Desenvolvimento de dispositivo caseiro para dessalinização de água salobra a partir de sementes de umbu (Spondias tuberosa Arruda Câmara)

The goal of this work was to develop a homemade device to desalinate brackish water, using biological material like seeds from different plant species of the semi arid regions. Umbu seeds (Spondias tuberosa Arruda Câmara) were found to be the most appropriate material, removing a higher quantity of salt from the water compared to the other tested materials. The salt content in 1 L of brackish water typical of the region can be removed with only 1 g of the material, if the water is heated to 50 °C and it may also lower the water hardness, achieving drinking water standards.

Spatial variability of mechanical resistance to penetration evaluated with mobile unit on haplic vertisol cultivated with mango

Since the advent of mechanized farming and intensive use of agricultural machinery and implements on the properties, the soil began to receive greater load of machinery traffic, which can cause increased soil compaction. The aim of this study was to evaluate the spatial variability of soil mechanical resistance to penetration (RP) in the layers of 0.00-0.10, 0.10-0.20, 0.20-0.30 and 0.30-0.40m, using geostatistics in an area cultivated with mango in Haplic Vertisol of the northeastern semi-arid, with mobile unit equipped with electronic penetrometer. The RP data was collected in 56 points from an area of 3 ha, and random soil samples were collected to determine the soil moisture and texture. For RP data analysis we used descriptive statistics and geostatistics. The soil mechanical resistance to penetration presented increased variability, with adjustment of the spherical and exponential semivariograms in the layers. We found that 42% of the area in the layer of 0.10-0.20m showed RP values above 2.70 MPa. Maximum values of RP were found in the layer of 0.19-0.27m, predominantly in 56% of the area.

Soil physical attributes in chemigated banana plantation with wastewater

ABSTRACT The feasibility of using sewage wastewater as a water and nutrient source for plants is an alternative to harness agricultural natural resource, observing its influence on the organic matter dynamics and soil energy. Our objective here was to evaluate the effects of applying different doses of effluent from a sewage treatment plant, in Janaúba – MG, Brazil, over the physical attributes of a soil grown with “Prata Anã” banana. From soil sample collection at depths of 0-20, 20-40, and 40-60 cm, we determined the following soil properties: soil density, total porosity, macroporosity, microporosity, organic matter, clay dispersed in water and stability of soil aggregate. The experimental design was in randomized blocks with four repetitions. Wastewater raising doses promoted increase in suspended solids, contributing to macroporosity reduction at 20-40 and 40-60 cm depths; as well as a reduction in organic matter within 0-20 cm layer. Clay dispersal was observed in the depths of 0-20 cm, being derived from an increase in sodium content. Concurrently, there was a reduction of soil aggregate stability.

Thoracic and heart biometrics of non-anesthetized agouti (Dasyprocta primnolopha Wagler, 1831) measured on radiographic images

The agouti is a species intensively hunted throughout the Amazon and the semi-arid regions of northeastern Brazil. Considering the current trend in conservation management of wild species, the aim of this study was to determine the morphometric reference to the heart of agouti raised in captivity, based on thoracic and cardiac measurements in these animals. Thirty adult agoutis, 1 to 3 years of age, without clinical signs of cardiac disease were selected. The animals were physically restrained and radiographies in laterolateral (LL) and ventrodorsal (VD) recumbence were produced. The following measures were taken: the apicobasilar length of the heart (at the most cranial height of the Carina region to the heart apex) (AB), maximum width of the heart perpendicular to AB (CD), heart inclination angle (AIC), trachea inclination angle (AIT), distance from the right heart wall (DPTd), distance from the left heart wall (DPTe) and vertical depth of the thorax, and the ventral face of the vertebral column to the dorsal border of the sternum at the level of the trachea bifurcation (H). The ratios between AB/CD, AB/H and CD/H were also analyzed. To calculate the vertebral heart scale (VHS), the AB and CD measurements were laid over the thoracic vertebra starting at T4. Radiographic evaluation showed values consistent with those reported in small animals and some wild and exotic species. The main biometric values in the chest cavity and heart of agouti are arranged as follows: (1) The ratios between AB/H ratio and CD/H were not sensitive for identifying heart increases (p>0.05), while the ratio AB/CD was more sensitive in this identification (p<0.05); (2) AIC: 21.2±6.4º (mean between male and famale); (3) AIT for males and females: 9.93±3.23° and 8.4±3.94°; (4) DPTd and DPTe for males: 0.97±0.40cm and 0.7±0.30cm; (5) DPTd and DPTe for females: 1.12±0.42cm and 01.02±0.43cm; (6) VHS for males and females: 7.75±0.48v e 7.61±0.34v; (7) The caudal vena cava (CVC) was visualized dorsal-cranially and located right of the midline. The data obtained allowed the acquisition of the first reference values for biometry of the heart of agoutis, contributing to better understanding of cardiac morphology and identification of cardiomyopathy in these animals.

