Effects of row spacing on productivity and nodulation of two soybean varieties under hot sub-moist tropical conditions in south-western Ethiopia

The objective of this study was to determine the optimum row spacing to improve the productivity of two soybean (Glycine max L.) varieties under the tropical hot sub-moist agroecological conditions of Ethiopia. A two-year split-plot design experiment was conducted to determine the effect of variety (Awasa-95 [early-maturing], Afgat [medium-maturing]) and row spacing (RS: 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60 cm) on the productivity, nodulation and weed infestation of soybean. Seed and total dry matter (TDM) yield per ha and per plant, and weed dry biomass per m^2 were significantly affected by RS. Soybean variety had a significant effect on plant density at harvest and some yield components (plant height, number of seeds/pod, and 1000 seed weight). Generally, seed and TDM yield per ha and per plant were high at 40 cm RS, and weed dry biomass per m^2 was higher for RS >= 40 cm than for narrower RS. However, the results did not demonstrate a consistent pattern along the RS gradient. The medium-maturing variety Afgat experienced higher mortality and ended up with lower final plant density at harvest, but higher plant height, number of seeds per pod and 1000 seed weight than the early-maturing variety Awasa-95. The results indicate that 40 cm RS with 5 cm plant spacing within a row can be used for high productivity and low weed infestation of both soybean varieties in the hot sub-moist tropical environment of south-western Ethiopia.

Diversity and nutritional properties of Pakistani dates: implications for sustainable value chain and decent living perspectives of rural households

Date palm (Phoenix dactylifera L.) occupies almost three percent of the total worldwide cultivated area, with an annual production of seven million tonnes (t). Pakistan is an ideal place for the cultivation of date palm due to its sandy loam soil and semi-arid climate. In 2012, Pakistan produced 600,000 t of dates, on an area of 95,000 ha. Baluchistan province is the country’s top date producer, followed by Sindh, Punjab and Khyber Pakhtunkhwa (KPK) provinces. More than 300 date varieties are known to exist in Pakistan and some commercially important cultivars are: Karbalaen, Aseel, Muzawati, Fasli, Begum Jhangi, Hillawi, Dashtiari, Sabzo, Koharaba, Jaan Swore, Rabai and Dhakki. Six districts from the four provinces of Pakistan (Jhang, Muzaffargarh and Bahawalpur (Punjab), Dera Ismail Khan (KPK), Khairpur (Sindh) and Panjgur (Baluchistan)) with largest area under date palm cultivation were selected to conduct socio-economic surveys including the income sources of date palm growers. A structured questionnaire with open-ended and closed questions was used for face-to-face interviews of 170 date palm growers. At each location after selection of a first farmer through a local guide, the former was requested to provide names and addresses of three other date growers in his area. From these three names, one was randomly selected for the next sampling. Additionally, date palm fronds and fruits of all available cultivars were collected for morphological and nutritional analyses. Soil samples were collected from the groves for subsequent chemical and physical analyses. Almost all farmers used dates as a food item for their families and some were using low quality dates as a feed for their livestock. Apart from dates, other date palm components (trunk, spadix, frond, inflorescence and seed) were used by date palm growers as a raw material for making many by-products for their families. Date palm had a major contribution in the income of households, 24% received 91-100% of their income from date palms. More than half of the surveyed farmers had date palm groves, but scattered plantations, home gardens and intercropping systems with cereal and other fruits were also present. Dhakki, Muzawati, Aseel, and Karbalaen were the most important commercial cultivars grown in the provinces of KPK, Baluchistan, and Sindh. Aseel, Karoch, Haleni, Karbalaen, and Muzawati cultivars had the most firm fruit and good total soluble sugar, calcium and magnesium contents. The amount of magnesium found in dates of studied cultivars ranged from 0.143 to 0.876 mg g-1. A great variation in frond morphology was recorded among the cultivars. Fruit length and fruit weight was highest in Dhakki date, making it visually more attractive for customers in addition to its good nutritional properties. The seed weight of the studied cultivars ranged from 0.7-2.0 g, while Desi dates had largest seed, making them less attractive for marketing. However, in terms of nutritional value and fruit size, most of the investigated varieties can compete with globally important commercial dates.

