción respectivamente. Las tres primeros ejes del AFC explicaron un 58,98%, 29,58% y 5,60% de dicha suma de cuadrados, respectivamente. El uso conjunto de ambos métodos surge como una herramienta muy útil para reflejar y caracterizar la existencia de interacción genotipo-ambiente en avena.

Especificidade de Pyrenophora avenae aos tecidos da semente de Avena sativa e sua atividade enzimática

Manchas nos grãos de aveia (Avena sativa) é limitante à sua comercialização por tornar o produto escuro e não permitir seu uso pela indústria alimentícia. A localização do micélio de Pyrenophora avenae nos grãos de aveia e sua atividade enzimática podem esclarecer a causa das manchas. O objetivo deste trabalho foi determinar a localização de P. avenae, na cariopse de aveia, avaliar a sua atividade enzimática e seu efeito sobre proteínas e lipídios dos grãos de aveia. A localização do micélio nos tecidos da cariopse foi determinada após hidratação e cortes da mesma, seguido da análise dos tecidos sob lupa e microscópio. Para avaliação da atividade enzimática foram utilizados 18 isolados de P. avenae obtidos das principais regiões produtoras de aveia do Brasil, avaliando-os quanto às suas atividades amilolítica, proteolítica e lipolítica, sendo realizada por plaqueamento das estruturas vegetativas em meio sólido específico para as enzimas testadas. As determinações do percentual de proteínas e lipídios foram obtidas pelos métodos de Kjeldahl e Bligh & Dyer, respectivamente. O micélio de P. avenae é a principal causa da mancha nos grãos de aveia, localizando-se nos três tecidos do pericarpo. O fitopatógeno apresenta boa atividade enzimática para lipase e protease porém insignificante para a amilase. Os grãos de aveia manchados e sadios não diferiram nos teores de proteínas e de lipídios. Esses teores foram mais elevados nos tecidos superficiais do pericarpo e aleurona independente da presença ou não de manchas, justificando o crescimento superficial de P. avenae sobre os grãos de aveia.

Incidência e índice de doença do mosaico do trigo em cereais de inverno e em gramíneas de verão, associados ao Polymyxa graminis

O Soil-borne wheat mosaic virus (SBWMV) é transmitido pelo fungo de solo Polymyxa graminis. Em ensaios conduzidos a campo, por dois anos, avaliaram-se a incidência, severidade e presença do vetor do vírus no sistema radicular das gramíneas: aveia (Avena sativa e A. strigosa), azevém (Lilium multiforum), cevada (Hordeum vulgare), milhã (Digitaria sp.), milheto (Pannisetum americanum), milho (Zea mays), papuã (Brachiaria sp.), sorgo (Sorghum bicolor), trigo (Triticum aestivum) e triticale (Triticum secale). A incidência da virose foi calculada com base no percentual de plantas sintomáticas, sendo atribuído notas de 0-5 para determinar o ID (%) . Os segmentos radiculares foram coletados, corados com solução de lactofenol-azul de algodão e visualizados em microscópio luminoso, atribuindo-se níveis de infestação pela quantidade de grupos de esporos de resistência de P. graminis. Em espécies de aveia, não foram observados sintomas e esporos de resistência do vetor. Na cultura da cevada, não foram observados sintomas, mas sim esporos de resistência no sistema radicular. Para o triticale e o trigo, na primeira época de plantio, a incidência e ID (%) foram mais elevados quando comparados à segunda época. Observou-se uma relação direta entre o ID (%) e a quantidade de esporos de resistência. Nas gramíneas de verão, não foram observados sintomas de SBWMV nem esporos de resistência no sistema radicular.

Quantificação dos conídios produzidos por Pyrenophora chaetomioides em folhas mortas de Avena sativa em condições de campo

Procurou-se quantificar a produção de conídios por Pyrenophora chaetomioides sobre folhas mortas de aveia branca (Avena sativa), e relacionar essas observações com as condições de temperatura e precipitação ocorridas no período. Foram coletadas regularmente folhas mortas da superfície das parcelas experimentais, onde se realizou a contagem dos conídios. Os resultados mostraram que a quantidade de conídios produzidos diminuiu com o atraso na semeadura da cultura. Além disso, a produção de conídios nas folhas mortas foi maior na cultivar precoce do que nas cultivares semi-tardias. Também foi observada uma associação entre a precipitação acumulada no período anterior à coleta e a produção de conídios.

Intoxicação espontânea e experimental por nitrato/nitrito em bovinos alimentados com Avena sativa (aveia) e/ou Lolium spp. (azevém)

Descrevem-se os dados epidemiológicos, sinais clínicos e lesões da intoxicação espontânea e experimental por nitrato e nitrito em bovinos alimentados com pastagens de Avena sativa (aveia) e/ou Lolium spp (azevém). A enfermidade ocorre em diferentes regiões do Estado de Santa Catarina, quando as pastagens tem crescimento exuberante, após receberem quantidades excessivas de adubo químico e/ou orgânico, principalmente quando ocorrem condições climáticas de seca e posteriormente chuva. Os animais em contato com essas pastagens desenvolvem rapidamente mucosas de coloração marrom, taquipnéia, andar cambaleante, micção frequente, timpanismo, decúbito lateral e morte em poucos minutos, ou recuperação algumas horas após. Na necropsia de quatro animais que adoeceram espontaneamente, as principais alterações encontradas foram a coloração marrom das mucosas, a cor escura do sangue (cor de chocolate) e a coloração vermelho intensa da musculatura esquelética e do miocárdio esquerdo. A reprodução experimental da doença foi realizada em sete bovinos, com pastagens de quatro propriedades onde ocorreu adoença. Aveia e/ou azevém verdes e sob a forma de feno foram administradas aos bovinos. Destes bovinos quatro morreram, dois adoeceram e se recuperam, um naturalmente e outro com a aplicação de azul de metileno a 1%, na dose de 2mg/kg/peso vivo, e um bovino não apresentou alterações. Os sinais clínicos observados e as lesões nos animais que adoeceram e morreram foram idênticos aos casos naturais. Alterações microscópicas não foram observadas nos casos naturais e experimentais. O teste da difenilamina nas amostras de pastagens onde ocorreram os surtos resultou positivo em todas as propriedades. A análise bromatológica realizada em amostras coletadas de várias propriedades em que ocorreram surtos revelou de 0,30 a 3,36% de nitrato na matéria seca. A enfermidade caracterizou-se principalmente por respiração ofegante, sangue de coloração escura, mucosas de coloração marrom e morte rápida dos bovinos e está relacionada á ingestão de pastagens de aveia e/ou azevém super adubados, que acumularam alto teor de nitrato, após um período de chuvas precedido de seca.