Phytosociology of the remaining xerophytic woodland associated to an environmental gradient at the banks of the São Francisco river - Petrolina, Pernambuco, Brazil

Floristic and phytosociological surveys were carried out for 12 months in the Embrapa-SPSB, Petrolina, Pernambuco, Brazil. A transect was laid on starting at the river bank extending for 790 m away from the river and divided into 140 10 × 10 m contiguous plots. In each plot, all standing plants, alive or dead, with stem diameter at soil level > 3 cm and total height > 1 m were sampled. Along this transect, an elevation range of 9.40 m was registered and five topographical environments were identified: riverside (MR), dike (D), floodable depression (DI), boundary terrace (TL) - all of them belonging to the fluvial terrace with Fluvic Neosol and Haplic Cambisol both silty textured eutrophic soils - and the inlander tableland (TS), with medium sandy-textured Red-Yellow Argisols. Fourty-eight species/morphospecies, distributed into 39 genera and 21 families, were identified. Four phytogeoenvironments (MR, D + TL, DI + TL, and TS) were registered based on environmental variations and floristic similarities among plots using cluster analyses. The MR environment showed the largest total density, total basal area, maximum and medium heights and maximum diameter. Moreover, it had 8.1% of plants with heights above 8 m against 0.6% for D + TL, 0.2% for DI + TL, and 0% for TS. The species with the largest importance value were Inga vera subsp. affinis (DC.) T.D. Pennington in MR, Mimosa bimucronata Kunth in D + TL and DI + TL and M. tenuiflora (Willd.) Poir. in TS.

Plant species and habitat structure in a sand dune field in the brazilian Caatinga: a homogeneous habitat harbouring an endemic biota

One dune habitat in the semi-arid Caatinga Biome, rich in endemisms, is described based on plant species composition, woody plant density, mean height and phenology and a multivariate analysis of the micro-habitats generated by variables associated to plants and topography. The local flora is composed mainly by typically sand-dweller species of Caatinga, suggesting the existence of a phytogeographic unity related to the sandy areas in the Caatinga biome, which seems to be corroborated by faunal distribution. Moreover, some species are probably endemic from the dunes, a pattern also found in vertebrates. The plant distribution is patchy, there is no conspicuous herbaceous layer and almost 50% of the ground represents exposed sand. Phenology is not synchronized among species, occurring leaves budding and shedding, flowers development and anthesis, fruits production and dispersion both in rainy and dry seasons. Leaf shedding is low compared to the level usually observed in Caatinga areas and about 50% of the woody individuals were producing leaves in both seasons. Spectrum of dispersal syndromes shows an unexpected higher proportion of zoochorous species among the phanerophytes, accounting for 31.3% of the species, 78.7% of the total frequency and 78.6% of the total density. The habitat of the dunes is very simple and homogeneous in structure and most of environmental variance in the area is explained by one gradient of woody plants density and another of increase of Bromelia antiacantha Bertol. (Bromeliaceae) and Tacinga inamoena (K. Schum.) N.P. Taylor & Stuppy (Cactaceae) toward valleys, which seem to determine two kinds of protected micro-habitats for the small cursorial fauna.

