Potencial de obtención de bioetanol a partir de topinambur (Helianthus tuberosus L.) regado con aguas residuales urbanas

Helianthus tuberosus L. presenta potencial para producir etanol, sustituto de la nafta, y que deberá incorporarse a la misma en un 5% a partir del 2010 en Argentina. Hay antecedentes que señalan que a partir de 50 toneladas de tubérculos pueden obtenerse 4500 l de etanol. En este trabajo se comparó el rendimiento de dos variedades de topinambur regado con agua residual urbana o cloacal (AC) y agua subterránea (AS). El ensayo se realizó en la planta de tratamiento de agua cloacal de Obras Sanitarias Mendoza en el Departamento Tunuyán (33°32’89’’ S y 69°00’80’’ O), Mendoza, Argentina. El potencial para producir bioetanol se estimó a partir de la cantidad de hidratos de carbono fermentables en los tubérculos. El rendimiento de tubérculos presentó diferencias entre los tratamientos de riego, siendo de 177750 kg/ha en AC y de 144000 kg/ha en AS. La estimación del potencial para producir etanol generó un valor de 15000 l de alcohol en las parcelas regadas con AC y 13000 l en las regadas con AS. Para obtener 1 l de alcohol a partir de los tubérculos serían necesarios alrededor de 11 kg, relacionado con un valor de sólidos solubles de 16% en los mismos.

Efecto de la densidad de plantación sobre el rendimiento de topinambur (Helianthus tuberosus L.) regado con aguas residuales urbanas

Helianthus tuberosus L. produce tubérculos ricos en hidratos de carbono fermentables que pueden ser usados para producir etanol. Para el destino energético el cultivo puede ser regado con aguas residuales urbanas. La densidad poblacional en un cultivo de topinambur afecta los parámetros de crecimiento y rendimiento. Se evaluó el efecto de la densidad de plantación sobre el rendimiento de tubérculos. Se compararon 6 tratamientos de densidad, combinando 2 espaciamientos entre hileras (0,70 y 0,80 m) y 3 espaciamientos entre plantas en la hilera (0,30; 0,40 y 0,50 m), generando stands desde las 25.000 a 47.600 plantas/ha. Se presentaron los mayores rendimientos con distancias entre plantas en la hilera de 0,30 ó 0,40 m; no se presentaron diferencias en respuesta a la distancia entre hileras. Los componentes del rendimiento (rendimiento de tubérculos por planta, número de tubérculos por planta y tamaño medio de los tubérculos) respondieron a cambios en la densidad generados por la distancias entre plantas y fueron indiferentes a la variación de distancia entre hileras. La altura de las plantas, el número de tallos principales, el porcentaje de MS y de SS en los tubérculos no se modificaron ante variaciones de densidad.

Efecto del momento de cosecha sobre la calidad hortícola del topinambur (Helianthus tuberosus L.) conservado en cámara frigorífica

El interés por el cultivo de Topinambur (Helianthus tuberosus L.) es creciente a nivel mundial. Como toda hortaliza que se lleva al mercado, o se utiliza como materia prima para la industria, debe estar disponible a lo largo de todo el año. Por esto es importante desarrollar sistemas de almacenamiento que permitan conservar la calidad del producto el mayor tiempo posible. Existen muy pocos antecedentes sobre la conservación poscosecha de tubérculos de topinambur y las variaciones de calidad, que sufre el producto. A través del trabajo de tesis se buscó generar antecedentes sobre los efectos de la fecha de cosecha y la variedad de topinambur sobre las diferentes variables de calidad; la evolución de cada tratamiento conservado en cámara frigorífica y el efecto del lugar/condiciones (cámara frigorífica – campo) y tiempo de conservación sobre la calidad de los tubérculos. Se utilizaron dos variedades de topinambur (tubérculos rojos y blancos). Las variables respuesta ensayadas para definir atributos de calidad fueron: materia seca, sólidos solubles, firmeza, índice de color de piel y de pulpa, presencia de brotes, desarrollo de Penicillium y evolución del peso fresco. Se detectó que el período de cosecha, para garantizar la calidad de los tubérculos y buena evolución en cámara frigorífica durante todo el año, no debería extenderse más allá de los 49 días desde la ocurrencia de la primera helada para la zona de estudio, no observándose diferencias entre variedades. Para consumo en fresco se puede cosechar hasta el 98 días luego de la primera helada, pero estos tubérculos no se conservan correctamente en cámara frigorífica.

