Factors affecting the establishment and dispersal of nymphs of Pristhesancus plagipennis Walker (Hemiptera : Reduviidae) when released onto soybean, cotton and sunflower crops

A problem with augmenting predatory bugs through mass release is the logistical difficulty of delivering nymphs onto the foliage of field crops. In this paper we examine postrelease establishment and dispersal of the nymphs of the predatory bug Pristhesancus plagipennis on soybean, cotton and sunflower in an effort to devise an appropriate strategy for field release. The effects of predator stadia and release rates on field establishment and within-crop-canopy dispersal after hand release were recorded in soybean, cotton and sunflower. Field establishment improved with the release of more-developed nymphs, with third instars providing the most appropriate compromise between field hardiness and rearing cost. Increased nymphal density at the point of release had little effect on nymphal dispersal throughout the crop canopy. The patterns of nymphal dispersal observed on the three crops suggest that crop-canopy architecture may have an effect on the ability of nymphs to spread out postrelease, as nymphs dispersed poorly in cotton and sunflower compared to soybean. To overcome poor dispersal of nymphs after release, a mechanical release method, where nymphs were mixed with vermiculite and delivered onto a target crop through a spinning disk fertiliser spreader, was tested, and provided similar nymph establishment rates and dispersal patterns as releasing nymphs individually by hand. The implications of nymph dispersal and field hardiness in regard to inundative field release techniques are discussed.

Testing insect movement theory: empirical analysis of pest data routinely collected from agricultural crops

Observations of an insect's movement lead to theory on the insect's flight behaviour and the role of movement in the species' population dynamics. This theory leads to predictions of the way the population changes in time under different conditions. If a hypothesis on movement predicts a specific change in the population, then the hypothesis can be tested against observations of population change. Routine pest monitoring of agricultural crops provides a convenient source of data for studying movement into a region and among fields within a region. Examples of the use of statistical and computational methods for testing hypotheses with such data are presented. The types of questions that can be addressed with these methods and the limitations of pest monitoring data when used for this purpose are discussed. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Movements of the ricefield rat, Rattus argentiventer, near a trap-barrier system in rice crops in West Java, Indonesia

The movements of the ricefield rats (Rattus argentiventer) near a trap-barrier system (TBS) were assessed in lowland flood-irrigated rice crops in West Java, Indonesia, to test the hypothesis that a TBS with a 'trap-crop' modifies the movements of rats within 200 m from the trap-crop. The home range use and locations of rat burrows were assessed using radiotelemetry at two sites, one with a TBS with trap-crop (Treatment site, the crop inside the fence was planted 3 weeks earlier than the surrounding crop) and the other with a TBS without trap-crop (Control site, the crop inside the fence was planted at the same time as the surrounding crop). Each TBS was a 50 x 50 m plastic fence with eight multiple-capture rat traps set at the base. More than 700 rats were caught in the TBS with trap-crop, whereas only 10 rats were caught in the TBS without trap-crop. The home range size of females was significantly smaller at the Treatment site (0.96 ha) than the Control site (2.99 ha), but there was no difference for males. Seventy-eight per cent of rats caught in the TBS and fitted with radiocollars had their daytime burrow locations within 200 m of the TBS. We could not determine if the rats caught in the TBS were residents or transients according to demographic parameters. Our results support the hypothesis that a TBS with a trap-crop protects the surrounding rice crop out to a distance of at least 200 m.

Soybean growth and yield under cover crops

The use of cover crops in no-tillage systems can provide better conditions for the development of soybean plants with positive effects on grain yield and growth analysis techniques allow researchers to characterize and understand the behavior of soybean plants under different straw covers. Thus, the aim of this study was to characterize, using growth analysis, yield components and agronomic performance of soybean under common bean, Brachiaria brizantha and pearl millet straws. The experiment was performed on a soil under cerrado in the municipality of Santo Antônio de Goiás, GO. The experiment was arranged in a randomized complete block design with three treatments (cover crops) and five replications. Soybean grain yield was lower in the B. brizantha straw treatment (3,708 kg ha-1) than both in the pearl millet (4.772 kg ha-1) and common bean straw treatments (5,200 kg ha-1). The soybean growth analysis in B. brizantha, pearl millet and common bean allowed characterizing the variation in the production of dry matter of leaves, stems, pods and total and leaf area index that provided different grain yields. The cover crop directly affects the soybean grain yield.

