Drift from the use of handheld knapsack pesticide sprayers in Boyacá (Colombian Andes)

Offsite pesticide losses in tropical mountainous regions have been little studied. One example is measuring pesticide drift soil deposition, which can support pesticide risk assessment for surface water, soil, bystanders, off target plants and fauna. This is considered a serious gap, given the evidence of pesticide-related poisoning in those regions. Empirical data of drift deposition of a pesticide surrogate, Uranine tracer, within one of the highest potato producing regions in Colombia, characterized by small plots and mountain orography, is presented. High drift values encountered in our study reflect the actual spray conditions using handled knapsack sprayers. Comparison between measured and predicted drift values using three existing empirical equations showed important underestimation. However, after their optimization based on measured drift information, the equations showed a strong predictive power for this study area and the study conditions. The most suitable curve to assess mean relative drift was the IMAG calculator after optimization.

Simulating human and environmental exposure from hand-held knapsack pesticide application: Be-WetSpa-Pest, an integrative, spatially explicit modeling approach

This paper presents an integrative and spatially explicit modeling approach for analyzing human and environmental exposure from pesticide application of smallholders in the potato producing Andean region in Colombia. The modeling approach fulfills the following criteria: (i) it includes environmental and human compartments; (ii) it contains a behavioral decision-making model for estimating the effect of policies on pesticide flows to humans and the environment; (iii) it is spatially explicit; and (iv) it is modular and easily expandable to include additional modules, crops or technologies. The model was calibrated and validated for the Vereda La Hoya and was used to explore the effect of different policy measures in the region. The model has moderate data requirements and can be adapted relatively easy to other regions in developing countries with similar conditions.

Assessment of production efficiency, physicochemical properties and storage stability of spray-dried chlorophyllide, a natural food colourant, using gum Arabic, maltodextrin and soy protein isolate-based carrier systems

P>The aim of this research was to study spray drying as potential action to protect chlorophyllide from environmental conditions for shelf-life extension and characterisation of the powders. Six formulations were prepared with 7.5 and 10 g of carrier agents [gum Arabic (GA), maltodextrin (MA) and soybean protein isolate (SPI)]/100 mL of chlorophyllide solutions. The powders were evaluated for morphological characteristics (SEM), particle size, water activity, moisture, density, hygroscopicity, cold water solubility, sorption isotherms, colour and stability, during 90 days. All the powders were highly soluble, with solubility values around 97%. A significant lower hygroscopicity was observed for GA powders, whilst the lower X(m) values obtained by GAB equation fitting of the sorption isotherms was observed for the 7.5 g MA/100 mL samples. All formulations, but the 1 (7.5 g SPI/100 mL of chlorophyllide), provided excellent stability to the chlorophyllide during 90 days of storage even at room temperature.

DYNAMIC AND STEADY-SHEAR RHEOLOGICAL PROPERTIES OF XANTHAN AND GUAR GUMS DISPERSED IN YELLOW PASSION FRUIT PULP (Passiflora edulis f. flavicarpa)

Yellow passion fruit pulp is unstable, presenting phase separation that can be avoided by the addition of hydrocolloids. For this purpose, xanthan and guar gum [0.3, 0.7 and 1.0% (w/w)] were added to yellow passion fruit pulp and the changes in the dynamic and steady-shear rheological behavior evaluated. Xanthan dispersions showed a more pronounced pseudoplasticity and the presence of yield stress, which was not observed in the guar gum dispersions. Cross model fitting to flow curves showed that the xanthan suspensions also had higher zero shear viscosity than the guar suspensions, and, for both gums, an increase in temperature led to lower values for this parameter. The gums showed different behavior as a function of temperature in the range of 5-35 degrees C. The activation energy of the apparent viscosity was dependent on the shear rate and gum concentration for guar, whereas for xanthan these values only varied with the concentration. The mechanical spectra were well described by the generalized Maxwell model and the xanthan dispersions showed a more elastic character than the guar dispersions, with higher values for the relaxation time. Xanthan was characterized as a weak gel, while guar presented a concentrated solution behavior. The simultaneous evaluation of temperature and concentration showed a stronger influence of the polysaccharide concentration on the apparent viscosity and the G` and G `` moduli than the variation in temperature.