Utilización del cultivo plurianual de pataca (Helianthus tuberosus L.) para la producción de hidratos de carbono fermentables a partir de los tallos

La pataca (Helianthus tuberosus L.) es una especie de cultivo con un alto potencial en la producción de hidratos de carbono de reserva en forma de polifructanos, especialmente inulina, que se acumulan temporalmente en los tallos en forma de polisacáridos para translocarse posteriormente a los tubérculos, donde son almacenados. Aunque tradicionalmente el producto de interés del cultivo son los tubérculos, que acumulan gran cantidad de hidratos de carbono fermentables (HCF) cuando se recogen al final del ciclo de desarrollo, en este trabajo se pretende evaluar el potencial de la pataca como productor de HCF a partir de los tallos cosechados en el momento de máximo contenido en HCF, mediante un sistema de cultivo plurianual. Se han realizado los siguientes estudios: i) Determinación del momento óptimo de cosecha en ensayos con 12 clones ii) Potencial del cultivo plurianual de la pataca en términos de producción anual de biomasa aérea y de HCF en cosechas sucesivas, iii) Ensayos de conservación de la biomasa aérea, iv) Estimación de los costes de las dos modalidades de cultivo de pataca para producción de HCF y v) Estimación de la sostenibilidad energética de la producción de bioetanol mediante la utilización de los subproductos. Para la determinación del momento óptimo de la cosecha de la biomasa aérea se ensayaron 12 clones de diferente precocidad en Madrid; 4 tempranos (Huertos de Moya, C-17, Columbia y D-19) y 8 tardíos (Boniches, China, K-8, Salmantina, Nahodka, C-13, INIA y Violeta de Rennes). El máximo contenido en HCF tuvo lugar en el estado fenológico de botón floral-flor que además coincidió con la máxima producción de biomasa aérea. De acuerdo con los resultados obtenidos, la cosecha de los clones tempranos se debería realizar en el mes de julio y en los clones tardíos en septiembre, siendo éstos últimos más productivos. La producción media más representativa entre los 12 clones, obtenida en el estado fenológico de botón floral fue de 23,40 t ms/ha (clon INIA), con un contenido medio en HCF de 30,30 % lo que supondría una producción potencial media de 7,06 t HCF/ha. La producción máxima en HCF se obtuvo en el clon Boniches con 7,61 t/ha y 22,81 t ms/ha de biomasa aérea. En el sistema de cultivo plurianual la cantidad de tallos por unidad de superficie aumenta cada año debido a la cantidad de tubérculos que van quedando en el terreno, sobre todo a partir del 3er año, lo que produce la disminución del peso unitario de los tallos, con el consiguiente riesgo de encamado. El aclareo de los tallos nacidos a principios de primavera mediante herbicidas tipo Glifosato o mediante una labor de rotocultor rebaja la densidad final de tallos y mejora los rendimientos del cultivo. En las experiencias de conservación de la biomasa aérea se obtuvo una buena conservación por un período de 6 meses de los HCF contenidos en los tallos secos empacados y almacenados bajo cubierta. Considerando que el rendimiento práctico de la fermentación alcohólica es de 0,5 l de etanol por cada kg de azúcar, la producción potencial de etanol para una cosecha de tallos de 7,06 t de HCF/ha sería de 3.530 l/ha. El bagazo producido en la extracción de los HCF de la biomasa aérea supondría 11,91 t/ha lo que utilizado para fines térmicos supone más de 3 veces la energía primaria requerida en el proceso de producción de etanol, considerando un poder calorífico inferior de 3.832,6 kcal/kg. Para una producción de HCF a partir de la biomasa aérea de 7,06 t/ha y en tubérculos al final del ciclo de 12,11 t/ha, los costes de producción estimados para cada uno de ellos fueron de 184,69 €/t para los HCF procedentes de la biomasa aérea y 311,30 €/t para los de tubérculos. Como resultado de este trabajo se puede concluir que la producción de HCF a partir de la biomasa aérea de pataca en cultivo plurianual, es viable desde un punto de vista técnico, con reducción de los costes de producción respecto al sistema tradicional de cosecha de tubérculos. Entre las ventajas técnicas de esta modalidad de cultivo, cabe destacar: la reducción de operaciones de cultivo, la facilidad y menor coste de la cosecha, y la posibilidad de conservación de los HCF en la biomasa cosechada sin mermas durante varios meses. Estas ventajas, compensan con creces el menor rendimiento por unidad de superficie que se obtiene con este sistema de cultivo frente al de cosecha de los tubérculos. Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) (JA) is a crop with a high potential for the production of carbohydrates in the form of polyfructans, especially inulin, which are temporarily accumulated in the stems in the form of polysaccharides. Subsequently they are translocated to the tubers, where they are finally accumulated. In this work the potential of Jerusalem artichoke for fermentable carbohydrates from stems that are harvested at their peak of carbohydrates accumulation is assessed as compared to the traditional cultivation system that aims at the production of tubers harvested at the end of the growth cycle. Tubers are storage organs of polyfructans, namely fermentable carbohydrates. Studies addressed in this work were: i) Determination of the optimum period of time for stem harvesting as a function of clone precocity in a 12-clone field experiment; ii) Study of the potential of JA poly-annual crop regarding the annual yield of aerial biomass and fermentable carbohydrates (HCF) over the years; iii) Tests of storage of the aerial biomass, iv) Comparative analysis of the two JA cultivation systems for HCF production: the poly-annual system for aerial biomass harvesting versus the annual cultivation system for tubers and v) Estimation of the energy sustainability of the bioethanol production by using by-products of the production chain. In order to determine the best period of time for aerial biomass harvesting twelve JA clones of different precocity were tested in Madrid: four early clones (Huertos de Moya, C-17, Columbia and D-19) and eight late clones (Boniches, China, K-8 , Salmantina, Nahodka, C-13, INIA and Violeta de Rennes). Best time was between the phenological stages of floral buds (closed capitula) and blossom (opened capitula), period in which the peak of biomass production coincides with the peak of HCF accumulation in the stems. According to the results, the early clones should be harvested in July and the late ones in September, being the late clones more productive. The clone named INIA was the one that exhibited more steady yields in biomass over the 12 clones experimented. The average potential biomass production of this clone was 23.40 t dm/ha when harvested at the floral buds phenological stage; mean HCF content is 30.30%, representing 7.06 t HCF/ha yield. However, the highest HCF production was obtained for the clone Boniches, 7.61 t HCF/ha from a production of 22.81 t aerial biomass/ha. In the poly-annual cultivation system the number of stems per unit area increases over the years due to the increase in the number of tubers that are left under ground; this effect is particularly important after the 3rd year of the poly-annual crop and results in a decrease of the stems unit weight and a risk of lodging. Thinning of JA shoots in early spring, by means of an herbicide treatment based on glyphosate or by means of one pass with a rotary tiller, results in a decrease of the crop stem density and in higher crop yields. Tests of biomass storing showed that the method of keeping dried stems packed and stored under cover results in a good preservation of HCF for a period of six months at least. Assuming that the fermentation yield is 0.5 L ethanol per kg sugars and a HCF stem production of 7.06 t HCF/ha, the potential for bioethanol is estimated at 3530 L/ha. The use of bagasse -by-product of the process of HCF extraction from the JA stems- for thermal purposes would represent over 3 times the primary energy required for the industrial ethanol production process, assuming 11.91 t/ha bagasse and 3832.6 kcal/kg heating value. HCF production costs of 7.06 t HCF/ha yield from aerial biomass and HCF production costs of 12.11 t HCF/ha from tubers were estimated at 184.69 €/t HCF and 311.30 €/t HCF, respectively. It can be concluded that the production of HCF from JA stems, following a poly-annual cultivation system, can be feasible from a technical standpoint and lead to lower production costs as compared to the traditional annual cultivation system for the production of HCF from tubers. Among the technical advantages of the poly-annual cultivation system it is worth mentioning the reduction in crop operations, the ease and efficiency of harvesting operations and the possibility of HCF preservation without incurring in HCF losses during the storage period, which can last several months. These advantages might compensate the lower yield of HCF per unit area that is obtained in the poly-annual crop system, which aims at stems harvesting, versus the annual one, which involves tubers harvesting.