Organic farming in isolated landscapes does not benefit flower-visiting insects and pollination

Organic farming has often been found to provide benefits for biodiversity, but the benefits can depend on the species considered and characteristics of the surrounding landscape. In an intensively farmed area of Northeast Italy we investigated whether isolated organic farms, in a conventionally farmed landscape, provided local benefits for insect pollinators and pollination services. We quantified the relative effects of local management (i.e. the farm system), landscape management (proportion of surrounding uncultivated land) and interactions between them. We compared six organic and six conventional vine fields. The proportion of surrounding uncultivated land was calculated for each site at radii of 200, 500, 1000 and 2000 m. The organic fields did not differ from the conventional in their floral resources or proportion of surrounding uncultivated land. Data were collected on pollinator abundance and species richness, visitation rates to, and pollination of experimental potted plants. None of these factors were significantly affected by the farming system. The abundance of visits to the potted plants in the conventional fields tended to be negatively affected by the proportion of surrounding uncultivated land. The proportion fruit set, weight of seeds per plant and seed weight in conventional and organic fields were all negatively affected by the proportion of surrounding uncultivated land. In vine fields the impact of the surrounding landscape was stronger than the local management. Enhancement of biodiversity through organic farming should not be assumed to be ubiquitous, as potential benefits may be offset by the crop type, organicmanagement practices and the specific habitat requirements in the surrounding landscape.

Manipulating resource allocation in plants

The distribution of nutrients and assimilates in different organs and tissues is in a constant state of flux throughout the growth and development of a plant. At key stages during the life cycle profound changes occur, and perhaps one of the most critical of these is during seed filling. By restricting the competition for reserves in Arabidopsis plants, the ability to manipulate seed size, seed weight, or seed content has been explored. Removal of secondary inflorescences and lateral branches resulted in a stimulation of elongation of the primary inflorescence and an increase in the distance between siliques. The pruning treatment also led to the development of longer and larger siliques that contained fewer, bigger seeds. This seems to be a consequence of a reduction in the number of ovules that develop and an increase in the fatty acid content of the seeds that mature. The data show that shoot architecture could have a substantial impact on the partitioning of reserves between vegetative and reproductive tissues and could be an important trait for selection in rapid phenotyping screens to optimize crop performance.

Use of synteny to identify candidate genes underlying QTL controlling stomatal traits in faba bean (Vicia faba L.)

Key message We have identified QTLs for stomatal characteristics on chromosome II of faba bean by applying SNPs derived from M. truncatula , and have identified candidate genes within these QTLs using synteny between the two species. Abstract Faba bean (Vicia faba L.) is a valuable food and feed crop worldwide, but drought often limits its production, and its genome is large and poorly mapped. No information is available on the effects of genomic regions and genes on drought adaptation characters such as stomatal characteristics in this species, but the synteny between the sequenced model legume, Medicago truncatula, and faba bean can be used to identify candidate genes. A mapping population of 211 F5 recombinant inbred lines (Mélodie/2 × ILB 938/2) were phenotyped to identify quantitative trait loci (QTL) affecting stomatal morphology and function, along with seed weight, under well-watered conditions in a climate-controlled glasshouse in 2013 and 2014. Canopy temperature (CT) was evaluated in 2013 under water-deficit (CTd). In total, 188 polymorphic single nucleotide polymorphisms (SNPs), developed from M. truncatula genome data, were assigned to nine linkage groups that covered ~928 cM of the faba bean genome with an average inter-marker distance of 5.8 cM. 15 putative QTLs were detected, of which eight (affecting stomatal density, length and conductance and CT) co-located on chromosome II, in the vicinity of a possible candidate gene—a receptor-like protein kinase found in the syntenic interval of M. truncatula chromosome IV. A ribose-phosphate pyrophosphokinase from M. truncatula chromosome V, postulated as a possible candidate gene for the QTL for CTd, was found some distance away in the same chromosome. These results demonstrate that genomic information from M. truncatula can successfully be translated to the faba bean genome.

Interactive effect of floral abundance and semi-natural habitats on pollinators in field beans (Vicia faba)

Pollination services are economically important component of agricultural biodiversity which enhance the yield and quality of many crops. An understanding of the suitability of extant habitats for pollinating species is crucial for planning management actions to protect and manage these service providers. In a highly modified agricultural ecosystem, we tested the effect of different pollination treatments (open, autonomous self- and wind-pollination) on pod set, seed set, and seed weight in field beans (Vicia faba). We also investigated the effect of semi-natural habitats and flower abundance on pollinators of field beans. Pollinator sampling was undertaken in ten field bean fields along a gradient of habitat complexity; CORINE land cover classification was used to analyse the land use patterns between 500–3000 m around the sites. Total yield from open-pollination increased by 185% compared to autonomous self-pollination. There was positive interactive effect of local flower abundance and cover of semi-natural habitats on overall abundance of pollinators at 1500 and 2000 m, and abundance of bumblebees (Bombus spp.) at 1000–2000 m. In contrast, species richness of pollinators was only correlated with flower abundance and not with semi-natural habitats. We did not find a link between pod set from open-pollination and pollinator abundance, possibly due to variations in the growing conditions and pollinator communities between sites. We conclude that insect pollination is essential for optimal bean yields and therefore the maintenance of semi-natural habitats in agriculture-dominated landscapes should ensure stable and more efficient pollination services in field beans.