The Tnt1 family member Retrosol copy number and structure disclose retrotransposon diversification in different Solanum species

Eukaryotic genome expansion/retraction caused by LTR-retrotransposon activity is dependent on the expression of full length copies to trigger efficient transposition and recombination-driven events. The Tnt1 family of retrotransposons has served as a model to evaluate the diversity among closely related elements within Solanaceae species and found that members of the family vary mainly in their U3 region of the long terminal repeats (LTRs). Recovery of a full length genomic copy of Retrosol was performed through a PCR-based approach from wild potato, Solanum oplocense. Further characterization focusing on both LTR sequences of the amplified copy allowed estimating an approximate insertion time at 2 million years ago thus supporting the occurrence of transposition cycles after genus divergence. Copy number of Tnt1-like elements in Solanum species were determined through genomic quantitative PCR whereby results sustain that Retrosol in Solanum species is a low copy number retrotransposon (1-4 copies) while Retrolyc1 has an intermediate copy number (38 copies) in S. peruvianum. Comparative analysis of retrotransposon content revealed no correlation between genome size or ploidy level and Retrosol copy number. The tetraploid cultivated potato with a cellular genome size of 1,715 Mbp harbours similar copy number per monoploid genome than other diploid Solanum species (613-884 Mbp). Conversely, S. peruvianum genome (1,125 Mbp) has a higher copy number. These results point towards a lineage specific dynamic flux regarding the history of amplification/activity of Tnt1-like elements in the genome of Solanum species.

Preparation of Achiral and Chiral (E)-Enaminopyran-2,4-diones and Their Phytotoxic Activity

A short and efficient approach to a range of new chiral and achiral functionalized (E)-enaminopyran-2,4-diones starting with commercially available dehydroacetic acid is described. The phytotoxic properties of these (E)-enaminopyran-2,4-diones were evaluated by their ability to interfere with the growth of Sorghum bicolor and Cucumis sativus seedlings. A different sensitivity of the two crops was evident with the (E)-enaminopyran-2,4-diones. The most active compounds were also tested against two weeds, Ipomoea grandifolia and Brachiaria decumbens. To the best of our knowledge, this is the first report describing enaminopyran-2,4-diones as potential plant growth regulators.

Electronic Structure and Spectro-Structural Correlations of Fe(III)Zn(II) Biomimetics for Purple Acid Phosphatases: Relevance to DNA Cleavage and Cytotoxic Activity

Purple acid phosphatases (PAPs) are a group of metallohydrolases that contain a dinuclear Fe(II)M(II) center (M(II) = Fe, Mn, Zn) in the active site and are able to catalyze the hydrolysis of a variety of phosphoric acid esters. The dinuclear complex [(H(2)O)Fe(III)(mu-OH)Zn(II)(L-H)](CIO(4))(2) (2) with the ligand 2-[N-bis(2-pyridylmethyl)aminomethyl]-4-methyl-6-[N-(2-pyridylmethyl)(2-hydroxybenzyl) aminomethyl]phenol (H(2)L-H) has recently been prepared and is found to closely mimic the coordination environment of the Fe(III)Zn(II) active site found in red kidney bean PAP (Neves et al. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 7486). The biomimetic shows significant catalytic activity in hydrolytic reactions. By using a variety of structural, spectroscopic, and computational techniques the electronic structure of the Fe(III) center of this biomimetic complex was determined. In the solid state the electronic ground state reflects the rhombically distorted Fe(III)N(2)O(4) octahedron with a dominant tetragonal compression align ad along the mu-OH-Fe-O(phenolate) direction. To probe the role of the Fe-O(phenolate) bond, the phenolate moiety was modified to contain electron-donating or -withdrawing groups (-CH(3), -H, -Br, -NO(2)) in the 5-position. Tie effects of the substituents on the electronic properties of the biomimetic complexes were studied with a range of experimental and computational techniques. This study establishes benchmarks against accurate crystallographic struck ral information using spectroscopic techniques that are not restricted to single crystals. Kinetic studies on the hydrolysis reaction revealed that the phosphodiesterase activity increases in the order -NO(2)<- Br <- H <- CH(3) when 2,4-bis(dinitrophenyl)phosphate (2,4-bdnpp) was used as substrate, and a linear free energy relationship is found when log(k(cat)/k(0)) is plotted against the Hammett parameter a. However, nuclease activity measurements in the cleavage of double stranded DNA showed that the complexes containing the electron-withdrawing -NO(2) and electron-donating CH3 groups are the most active while the cytotoxic activity of the biomimetics on leukemia and lung tumoral cells is highest for complexes with electron-donating groups.