Localización óptima de una planta de bioetanol a partir de tubérculos de pataca (Helianthus tuberosus l.) en la Cuenca del Duero

El objetivo del presente trabajo es determinar la localización óptima de una planta de producción de 30.000 m3/año de bioetanol a partir de tubérculos de pataca (Helianthus tuberosus L.) cultivada en regadío, en tierras de barbecho de la Cuenca Hidrográfica del Duero (CH Duero). Inicialmente se elaboró, a partir de datos bibliográficos, un modelo de producción de pataca en base a una ecuación de regresión que relaciona datos experimentales de rendimientos de variedades tardías con variables agroclimáticas. Así se obtuvo una función de producción basada en la cantidad de agua disponible (precipitación efectiva + dosis de riego) y en la radiación global acumulada en el periodo brotación‐senescencia del cultivo. A continuación se estima la superficie potencial de cultivo de pataca en la CH Duero a partir de la superficie arable en regadío cartografiada por el Sistema de Ocupación del Suelo (SIOSE), a la cual se le aplican, en base a los requerimientos del cultivo, unas restricciones climáticas, edafológicas, topográficas y logísticas mediante el uso de Sistemas de Información Geográfica (SIG). La proporción de superficie de regadío restringida se cuantifica a escala municipal con el fin de calcular la superficie de barbecho en regadío apta para el cultivo de pataca. A partir de las bases de datos georreferenciadas de precipitación, radiación global, y la dotación de agua para el riego de cultivos no específicos establecida en el Plan Hidrológico de la Cuenca del Duero a escala comarcal, se estimó la producción potencial de tubérculos de pataca sobre la superficie de barbecho de regadío según el modelo de producción elaborado. Así, en las 53.360 ha de barbecho en regadío aptas para el cultivo de pataca se podrían producir 3,8 Mt de tubérculos al año (80 % de humedad) (761.156 t ms/año) de los que se podría obtener 304.462 m3/año de bioetanol, considerando un rendimiento en la transformación de 12,5 kg mf/l de etanol. Se estiman los costes de las labores de cultivo de pataca así como los costes de la logística de suministro a una planta de transformación considerando una distancia media de transporte de 25 km, en base a las hojas de cálculo de utilización de aperos y maquinaria agrícola oficiales del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA). Considerando el balance de costes asociados a la producción de bioetanol (costes de transformación, distribución y transporte del producto, costes estructurales de la planta, ahorro de costes por la utilización de las vinazas generadas en el proceso como fertilizante y un beneficio industrial), se ha estimado que el coste de producción de bioetanol a partir de tubérculos de pataca asciende a 61,03 c€/l. Se calculan los beneficios fiscales para el Estado por el cultivo de 5.522 ha de pataca que suministren la materia prima necesaria para una planta de bioetanol de 30.000 m3/año, en concepto de cotizaciones a la Seguridad Social de los trabajadores, impuestos sobre el valor añadido de los productos consumidos, impuesto sobre sociedades y ahorro de las prestaciones por desempleo. Se obtuvieron unos beneficios fiscales de 10,25 c€ por litro de bioetanol producido. El coste de producción de bioetanol depende del rendimiento de tubérculos por hectárea y de la distancia de transporte desde las zonas de producción de la materia prima hasta la planta. Se calculó la distancia máxima de transporte para que el precio de coste del bioetanol producido sea competitivo con el precio de mercado del bioetanol. Como resultado se determinó que el precio del bioetanol (incluido un beneficio industrial del 15%) de la planta sería igual o inferior al precio de venta en el mercado (66,35 c€/l) con una distancia máxima de transporte de 25 km y un rendimiento mínimo del cultivo de 60,1 t mf/ha. Una vez conocido el área de influencia de la planta según la distancia de transporte máxima, se determinó la localización óptima de la planta de producción de bioetanol mediante un proceso de ubicación‐asignación realizado con SIG. Para ello se analizan los puntos candidatos a la ubicación de la planta según el cumplimiento de unos requerimientos técnicos establecidos (distancia a fuentes de suministro eléctrico y de recursos hídricos, distancia a estaciones de ferrocarril, distancia a núcleos urbanos y existencia de Espacios Naturales Protegidos) que minimizan la distancia de transporte maximizando la cantidad de biomasa disponible según la producción potencial estimada anteriormente. Por último, la superficie destinada al cultivo de pataca en el área de influencia de la planta se determina en base a un patrón de distribución del cultivo alrededor de una agroindustria. Dicho patrón se ha obtenido a partir del análisis del grado de ocupación del cultivo de la remolacha en función de la distancia de transporte a la planta azucarera de Miranda de Ebro (Burgos). El patrón resultante muestra que la relación entre el grado de ocupación del suelo por el cultivo y la distancia de transporte a la planta siguen una ecuación logística. La localización óptima que se ha obtenido mediante la metodología descrita se ubica en el municipio leonés de El Burgo Ranero, donde la producción potencial de tubérculos de pataca