EFEITO do CLORETO DE MEPIQUAT E do THIDIAZURON SOBRE ALGUMAS CARACTERÍSTICAS DAS SEMENTES do ALGODOEIRO

Com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes doses de cloreto de mepiquat (0, 50, 75, 100 e 125 g/ha) e de thidiazuron (0, 45, 60 e 75 g/ha) sobre as características fisiológicas de sementes de algodoeiro, foi conduzido, na UNESP, Jaboticabal, SP, um experimento inteiramente casualizado, num arranjo fatorial (5x4), com quatro repetições. Com o aumento da dose de cloreto de mepiquat, verificou-se aumento do peso de 100 sementes e do índice de velocidade de emergência de plântulas. O efeito do cloreto de mepiquat e do thidiazuron sobre a matéria seca das plântulas foi antagônico. A porcentagem de germinação e o comprimento do hipocótilo não foram significativamente afetados pelo cloreto de mepiquat, pelo thidiazuron e pela interação entre eles.

Aplicação seqüencial de cloreto de mepiquat em algodoeiro

Com o objetivo de avaliar o efeito de doses de cloreto de mepiquat aplicadas de forma parcelada, foi conduzido, em Jaboticabal, SP, um experimento com a cultivar de algodoeiro IAC 22. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com 13 tratamentos e 4 repetições. O efeito do cloreto de mepiquat sobre a redução da altura das plantas foi mais evidenciado pela dose total aplicada do que pelo uso do esquema de parcelamento. A menor dose estudada (55 g/ha) foi suficiente para que as plantas, por ocasião da colheita, estivessem com altura inferior a 1,30 m. O cloreto de mepiquat proporcionou redução no comprimento dos ramos e um melhor equilíbrio entre as partes reprodutiva e vegetativa. As características peso de capulho, peso de 100 sementes, porcentagem de fibra e produção de algodão em caroço, não foram significativamente afetadas pelos tratamentos.

Envelhecimento acelerado como teste de vigor para sementes de milho e soja

A avaliação do vigor de sementes tem sido ferramenta fundamental dentro do programa de controle de qualidade, sendo o teste de envelhecimento acelerado (EA) parte importante do processo. O trabalho foi desenvolvido com o objetivo de confirmar metodologia específica para avaliação do vigor de sementes, em laboratório, tendo como base o EA. Utilizou sementes de milho e soja, seis lotes para cada espécie, com padrões de qualidade (germinação) comercialmente aceitas. As condições de envelhecimento préestabelecidas foram 42ºC/96h e 45ºC/72h para milho e 41ºC/48 e 72h e 42ºC/48 e 72h para soja. Para cada combinação de temperatura e período de envelhecimento, as sementes foram colocadas em caixas plásticas, sobre tela, com 40mL de água destilada, distribuídas em camada única e com base no peso das mesmas. O envelhecimento foi feito usando-se dois tipos de câmara, BOD e jaquetada de água (CJ). Foi determinado o teor de água (TA) e a germinação das sementes antes e após o EA. A absorção de água pelas sementes considerando-se todas as combinações de período de exposição e temperatura, as duas câmaras e as duas formas de determinação do TA, foi maior quando as sementes foram acondicionadas em camada única em relação aquelas pesadas (massa constante), usando-se a câmara jaquetada. Para o milho, a combinação de 45ºC/72h com o acondicionamento das sementes em camada única foi o método mais eficiente para a separação dos lotes quanto ao vigor. Para soja, a combinação 42ºC/48h foi mais eficiente na separação dos lotes, não havendo interferência do método de acondicionamento das sementes, na tela. Conclui-se que a camada única e a câmara tipo BOD devem ser preferencialmente utilizadas no teste EA face aos menores custos de aquisição e manutenção da BOD, visando à separação de lotes quanto aos níveis de vigor, para milho e soja.