Soil chemical properties affected by cover crops under no-tillage system

The use of cover crops in no-tillage systems (NTS) can significantly improve the soil's fertility. Thus, a study was performed to evaluate changes in chemical properties of soil caused by cover crops in a no-tillage system. The field experiment consisted of the following crop rotation: cover crops/rice/cover crops/rice. The experimental design was in randomized blocks with three replications. Treatments consisted of four cover crops (Brachiaria brizantha(Hochst. ex A. Rich.) Stapf. cv. Marandu, Brachiaria ruziziensis R. Germ. and C.M. Evrard, Panicum maximum Jacq. cv. Colonião, and Pennisetum glaucum(L.) R. Br. cv. BN-2) and fallow (control treatment). Soil samples were collected at the beginning of the summer crop in Oct 2007, Oct 2008 and Oct 2009 at 0-5 cm soil depth. The use of cover crops provided for a significant increase in the level of nutrients, soil organic matter, cation exchange capacity, and base saturation in the soil. Soil fertility improved from the first to second year with the growing of cover crops. The soil under cover crops P. glaucum, B. ruziziensis, and B. brizantha showed higher fertility than the area under fallow.

Decomposition of ground biomass of secondary forest and yield of annual crops in no tillage

ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the dynamics of decomposition process of chopped secondary forest system, previously enriched with legumes Inga velutina Willd. and Stryphnodendron pulcherrimum (Willd.) Hochr. and the contribution of this process to the nutrient input to the cultivation of corn and bean under no-tillage. The experimental design was a randomized block, split plot with four replications. The plots were two species (I. velutina and S. pulcherrimum) and the subplots were seven times of evaluation (0, 7, 28, 63, 189, 252, 294 days after experiment installation). There was no difference (p ≥ 0.05) between the secondary forest systems enriched and no interaction with times for biomass waste, decomposition constant and half-life time. The waste of S. pulcherrimum trees had higher (p < 0.05) C/N ratio than that I. velutina. However, this one was higher (p < 0.05) in lignin content. Nevertheless, the dynamics of residue decomposition was similar. The corn yield was higher (p < 0.05) in cultivation under I.velutina waste. Meanwhile, the beans planted after corn, shows similar (p > 0.05) yield in both areas, regardless of the waste origin.

Supply chain optimization of residual forestry biomass for bioenergy production: the case study of Portugal

Within a large set of renewable energies being explored to tackle energy sourcing problems, bioenergy can represent an attractive solution if effectively managed. The supply chain design supported by mathematical programming can be used as a decision support tool to the successful bioenergy production systems establishment. This strategic decision problem is addressed in this paper where we intent to study the design of the residual forestry biomass to bioelectricity production in the Portuguese context. In order to contribute to attain better solutions a mixed integer linear programming (MILP) model is developed and applied in order to optimize the design and planning of the bioenergy supply chain. While minimizing the total supply chain cost the production energy facilities capacity and location are defined. The model also includes the optimal selection of biomass amounts and sources, the transportation modes selection, and links that must be established for biomass transportation and products delivers to markets. Results illustrate the positive contribution of the mathematical programming approach to achieve viable economic solutions. Sensitivity analysis on the most uncertain parameters was performed: biomass availability, transportation costs, fixed operating costs and investment costs. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Environmental impact assessment of energy crops cultivation in the Mediterranean Europe

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa Para a obtenção do Grau de Mestre em Energia e Bioenergia

Hydrocarbonoclastic bacteria: from bioremediation to bioenergy feedstock

Tese de Doutoramento em Engenharia Química e Biológica.

The role of marine anaerobic bacteria and archaea in bioenergy production

The development of products from marine bioresources is gaining importance in the biotechnology sector. The global market for Marine Biotechnology products and processes was, in 2010, estimated at 2.8 billion with a cumulative annual growth rate of 510% (Børresen et al., Marine biotechnology: a new vision and strategy for Europe. Marine Board Position Paper 15. Beernem: Marine Board-ESF, 2010). Marine Biotechnology has the potential to make significant contributions towards the sustainable supply of food and energy, the solution of climate change and environmental degradation issues, and the human health. Besides the creation of jobs and wealth, it will contribute to the development of a greener economy. Thus, huge expectations anticipate the global development of marine biotechnology. The marine environment represents more than 70% of the Earths surface and includes the largest ranges of temperature, light and pressure encountered by life. These diverse marine environments still remain largely unexplored, in comparison with terrestrial habitats. Notwithstanding, efforts are being done by the scientific community to widespread the knowledge on oceans microbial life. For example, the J. Craig Venter Institute, in collaboration with the University of California, San Diego (UCSD), and Scripps Institution of Oceanography have built a state-of-the-art computational resource along with software tools to catalogue and interpret microbial life in the worlds oceans. The potential application of the marine biotechnology in the bioenergy sector is wide and, certainly, will evolve far beyond the current interest in marine algae. This chapter revises the current knowledge on marine anaerobic bacteria and archaea with a role in bio-hydrogen production, syngas fermentation and bio-electrochemical processes, three examples of bioenergy production routes.