A simple and sensitive detection of diquat herbicide using a dental amalgam electrode A comparison using the chromatographic technique

This paper describes the use of a dental amalgam electrode (DAE) to evaluate the electrochemical behaviour and to develop an electroanalytical procedure for determination of diquat herbicide in natural water and potato samples. The work was based on the square wave voltammetry responses of diquat, which presented two well-defined and reversible reduction peaks, at -0.56 V (peak 1) and -1.00V (peak 2). The experimental and voltammetric parameters were optimised, and the analytical curves were constructed and compared to similar curves performed by high performance liquid chromatography coupled to ultraviolet-visible spectrophotometric detector (HPLC/UV-vis). The responses were directly proportional to diquat concentration in a large interval of concentration, and the calculated detection limits were very similar, around 10 mu g L(-1) (10 ppb) for voltammetric and chromatographic experiments. These values were lower than the maximum residue limit established for natural water by the Brazilian Environmental Agency. The recovery percentages in pure electrolyte, natural water and potato samples showed values from 70% to 130%, demonstrating that the voltammetric methodology proposed is suitable for determining any contamination by diquat in different samples, minimising the toxic residues due to the use of liquid mercury or the adsorptive process relative to use of other solid surfaces. (C) 2009 Published by Elsevier B.V.

Intoxicação por Sida carpinifolia (Malvaceae) em caprinos

Descrevem-se os achados clínicos e patológicos da intoxicação espontânea e experimental por Sida carpinifolia em caprinos. Os achados da intoxicação espontânea serão apresentados em dois artigos. Um deles relata pela primeira vez uma doença investigada em de 1997 no município de Lajeado, RS. O outro artigo descreve os aspectos clínicos e patológicos da intoxicação espontânea em dois surtos adicionais, ocorridos no ano de 2001 no município de Glorinha e em Porto Alegre, RS. Nesses trabalhos caracterizou-se através de exames clínicos, patológicos e ultra-estruturais uma doença de depósito lisossomal. Por análise do padrão de coloração com histoquímica de lectinas, em cortes histológicos do cerebelo, pâncreas e fígado, observou-se afinidade de marcação especificamente com Concanavalia ensiformis, Triticum vulgaris e T. vulgaris-succinilado, similar ao de alfa-manosidose hereditária ou adquirida por ingestão de plantas do gênero Swainsona, Oxytropis, Astragalus e Ipomoea. A caracterização do princípio tóxico da planta, associada com as lesões que induzem o quadro clínico, foi apresentada em forma de um artigo. A metodologia e resultados do estudo experimental da intoxicação por Sida carpinifolia serão aqui descritos. Para caracterizar o quadro clínico e patológico, foi administrada a 14 caprinos, divididos 7 grupos de dois indivíduos cada, Sida carpinifolia, secada a sombra e triturada por períodos de 15, 20, 40, 60, 90 e 120 dias. O consumo diário variou de 14 a 21g/kg nos diferentes grupos durante o experimento. Para outros 3 caprinos efetuou-se a administração forçada da planta seca por via oral, de 10 a 12,5 g/kg, durante 30 dias. O quadro clínico até os 30 dias de consumo da planta consistia principalmente de letargia, alteração intermitente da consistência das fezes e diminuição no ganho de peso. Por volta de 40 dias de consumo, os caprinos demonstravam também incoordenação motora aos estímulos e após os 60 dias de consumo ocorria incoordenação motora espontânea, com tremores musculares de cabeça e pescoço principalmente. As principais alterações histológicas e ultra-estruturais foram vacuolização e tumefação citoplasmática em neurônios, células da tireóide e pâncreas observadas com intensidade leve após 15 dias de consumo e acentuada após os 90 dias de consumo de Sida carpinifolia.

Produção, caracterização, purificação parcial e aplicação de um peptídeo antimicrobiano produzido por Bacillus licheniformis P40

Uma bactéria identificada como Bacillus licheniformis P40 isolada de intestino de peixe (Leporinus sp.) da bacia amazônica foi estudada quanto à sua capacidade de produzir antimicrobianos. O sobrenadante da cultura obtido em caldo de cérebro e coração (BHI) foi caracterizado, sendo ativo contra importantes bactérias patogênicas e deteriorantes como L. monocytogenes, B. cereus, E. carotovora e isolados clínicos de Streptococcus. Este foi parcialmente purificado através de precipitação com sulfato de amônio e cromatografia de gel filtração e de troca iônica. Foram assim isoladas duas substâncias com atividade antimicrobiana, sendo uma delas de natureza protéica. Esta foi estável a altas temperaturas (100o C), numa ampla faixa de pH e mostrou propriedades de biosurfactante. O sobrenadante parcialmente purificado foi utilizado para o combate a um importante fitopatógeno: Erwinia carotovora. Uma dose de 6400 UA/mL foi bactericida para uma concentração de 107 UFC/mL em 20 minutos in vitro. A substância foi capaz de evitar a formação da podridão mole em batatas (in vivo). Foi estudada a produção da atividade antimicrobiana em resíduos e sub-produtos da indústria de alimentos, sendo escolhido o soro de queijo para otimizar a produção através de um experimento fatorial 23 variando as condições de temperatura, pH e concentração de soro de queijo em pó. As melhores condições foram para temperaturas entre 26 e 37o C e pH entre 6,5 e 7,5 para uma concentração de soro de 7%, sendo que aumentos na concentração levaram a aumentos na produção.