en la superficie de barbecho situada en un radio de acción de 25 km es de 375.665 t mf/año, superando las 375.000 t mf requeridas anualmente por la planta de bioetanol. ABSTRACT Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) is a harsh crop with a high potential for biomass production. Its main use is related to bioethanol production from the carbohydrates, inulin mainly, accumulated in its tubers at the end of the crop cycle. The aerial biomass could be used as solid biofuel to provide energy to the bioethanol production process. Therefore, Jerusalem artichoke is a promising crop as feedstock for biofuel production in order to achieve the biofuels consumption objectives established by the Government of Spain (PER 2011‐2020 and RDL 4/2013) and the European Union (Directive 2009/28/EC). This work aims at the determination of the optimal location for a 30,000 m3/year bioethanol production plant from Jerusalem artichoke tubers in the Duero river basin. With this purpose, a crop production model was developed by means of a regression equation that relates experimental yield data of late Jerusalem artichoke varieties with pedo‐climatic parameters from a bibliographic data matrix. The resulting crop production model was based on the crop water availability (including effective rainfall and irrigation water supplied) and on global radiation accumulated in the crop emergence‐senescence period. The crop potential cultivation area for Jerusalem artichoke in the Duero basin was estimated using the georeferenced irrigated arable land from the “Sistema de Ocupación del Suelo” (SIOSE) of Spain. Climatic, soil, slope and logistic restrictions were considered by means of Geographic Information Systems (GIS). The limited potential growing area was then applied to a municipality scale in order to calculate the amount of fallow land suitable for Jerusalem artichoke production. Rainfall and global radiation georeferenced layers as well as data of irrigation water supply for crop production (established within the Duero Hydrologic Plan) were use to estimate the potential production of Jerusalem artichoke tubers in the suitable fallow land according to the crop production model. As a result of this estimation, there are 53,360 ha of fallow land suitable for Jerusalem artichoke production in the Duero basin, where 3.8 M t fm/year could be produced. Considering a bioethanol processing yield of 12.5 kg mf per liter of bioethanol, the above mentioned tuber potential production could be processed in 304,462 m3/year of bioethanol. The Jerusalem crop production costs and the logistic supply costs (considering an average transport distance of 25 km) were estimated according to official agricultural machinery cost calculation sheets of the Minister of Agriculture of Spain (MAGRAMA). The bioethanol production cost from Jerusalem artichoke tubers was calculated considering bioethanol processing, transport and structural costs, industrial profits as well as plant cost savings from the use of vinasses as fertilizer. The resulting bioetanol production cost from Jerusalem artichoke tubers was 61.03 c€/l. Additionally, revenues for the state coffers regarding Social Security contributions, added value taxes of consumed raw materials, corporation tax and unemployment benefit savings due to the cultivation of 5,522 ha of Jerusalem artichoke for the 30.000 m3/year bioethanol plant supply were calculated. The calculated revenues amounted to 10.25 c€/l. Bioethanol production cost and consequently the bioethanol plant economic viability are strongly related to the crop yield as well as to road transport distance from feedstock production areas to the processing plant. The previously estimated bioethanol production cost was compared to the bioethanol market price in order to determine the maximum supply transport distance and the minimum crop yield to reach the bioethanol plant economic viability. The results showed that the proposed plant would be economically viable at a maximum transport distance of 25 km and at a crop yield not less than 60.1 t fm/ha. By means of a GIS location‐allocation analysis, the optimal bioethanol plant location was determined. Suitable candidates were detected according to several plant technical requirements (distance to power and water supply sources, distance to freight station, and distance to urban areas and to Natural Protected Areas). The optimal bioethanol plant location must minimize the supply transport distance whereas it maximizes the amount of available biomass according to the previously estimated biomass potential production. Lastly, the agricultural area around the bioethanol plant finally dedicated to Jerusalem artichoke cultivation was planned according to a crop distribution model. The crop distribution model was established from the analysis of the relation between the sugar beet (Beta vulgaris L.) cropping area and the road transport distance from the sugar processing plant of Miranda de Ebro (Burgos, North of Spain). The optimal location was situated in the municipality of ‘El Burgo Ranero’ in the province of León. The potential production of Jerusalem artichoke tubers in the fallow land within 25 km distance from the plant location was 375,665 t fm/year, which exceeds the amount of biomass yearly required by the bioethanol plant.