Aproximación al manejo de Nemátodos Fitófagos de los genéros nacobbus y meloidogyne en la Provincia de Córdoba: cultivos hortícolas y aromáticos. Approach to the management of phytophagous nematodes of de genera nacobbus and meloidogyne in the province of Córdoba: horticultural and aromatic crops.

El proyecto que se propone es continuación de investigaciones relacionadas con dos géneros de nematodos fitófagos de interés para cultivos hortícolas (Nacobbus y Meloidogyne) y plantas aromáticas (Meloidogyne) en la Provincia de Córdoba. Hasta el momento, los conocimientos sobre estos parásitos son limitados, de allí la justificación del tema propuesto. Se realizarán muestreos de los citados cultivos, desarrollados a campo y bajo cubierta, para identificar poblaciones de esos nematodos perjudiciales. Se caracterizará morfológicamente poblaciones de N. aberrans con el objeto de consolidar criterios que permitan su reconocimiento. Se llevarán a cabo estudios de relaciones nematodo-hospedador poniendo énfasis en aspectos para los cuales no existen antecedentes en el país. Por un lado, se evaluará el grado de susceptibilidad de diferentes cultivares de pimiento a la agresión de poblaciones de N. aberrans de reconocida patogenicidad para el cultivo. Por otro, se estudiará el efecto de la colonización de micorrizas arbusculares en raíces de tomate y pimiento, como agente que brindaría resistencia al ataque de N. aberrans. Cabe hacer notar que con respecto a la interacción del complejo representado por N. aberrans-planta-micorrizas no ha sido publicada información alguna a nivel mundial. La importancia del proyecto reside en la posibilidad de obtener datos originales, transferibles al sector de producción agrícola. Al mismo tiempo, contribuirá a definir estrategias alternativas de manejo de problemas ocasionados por nematodos fitófagos, basadas en aspectos biológicos y no en la utilización sistemática de agroquímicos contaminantes.

Evaluación de aspectos agronómicos, químicos-nutricionales y tecnológicos de lupinos y quínoas. Agronomic, chemical-nutritional and technological evaluation of lupin and quinoa grain crops.

Este proyecto desarrolla estudios multidisciplinarios para contribuir con información avalada por métodos científicos, a propuestas de desarrollos regionales agronómicos y de tecnología de alimentos en la provincia de Córdoba. Se propone realizar evaluaciones de factibilidad de cultivo de variedades de lupinos y quínoas en parcelas experimentales y huertas, verificar las características químico-nutricionales de los granos y establecer mecanismos tecnológicos, para poder presentar productos alimenticios viables de comercialización. Estos granos, poco conocidos en los hábitos nutricionales actuales, fueron considerados desde la antigüedad por distintas civilizaciones, como importantes fuentes de alimento vegetal. En la actualidad la necesidad de contar con nuevas fuentes de alimentos provenientes de sistemas auto-sustentables y manufacturación artesanal, ha llevado investigar alternativas de nuevos cultivos y a revalorizar aquellos que han sucumbido a las tecnologías modernas. Tanto los granos de quínoa como la de los lupinos han cobrado interés a nivel internacional por su alto valor nutricional, farmacológico y por sus cualidades de plantas rústicas a los manejos de cultivo. Es por esas razones, que se propone desarrollar un proyecto de investigación con transferencia de tecnología, para contar con experiencias que permitan establecer los lineamientos agronómicos y de tecnología de alimentos necesarios para promover los granos de lupinos y quínoas dentro de los planes nutricionales de nuestra sociedad. La importancia de este proyecto se fundamenta en la necesidad de buscar nuevas alternativas de cultivos que se adapten a los recursos de clima y suelo en áreas rurales de las sierras de Córdoba y promover nuevos emprendimientos relacionados con los sectores agrícolas y de la alimentación. Para su mejor desarrollo el proyecto está diagramado en tres módulos que cubren las siguientes áreas: Módulo 1, ensayos de cultivo en parcelas experimentales y huertas comunales; Módulo 2, análisis químicos-nutricionales; Módulo 3, diseño y adaptación de equipamiento para la manufacturación de alimentos. La metodología de investigación está ampliamente respaldada por la experiencia que cuenta el equipo de trabajo en los módulos propuestos y que puede ser verificada en la producción científica plasmada en trabajos publicados en revistas con referato nacionales e internacionales, presentaciones a congresos y direcciones de tesis.