Morphological cladistic analysis of Pseudobombax Dugand (Malvaceae, Bombacoideae) and allied genera

(Morphological cladistic analysis of Pseudobombax Dugand (Malvaceae, Bombacoideae) and allied genera). Pseudobombax Dugand belongs to the family Malvaceae subfamily Bombacoideae and aggregates 29 species restricted to the Neotropics. A morphological cladistic analysis of Pseudobombax and allied genera was carried out to test the monophyly of the genus and to provide hypotheses on its phylogeny. Parsimony analyses were based on 40 morphological characters and 28 species, 14 belonging to Pseudobombax and 14 to other species of Bombacoideae, Matisieae (Malvoideae) and Ochromeae. Nine most parsimonious trees (144 steps, ci 0.40, ri 0.67) were produced when 10 multistate characters were taken as ordered while only two most parsimonious trees (139 steps, ci 0.41, ri 0.67) were obtained when all characters were considered as unordered. Pseudobombax monophyly had moderate bootstrap support, appearing as sister to a clade composed of the genera Bombacopsis Pittier and Pachira Aubl., or to the genus Bombax L. according to the analysis. The petiole widened at the apex and the leaflets not jointed to the petiole are probably synapomorphies of Pseudobombax. Three main clades were found in the genus: one characterised by petiolulated leaflets and 5-angular fruits, the other by pubescent leaves and calyx, and the other by reduction of the number of leaflets. The latter includes species endemic to the Brazilian semi-arid region also characterised by the absence of phalanges in the androecium. Interspecific affinities in Pseudobombax as well as the morphological evolution in Bombacoideae are discussed.

Genetic variability in salt tolerance during germination of Stylosanthes humilis H.B.K. and association between salt tolerance and isozymes

Variation in salt tolerance of six natural populations of Stylosanthes humilis from three ecogeographic regions, Mata (wet tropical climate), Agreste and Sertão (semi-arid tropical climate) of Pernambuco State, Northeast Brazil, was evaluated on germination in 201 mM NaCl. There were significant differences among families of all populations for germination percentage and of five populations (except Tamandaré, from Mata) for germination rate. Populations from semi-arid regions presented high coefficients of genetic variation, those from Agreste being higher than those from Sertão. Populations from Mata showed low coefficients of genetic variation. The coefficients of genotypic determination were high for five populations, except Tamandaré, both for germination percentage ( > or = 0.89) and for germination rate ( > or = 0.79), indicating the possibility of selection for salt tolerance in these populations. An electrophoretic analysis of esterase and peroxidase isozymes was also performed in the six populations, and correlations were estimated between salt tolerance and allelic frequencies. The analysis of salt tolerant and salt sensitive families of populations from Agreste suggested an association of alleles of a peroxidase locus with salt tolerance during germination in the Caruaru population

Bioactive compounds and antioxidant activity in fruits of clone and ungrafted genotypes of yellow mombin tree

Yellow mombin is a fruit tree that grows spontaneously in the Semi-Arid Northeastern Brazil. Its fruits are still extractively exploited. The pulp of yellow mombin fruit stands out regarding the commercial aspect due to the characteristic flavor and aroma felt when consumed in diverse ways. This study aimed to evaluate the presence of bioactive compounds, total extractable polyphenols, and antioxidant activity of yellow mombin fruits (Spondias mombin, L.), from clone and ungrafted genotypes. The fruits were harvested at commercial maturity from twelve yellow mombin tree genotypes from an experimental orchard located at the municipality of Joao Pessoa, Paraíba, Brazil, and evaluated for chlorophyll, carotenoids, yellow flavonoids, total extractable polyphenols, and antioxidant activity, which was measured by the β-carotene/linoleic acid method. The antioxidant activity showed a percentage of inhibition of oxidation higher than 75% for all genotypes evaluated at the time of 120 minutes. The fruits from clone genotypes showed a higher percentage of antioxidant activity.

Germination, initial growth and cotyledon protein content of bean cultivars under salinity stress

Excess salts in the root zone inhibit water uptake by plants, affect nutrient uptake and may result in toxicities due to individual salts in the soil solution. Excess exchangeable sodium in the soil may destroy the soil structure to a point where water penetration and root aeration become impossible. Sodium is also toxic to many plants. Beans (Phaseolus vulgaris L.) are consumed as protein source in northeastern Brazil, although little is known about common bean cultivar tolerance to salinity. The germination of bean cultivars under salt stress was studied. The cultivars 'Carioca' and 'Mulatinho' were submitted to germination test in a germinator at 25ºC, at the Seed Analysis Laboratory of the Brazilian Agricultural Research Corporation unit in the Semi- Arid region (Embrapa Semi Árido), Petrolina, Pernambuco State. These seeds were germinated on "germitest" papers imbibed in distilled water or in 10, 50, 100 e 200 mol.m-3sodium chloride (NaCl) solutions. At the first and second counts of the germination test, normal seedlings were counted, measured, weighed and dried, supplying data for vigor, total germination, fresh matter weight and dry matter weight and seedlings length. Total protein was quantified in cotyledons at 3, 6 and 9 days after sowing. The results indicated that the NaCl content influenced seed germination and concentrations above 50 mol.m-3 decreased germination and seedling growth.