Interferência da palha de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) na emergência de espécies de plantas daninhas da família convolvulaceae

Este trabalho foi conduzido na Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias de Jaboticabal-UNESP, com o objetivo de estudar o efeito de diferentes quantidades de palha de cana-de-açúcar deixadas na superfície do solo sobre a emergência de algumas espécies de plantas daninhas pertencentes à família Convolvulaceae. Os tratamentos foram distribuídos no esquema de parcelas subsubdivididas, com a quantidade de palha nas parcelas de 0, 5, 10, 15 e 20 t ha-1, as variedades SP 79 2233 e RB 83 5486 nas subparcelas e as espécies de plantas daninhas nas subsubparcelas. Aos 45 dias após semeadura (DAS), a presença de 15 t ha-1 de palha reduziu em 46 e 62% o número de plantas de I. quamoclit e M. cissoides, respectivamente. Entretanto, a presença de 20 t ha-1 reduziu em 82, 65, 62, 70, 60 e 88% o número de plantas de I. quamoclit, I. purpurea, I. grandifolia, I. hederifolia, I. nil e M. cissoides, respectivamente, quando comparadas à ausência de palha.

Influência do resíduo de colheita de cana-de-açúcar sem queima sobre a eficiência dos herbicidas imazapic e imazapic + pendimethalin

Os resíduos deixados sobre o solo por ocasião da colheita mecanizada da cana-de-açúcar podem constituir-se em uma barreira física para a ação dos herbicidas no controle de plantas daninhas, quando aplicados em pré-emergência destas plantas sobre a palha da cana. em virtude disso, o presente trabalho teve por objetivos analisar e quantificar a interferência dessa camada de palha sobre o solo na ação dos herbicidas imazapic e imazapic + pendimethalin no controle de plantas daninhas em áreas onde a cana-de-açúcar foi colhida mecanicamente sem a queima da palhada previamente à colheita. Foram realizados dois ensaios simultâneos: um com a retirada da palha dois dias após a aplicação dos herbicidas e o outro com a manutenção desta, ambos conduzidos em casa de vegetação. O imazapic isolado foi aplicado nas dosagens de 0, 122,5 e 147 g i.a.ha-1 e em mistura com pendimethalin na dosagem de 75 + 1500 g i.a.ha-1, com simulação de chuvas nas intensidades de 30, 60 e 90 mm. Após análise dos resultados de biomassa seca, altura e número de folhas das plantas de Sorghum bicolor e Cyperus rotundus, além de nota visual e biomassa seca de Panicum maximum, Brachiaria plantaginea, Digitaria horizontalis, Amaranthus viridis, Ipomoea grandifolia e Brachiaria decumbens, constatou-se eficiência proporcional dos herbicidas à dosagem utilizada, independentemente da presença da palha, à exceção de Ipomoea grandifolia e Brachiaria decumbens, além de haver menor controle nos tratamentos submetidos à chuva de 90 mm. Esses resultados indicam boas perspectivas quanto à aplicação destes herbicidas em áreas de colheita mecanizada de cana-de-açúcar sem queima, para controle de plantas daninhas em condições de pré-emergência.

Controle de plantas daninhas através da palha de cana-de-açúcar associada à mistura dos herbicidas trifloxysulfuron sodium + ametrina