Estudio del patosistema geminivirus-moscas blancas, Bemisia tabaci (Hemiptera Aleyrodidae) en cultivos de soja. Study of the geminivirus-whiteflies Bemisia tabaci (Hemiptera Aleyrodidae) pathosystem in soybean crops.

La soja es la especie oleaginosa de mayor importancia y consumo en el mundo. Su cultivo se efectúa en aproximadamente 50 países, aunque el 90 por ciento de la producción está concentrada en: Estados Unidos (40 por ciento), Brasil (24 por ciento), Argentina (18 por ciento) y China (8 por ciento). En nuestro país durante la campaña agrícola 2006/07 se alcanzaron 15.981.264 ha y 47.482.784 t. Actualmente, ocupa una amplia zona ecológica, desde los 23º a los 39º de latitud sur y la región pampeana, con cerca del 90 por ciento de la superficie sembrada en las provincias de Santa Fe (28.5 por ciento), Córdoba (28 por ciento) y Buenos Aires (23 por ciento) es la principal productora. Entre los factores que limitan la producción de este cultivo se encuentra el patosistema begomovirus - mosca blanca (Bemisia tabaci Gennadius), que causa pérdidas económicas, al reducir los rendimientos y calidad de los productos obtenidos y aumentar los costos de producción por el uso intensivo de insecticidas. La continua aplicación de agroquímicos para el control del insecto conlleva la selección de individuos resistentes en la población, que puede verse acelerada si se tiene en cuenta que, durante el ciclo de cultivo, se desarrollan varias generaciones. Además, formas inmaduras y adultos se alojan en el envés de las hojas y la acción de los insecticidas es menos eficaz. Ante esto, los agricultores aumentan el número y frecuencia de las aplicaciones, con lo que se incrementa la presión de selección en las poblaciones, favoreciendo el surgimiento de estirpes resistentes. El control químico resulta antieconómico y genera un severo peligro ambiental, con perjuicios para la salud humana y animal. Por lo tanto, resulta imprescindible la búsqueda de formas alternativas de control de la plaga y de los virus que transmite, a través del manejo integrado sustentable, dentro del cual se destacan la resistencia de la planta hospedante (HPR) y el empleo de métodos culturales. Con respecto a los geminivirus, como primer paso en la búsqueda de resistencia, es de gran importancia identificar las especies y/o razas que se encuentran infectando al cultivo de soja. Además, se presupone la existencia de fuentes de resistencia a moscas blancas en germoplasma de soja y, por ende, a los begomovirus que transmiten y que es posible la caracterización de los mecanismos que confieren dicha resistencia. En base a la problemática expuesta se proponen los siguientes objetivos de trabajo:- Aislar y caracterizar molecularmente a las nuevas especies y/o razas de begomovirus detectadas en cultivos de soja y ajustar las técnicas que permitan su identificación.- Detectar y caracterizar los mecanismos de resistencia, antixenosis, antibiosis o ambas, frente a la mosca blanca B. tabaci en distintos cultivares de soja. Para cumplimentar tales objetivos se efectuará el clonado y secuenciación del genoma completo de los diferentes begomovirus detectados; serán ajustadas técnicas de hibridación molecular con marcado no radioactivo y producidos clones infecciosos que, posteriormente, se emplearán para inocular distintas especies (rango de hospedantes). Por otro lado, se tratará de detectar y caracterizar fuentes de resistencia a B. tabaci en germoplasma de soja (cultivares comerciales y líneas en proceso avanzado de mejoramiento). Como primer paso se efectuará la cría de la mosca blanca bajo condiciones controladas.Se medirán variables indicadoras de antibiosis (en condiciones de no elección o alimentación forzada): número de huevos, ninfas y adultos, tasa de mortalidad, duración del ciclo biológico, longevidad y peso de insectos adultos. Complementariamente se determinará antixenosis (en condiciones de libre elección): índice de atracción y preferencia para la oviposición y su correlación con el número de tricomas foliares. Los resultados del proyecto serán de inmediata transferencia a fitotecnistas, semilleros y sector productivo en general, permitiendo la reducción de pérdidas significativas ocasionadas por begomovirus y por su vector.