Reserve mobilization during imbibition of stored Gliricidia sepium (Jacq.) Steud. (Leguminosae - Papilionoideae) seeds

Gliricidia sepium is a drought-tolerant species, easily multiplied by seeds, and has been exploited by farmers as a source of forage in the semi-arid region of northeast Brazil. The objective of the present study was to evaluate the effect of seed storage on the mobilization of reserves during imbibition of "Gliricidia" seeds. Freshly-harvested seeds were packed in kraft paper bags and stored for three and six months in the laboratory under ambient conditions (25 º C ± 3 T and 75% ± 3 RH). Cotyledons were isolated from imbibed seeds and macerated for the extraction and quantification of total soluble sugars, reducing sugars, sucrose and starch, as well as of proteins, amino acids and for amylase activity. Storage under these conditions resulted in an increase in seed water content although germination remained at relatively high levels (86%). Seed macromolecule levels showed significant variation with the storage period and imbibition and these variations were associated with a loss in seed viability due to inadequate storage conditions.

Impacts de la fertilisation phosphatée sur la biodiversité microbienne de sols agricoles

La fertilisation phosphatée est très répandue dans les pratiques agricoles Nord-Américaines. Bien que généralement très efficace pour augmenter la production végétale, son utilisation peut engendrer certaines contaminations environnementales. Afin de diminuer ce problème, plusieurs pratiques de gestion sont envisagées. Parmi celles-ci, on retrouve l’intéressante possibilité de manipuler la flore microbienne car cette dernière est reconnue pour son implication dans bons nombres de processus fondamentaux liés à la fertilité du sol. Cette étude a démontré que lors d’essais en champs, la forme de fertilisant ajouté au sol ainsi que la dose de phosphore (P) appliquée avaient un impact sur la distribution des microorganismes dans les différentes parcelles. Une première expérience menée sur une culture de luzerne en prairie semi-aride a montré que les échantillons provenant de parcelles ayant reçu différentes doses de P présentaient des différences significatives dans leurs communautés bactériennes et fongiques. La communauté de CMA est restée similaire entre les différents traitements. Une deuxième expérience fut menée pendant trois saisons consécutives afin de déterminer l’effet de différentes formes de fertilisation organiques et minérale ajustées selon une dose unique de P sur les populations bactériennes et fongiques d’une culture intensive de maïs en rotation avec du soja. Les résultats des analyses ont montrés que les populations varient selon le type de fertilisation reçu et que les changements sont indépendants du type de végétaux cultivé. Par contre, les populations microbiennes subissent une variation plus marquée au cours de la saison de culture. La technique de DGGE a permis d’observer les changements frappant la diversité microbienne du sol mais n’a permis d’identifier qu’une faible proportion des organismes en cause. Parallèlement à cette deuxième étude, une seconde expérience au même site fut menée sur la communauté de champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA) puisqu’il s’agit d’organismes vivant en symbiose mutualiste avec la majorité des plantes et favorisant la nutrition de même que l’augmentation de la résistance aux stress de l’hôte. Ceci permit d’identifier et de comparer les différents CMA présents dans des échantillons de sol et de racines de maïs et soja. Contrairement aux bactéries et aux champignons en général, les CMA présentaient une diversité très stable lors des différents traitements. Par contre, au cours des trois années expérimentales, il a été noté que certains ribotypes étaient significativement plus liés au sol ou aux racines. Finalement, l’ensemble de l’étude a démontré que la fertilisation phosphatée affecte la structure des communautés microbiennes du sol dans les systèmes évalués. Cependant, lors de chaque expérience, la date d’échantillonnage jouait également un rôle prépondérant sur la distribution des organismes. Plusieurs paramètres du sol furent aussi mesurés et ils présentaient aussi une variation au cours de la saison. L’ensemble des interactions possibles entre ces différents paramètres qui, dans certains cas, variaient selon le traitement appliqué, aurait alors probablement plus d’impact sur la biodiversité microbienne que la seule fertilisation.