Caracterização morfológica e química de frutos de rambutan

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Correlações genotípicas, fenotípicas e ambientais entre caracteres de mamoneira

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Produção e germinação de sementes de cultivares de aveia sob irrigação em Jaboticabal - SP

Em ensaios conduzidos nos anos de 2000 e 2001, avaliaram-se a produção de sementes, o peso de mil sementes e a germinação das sementes de cultivares de aveia. Os ensaios foram conduzidos em parcelas dispostas em blocos ao acaso com três repetições. No primeiro ano, as cultivares avaliadas foram: IAC-7, UFRGS-17, UFRGS-14, UPF-16 e OR-2, e no segundo ano: IAC-7, UFRGS-17, UPF-16, UFRGS-15 e UPF-19. As semeaduras ocorreram em 21/06/00 e 30/05/01. A colheita das sementes ocorreu no estádio de grãos duros, e, em seguida, realizou-se o beneficiamento. A cultivar IAC-7 foi a mais precoce em ambos os anos, e no segundo ano, observou-se aumento no ciclo de cultivo de todas as cultivares. Assim como o peso de mil sementes, a produção de sementes e o percentual de germinação das mesmas aumentaram no segundo ano. Embora não tenha havido diferenças entre as cultivares avaliadas no ano de 2001, no aspecto geral, a cultivar UFRGS-17 destacou-se das demais, apresentando alta produção e excelente germinação de sementes nos dois anos de avaliação. Foram encontrados altos valores para a porcentagem de germinação das sementes em ambos os anos, observado-se diferenças entre as cultivares apenas no primeiro ano.

Narrow row spacing and high plant population to short height castor genotypes in two cropping seasons

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Características agronômicas, produtividade e qualidade fisiológica da soja safrinha sob semeadura direta, em função da cobertura vegetal e da calagem superficial

A produtividade da soja, no sistema de semeadura direta (SSD), pode ser influenciada pelo tipo de cobertura vegetal que antecede, bem como pela calagem superficial. Todavia, os efeitos dessa técnica sobre os componentes da produção e sobre a qualidade fisiológica das sementes têm sido pouco estudados, principalmente para a soja safrinha sob SPD. Assim, objetivou-se avaliar algumas características agronômicas, os componentes da produção, a produtividade e a qualidade fisiológica da semente da soja cultivada na safrinha, em função de diferentes coberturas vegetais, com e sem calagem superficial, sob SSD. O experimento foi conduzido no ano de 1999/00, na Fazenda Experimental Lageado, FCA/UNESP/Botucatu-SP. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados em parcela subdividida, com 4 repetições. As parcelas de 6m x 10m, foram constituídas de sorgo de Guiné vermelho e branco (Sorghum bicolor), milheto (Pennisetum americanum), painço (Panicum dichotomiflorum), vegetação espontânea e sem vegetação. Aos 53 dias após a emergência, as coberturas vegetais foram dessecadas e acamadas, seguindo-se a aplicação superficial de 3,1 t.ha-1 de calcário na metade das parcelas, visando à elevação da V%=70%. Após 2 semanas, realizou-se a semeadura da soja, cv. IAC-19, em safrinha. Determinou-se o estande final, a altura de inserção da primeira vagem, a altura de planta, o número total de vagens e vagens chochas por planta, o número de sementes por vagem total, a massa de 100 sementes e a produtividade. Com relação à qualidade fisiológica das sementes determinou-se a germinação e o vigor, por meio dos testes de envelhecimento artificial, germinação a temperatura subótima, M.S. de plântula e condutividade elétrica. Na implantação do SSD, a cobertura vegetal e a calagem superficial não afetam as características agronômicas, os componentes da produção, a produtividade de sementes e a qualidade fisiológica das sementes de soja cultivadas em safrinha, com exceção da condutividade elétrica.

Physiological quality of soybean and wheat seeds produced with alternative potassium sources

O uso de fontes não convencionais para fornecimento de K às plantas tem sido amplamente estudado, mas os efeitos de materiais alternativos na qualidade fisiológica das sementes não são conhecidos. Este estudo teve como objetivo avaliar a qualidade fisiológica de sementes de soja e trigo em função da aplicação fontes de potássio em uma sucessão de culturas. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com quatro repetições. Os tratamentos constaram de três fontes de K (KCl, rocha alcalina e fonolito moído, com 58%, 11% e 8.42% de K2O, respectivamente) aplicados em quatro doses (0, 25, 50 e 100 kg K2O ha-1). As doses de potássio foram aplicadas na soja e seu efeito residual foi avaliado na cultura do trigo, cultivado em sucessão. Logo após a colheita, as sementes de soja e trigo foram avaliadas pelos testes de teor de água, massa de sementes, germinação, primeira contagem, condutividade elétrica, comprimento de plântulas e massa da matéria seca de plântulas. Plantas de soja adubadas com fontes alternativas para fornecimento de K produzem sementes com maior massa e menor permeabilidade de membranas comparado às com KCl; maior qualidade fisiológica de sementes de soja e massa de sementes de trigo são obtidas com maiores doses de K2O independente da fonte.