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da palha de cana-de-açúcar resultante da colheita sem queima e da mistura comercial dos herbicidas trifloxysulfuron sodium + ametrina, na emergência e no acúmulo de biomassa seca de nove espécies de plantas daninhas. Os tratamentos foram distribuídos em esquema fatorial 3 x 3, sendo três quantidades de palha resultantes da colheita da cana-de-açúcar sem queima (0, 10 e 15 t ha-1), e três doses da mistura formulada dos herbicidas trifloxysulfuron sodium + ametrina (0, 1,75 e 2,00 kg ha-1), aplicados em condições de pós-emergência das plantas daninhas. As densidades das plantas daninhas foram avaliadas aos 15, 60 e 90 dias após a aplicação (DAA) da mistura dos herbicidas, e a biomassa seca das plantas daninhas, aos 90 DAA. A presença de palha sobre o solo suprimiu as densidades das populações de Brachiaria plantaginea, Digitaria horizontalis, Panicum maximum, Sida glaziovii e Amaranthus hybridus a níveis de infestação considerados satisfatórios de controle. A palhada também reduziu as populações de Senna obtusifolia, Ipomoea hederifolia, I. grandifolia e I. nil, porém em níveis insatisfatórios de controle. A mistura de herbicidas nas doses estudadas controlou todas as espécies de plantas daninhas avaliadas. Na presença da palha, o controle das plantas de S. obtusifolia, I. nil, I. hederifolia e I. grandifolia somente foi satisfatório quando foi aplicada a mistura de herbicidas. Para o controle de P. maximum, houve vantagem na integração dos dois métodos de controle, em relação à aplicação isolada da menor quantidade de palha estudada ou à aplicação da mistura de herbicidas.

Fitossociologia de comunidades de plantas daninhas em agroecossistema cana-crua

Objetivou-se neste trabalho estudar a fitossociologia de comunidades de plantas daninhas de canaviais colhidos no sistema mecanizado, sem queima prévia da palha, e a similaridade entre talhões quanto à composição de espécies. Os levantamentos foram realizados em 28 talhões comerciais na região de Ribeirão Preto-SP. em cada talhão foram demarcadas áreas de coleta e avaliação, na proporção de duas por hectare, mantidas sem controle, e que serviram de local para as amostragens de plantas daninhas. As amostragens foram feitas com quadrados vazados (0,5 x 0,5 m), lançados aleatoriamente duas vezes em cada uma das áreas. Essas amostragens foram realizadas determinando-se a densidade e a biomassa específica aos 120 dias após o corte da cana. Cyperus rotundus foi a principal espécie, destacando-se quanto aos valores de importância relativa (IR). As plantas dicotiledôneas anuais de propagação por sementes também se destacaram, dentre as quais diversas espécies das famílias Euphorbiaceae e Convolvulaceae. em contrapartida, as gramíneas tradicionais de áreas de cana colhida queimada tiveram pouco destaque. O índice de Shannon (H) de diversidade de espécies das comunidades variou de 0 a 1,61, e o índice de similaridade entre os talhões (S) foi muito variável. A maioria das espécies ou grupo de espécies apresentou padrão agregado (V/m > 1,00), com valores relativamente altos de índice de agregação (V/m). Entretanto, na maioria dos casos, Cyperus rotundus e as Convolvulaceas apresentaram os maiores índices.

Lixiviação de sulfentrazone e amicarbazone em colunas de solo com adição de óleo mineral

O presente trabalho teve por objetivo avaliar a lixiviação dos herbicidas sulfentrazone e amicarbazone, com e sem óleo mineral, em área de plantio de cana-de-açúcar sobre um Latossolo Vermelho-Escuro, por meio de colunas de solo. Para avaliação da lixiviação, após acumuladas as precipitações de 35, 67 e 106 mm, tubos de PVC de 10 cm de diâmetro, seccionados longitudinalmente, foram enterrados até a profundidade de 35 cm, procurando-se manter a estrutura original do solo. Os tubos foram retirados, separados em suas metades e acondicionados em casa de vegetação, onde se semearam as plantas-teste sorgo (Sorghum bicolor) e corda-de-viola (Ipomoea nil) longitudinalmente ao longo do perfil de cada metade dos tubos. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas consistiram da aplicação dos dois herbicidas, adicionados ou não de adjuvante, e uma testemunha sem herbicida. Nas subparcelas estudaram-se as profundidades de percolação (0,0-2,5; 2,5-5,0; 5,0-10; 10-15; 15-20; 20-25; 25-30; e 30-35 cm). Aos 20 dias após a semeadura, determinou-se a matéria seca das plântulas. Observou-se que o sulfentrazone lixiviou até 10 cm de profundidade, mesmo com 106 mm de precipitação, sem efeito diferenciado do óleo. Os efeitos foram mais pronunciados para o sorgo. O amicarbazone não interferiu na matéria seca das plântulas de sorgo. Quanto à corda-de-viola, o herbicida sob precipitação de 35 mm reduziu o desenvolvimento das plântulas, independentemente da profundidade e sem efeito diferenciado do óleo; com 67 mm de precipitação, o herbicida lixiviou pelo solo, e o óleo mineral o manteve na camada mais superficial. Com 106 mm, o herbicida foi totalmente lixiviado e não se constatou efeito do óleo.