Développement d'un indice de vulnérabilité à l'érosion éolienne à partir d'images satellitales, dans le Bassin arachidier du Sénégal : cas de la région de Thiès.

L’érosion éolienne est un problème environnemental parmi les plus sévères dans les régions arides, semi-arides et les régions sèches sub-humides de la planète. L’érosion des sols accélérée par le vent provoque des dommages à la fois localement et régionalement. Sur le plan local, elle cause la baisse des nutriments par la mobilisation des particules les plus fines et de la matière organique. Cette mobilisation est une des causes de perte de fertilité des sols avec comme conséquence, une chute de la productivité agricole et une réduction de la profondeur de la partie arable. Sur le plan régional, les tempêtes de poussières soulevées par le vent ont un impact non négligeable sur la santé des populations, et la déposition des particules affecte les équipements hydrauliques tels que les canaux à ciel ouvert ainsi que les infrastructures notamment de transport. Dans les régions où les sols sont fréquemment soumis à l’érosion éolienne, les besoins pour des études qui visent à caractériser spatialement les sols selon leur degré de vulnérabilité sont grands. On n’a qu’à penser aux autorités administratives qui doivent décider des mesures à prendre pour préserver et conserver les potentialités agropédologiques des sols, souvent avec des ressources financières modestes mises à leur disposition. Or, dans certaines de ces régions, comme notre territoire d’étude, la région de Thiès au Sénégal, ces études font défaut. En effet, les quelques études effectuées dans cette région ou dans des contextes géographiques similaires ont un caractère plutôt local et les approches suivies (modèles de pertes des sols) nécessitent un nombre substantiel de données pour saisir la variabilité spatiale de la dynamique des facteurs qui interviennent dans le processus de l’érosion éolienne. La disponibilité de ces données est particulièrement problématique dans les pays en voie de développement, à cause de la pauvreté en infrastructures et des problèmes de ressources pour le monitoring continu des variables environnementales. L’approche mise de l’avant dans cette recherche vise à combler cette lacune en recourant principalement à l’imagerie satellitale, et plus particulièrement celle provenant des satellites Landsat-5 et Landsat-7. Les images Landsat couvrent la presque totalité de la zone optique du spectre exploitable par télédétection (visible, proche infrarouge, infrarouge moyen et thermique) à des résolutions relativement fines (quelques dizaines de mètres). Elles permettant ainsi d’étudier la distribution spatiale des niveaux de vulnérabilité des sols avec un niveau de détails beaucoup plus fin que celui obtenu avec des images souvent utilisées dans des études environnementales telles que AVHRR de la série de satellites NOAA (résolution kilométrique). De plus, l’archive complet des images Landsat-5 et Landsat-7 couvrant une période de plus de 20 ans est aujourd’hui facilement accessible. Parmi les paramètres utilisés dans les modèles d’érosion éolienne, nous avons identifiés ceux qui sont estimables par l’imagerie satellitale soit directement (exemple, fraction du couvert végétal) soit indirectement (exemple, caractérisation des sols par leur niveau d’érodabilité). En exploitant aussi le peu de données disponibles dans la région (données climatiques, carte morphopédologique) nous avons élaboré une base de données décrivant l’état des lieux dans la période de 1988 à 2002 et ce, selon les deux saisons caractéristiques de la région : la saison des pluies et la saison sèche. Ces données par date d’acquisition des images Landsat utilisées ont été considérées comme des intrants (critères) dans un modèle empirique que nous avons élaboré en modulant l’impact de chacun des critères (poids et scores). À l’aide de ce modèle, nous avons créé des cartes montrant les degrés de vulnérabilité dans la région à l’étude, et ce par date d’acquisition des images Landsat. Suite à une série de tests pour valider la cohérence interne du modèle, nous avons analysé nos cartes afin de conclure sur la dynamique du processus pendant la période d’étude. Nos principales conclusions sont les suivantes : 1) le modèle élaboré montre une bonne cohérence interne et est sensible aux variations spatiotemporelles des facteurs pris en considération 2); tel qu’attendu, parmi les facteurs utilisés pour expliquer la vulnérabilité des sols, la végétation vivante et l’érodabilité sont les plus importants ; 3) ces deux facteurs présentent une variation importante intra et inter-saisonnière de sorte qu’il est difficile de dégager des tendances à long terme bien que certaines parties du territoire (Nord et Est) aient des indices de vulnérabilité forts, peu importe la saison ; 4) l’analyse diachronique des cartes des indices de vulnérabilité confirme le caractère saisonnier des niveaux de vulnérabilité dans la mesure où les superficies occupées par les faibles niveaux de vulnérabilité augmentent en saison des pluies, donc lorsque l’humidité surfacique et la végétation active notamment sont importantes, et décroissent en saison sèche ; 5) la susceptibilité, c’est-à-dire l’impact du vent sur la vulnérabilité est d’autant plus forte que la vitesse du vent est élevée et que la vulnérabilité est forte. Sur les zones où la vulnérabilité est faible, les vitesses de vent élevées ont moins d’impact. Dans notre étude, nous avons aussi inclus une analyse comparative entre les facteurs extraits des images Landsat et celles des images hyperspectrales du satellite expérimental HYPERION. Bien que la résolution spatiale de ces images soit similaire à celle de Landsat, les résultats obtenus à partir des images HYPERION révèlent un niveau de détail supérieur grâce à la résolution spectrale de ce capteur permettant de mieux choisir les bandes spectrales qui réagissent le plus avec le facteur étudié. Cette étude comparative démontre que dans un futur rapproché, l’amélioration de l’accessibilité à ce type d’images permettra de raffiner davantage le calcul de l’indice de vulnérabilité par notre modèle. En attendant cette possibilité, on peut de contenter de l’imagerie Landsat qui offre un support d’informations permettant tout de même d’évaluer le niveau de fragilisation des sols par l’action du vent et par la dynamique des caractéristiques des facteurs telles que la couverture végétale aussi bien vivante que sénescente.

Systématique et biogéographie du groupe Caesalpinia (famille Leguminosae)

Parmi les lignées des Caesalpinioideae (dans la famille des Leguminosae), l’un des groupes importants au sein duquel les relations phylogénétiques demeurent nébuleuses est le « groupe Caesalpinia », un clade de plus de 205 espèces, réparties présentement entre 14 à 21 genres. La complexité taxonomique du groupe Caesalpinia provient du fait qu’on n’arrive pas à résoudre les questions de délimitations génériques de Caesalpinia sensu lato (s.l.), un regroupement de 150 espèces qui sont provisoirement classées en huit genres. Afin d’arriver à une classification générique stable, des analyses phylogénétiques de cinq loci chloroplastiques et de la région nucléaire ITS ont été effectuées sur une matrice comportant un échantillonnage taxonomique du groupe sans précédent (~84% des espèces du groupe) et couvrant la quasi-totalité de la variation morphologique et géographique du groupe Caesalpinia. Ces analyses ont permis de déterminer que plusieurs genres du groupe Caesalpinia, tels que présentement définis, sont polyphylétiques ou paraphylétiques. Nous considérons que 26 clades bien résolus représentent des genres, et une nouvelle classification générique du groupe Caesalpinia est proposée : elle inclut une clé des genres, une description des 26 genres et des espèces acceptées au sein de ces groupes. Cette nouvelle classification maintient l’inclusion de douze genres (Balsamocarpon, Cordeauxia, Guilandina, Haematoxylum, Hoffmanseggia, Lophocarpinia, Mezoneuron, Pomaria, Pterolobium, Stenodrepanum, Stuhlmannia, Zuccagnia) et en abolit deux (Stahlia et Poincianella). Elle propose aussi de réinstaurer deux genres (Biancaea et Denisophytum), de reconnaître cinq nouveaux genres (Arquita, Gelrebia, Hererolandia, Hultholia et Paubrasilia), et d’amender la description de sept genres (Caesalpinia, Cenostigma, Coulteria, Erythrostemon, Libidibia, Moullava, Tara). Les résultats indiquent qu’il y aurait possiblement aussi une 27e lignée qui correspondrait au genre Ticanto, mais un échantillonage taxonomique plus important serait nécéssaire pour éclaircir ce problème. Les espèces du groupe Caesalpinia ont une répartition pantropicale qui correspond presque parfaitement aux aires du biome succulent, mais se retrouvent aussi dans les déserts, les prairies, les savanes et les forêts tropicales humides. À l’échelle planétaire, le biome succulent consiste en une série d’habitats arides ou semi-arides hautement fragmentés et caractérisés par l’absence de feu, et abrite souvent des espèces végétales grasses, comme les Cactacées dans les néo-tropiques et les Euphorbiacées en Afrique. L’histoire biogéographique du groupe Caesalpinia a été reconstruite afin de mieux comprendre l’évolution de la flore au sein de ce biome succulent. Ce portrait biogéographique a été obtenu grâce à des analyses de datations moléculaires et des changements de taux de diversification, à une reconstruction des aires ancestrales utilisant le modèle de dispersion-extinction-cladogenèse, et à la reconstruction de l’évolution des biomes et du port des plantes sur la phylogénie du groupe Caesalpinia. Ces analyses démontrent que les disjonctions trans-continentales entre espèces sœurs qui appartiennent au même biome sont plus fréquentes que le nombre total de changements de biomes à travers la phylogénie, suggérant qu’il y a une forte conservation de niches, et qu’il est plus facile de bouger que de changer et d’évoluer au sein d’un biome différent. Par ailleurs, contrairement à nos hypothèses initiales, aucun changement de taux de diversification n’est détecté dans la phylogénie, même lorsque les espèces évoluent dans des biomes différents ou qu’il y a changement de port de la plante, et qu’elle se transforme, par exemple, en liane ou herbacée. Nous suggérons que même lorsqu’ils habitent des biomes très différents, tels que les savanes ou les forêts tropicales humides, les membres du groupe Caesalpinia se retrouvent néanmoins dans des conditions écologiques locales qui rappellent celles du biome succulent. Finalement, bien que la diversité des espèces du biome succulent ne se compare pas à celle retrouvée dans les forêts tropicales humides, ce milieu se distingue par un haut taux d’espèces endémiques, réparties dans des aires disjointes. Cette diversité spécifique est probablement sous-estimée et mérite d’être évaluée attentivement, comme en témoigne la découverte de plusieurs nouvelles espèces d’arbres et arbustes de légumineuses dans la dernière décennie. Le dernier objectif de cette thèse consiste à examiner les limites au niveau spécifique du complexe C. trichocarpa, un arbuste des Andes ayant une population disjointe au Pérou qui représente potentiellement une nouvelle espèce. Des analyses morphologiques et moléculaires sur les populations présentes à travers les Andes permettent de conclure que les populations au Pérou représentent une nouvelle espèce, qui est génétiquement distincte et comporte des caractéristiques morphologiques subtiles permettant de la distinguer des populations retrouvées en Argentine et en Bolivie. Nous décrivons cette nouvelle espèce, Arquita grandiflora, dans le cadre d’une révision taxonomique du genre Arquita, un clade de cinq espèces retrouvées exclusivement dans les vallées andines.

Decomposition of and nutrient release from ruminant manure on acid sandy soils in the Sahelian zone of Niger, West Africa

In ago-pastoral systems of the semi-arid West African Sahel, targeted applications of ruminant manure to the cropland is a widespread practice to maintain soil productivity. However, studies exploring the decomposition and mineralisation processes of manure under farmers' conditions are scarce. The present research in south-west Niger was undertaken to examine the role of micro-organisms and meso-fauna on in situ release rates of nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K) from cattle and sheep-goat manure collected from village corrals during the rainy season. The results show tha (1) macro-organisms played a dominant role in the initial phase of manure decomposition; (2) manure decomposition was faster on crusted than on sandy soils; (3) throughout the study N and P release rates closely followed the dry matter decomposition; (4) during the first 6 weeks after application the K concentration in the manure declined much faster than N or P. At the applied dry matter rate of 18.8 Mg ha^-1, the quantities of N, P and K released from the manure during the rainy season were up to 10-fold larger than the annual nutrient uptake of pearl millet (Pennisetum glaucum L.), the dominant crop in the traditional agro-pastoral systems. The results indicate considerable nutrient losses with the scarce but heavy rainfalls which could be alleviated by smaller rates of manure application. Those, however, would require a more labour intensive system of corralling or manure distribution.