Influence of light on DNA content of Helianthus annuus Linnaeus.

Mean nuclear 2C DNA content (C equaling haploid DNA per nucleus) of the first leaf of the sunflower, Helianthus annuus L., is influenced by the quality and the quantity of light. Seedlings of two inbred lines, RHA 299 and RHA 271 were germinated and grown in controlled environmental conditions. Lighting was adjusted to provide different combinations of photon flux densities and red to far red (R:FR) ratios. At R:FR = 5.8 and photon flux densities of 170 mumol.m-2.s-1, 200 mumol.m-2.s-1, and 230 mumol.m-2.s-1, DNA content remained high and relatively constant (x = 6.97 pg for RHA 271 and x = 7.32 pg for RHA 299). When the photon flux density range (R:FR = 5.8) was elevated to 350 mumol.m-2.s-1, 410 mumol.m-2.s-1, and 470 mumol.m-2.s-1, mean DNA content was reduced to 6.23 pg (RHA 271) and 6.46 pg (RHA 299). At R:FR = 1.5, mean DNA content was consistently high (7.2-7.9 pg) only at the lowest photon flux density of 170 mumol.m-2.s-1. Significant decreases in DNA content (< or = 12%) were observed at photon flux densities of 200 mumol.m-2.s-1 and 230 mumol.m-2.s-1. At the higher photon flux densities (350 mumol.m-2.s-1, 410 mumol.m-2.s-1, and 470 mumol.m-2.s-1) and R:RF = 1.5, the plants had extremely low DNA contents (mean x = 3.36 pg for RHA 271 and 3.41 pg for RHA 299) and high between-plant variance. The instability of DNA content, particularly for plants grown under light that is far red rich, suggests that phytochromes may be involved in regulating DNA content of the sunflower.

Flavonoids in Australian Melaleuca, Guioa, Lophostemon, Banksia and Helianthus honeys and their potential for floral authentication

Flavonoids in Australian honeys from five botanical species (Melaleuca, Guioa, Lophostemon, Banksia and Helianthus) have been analyzed in relation to their floral origins. Tea tree (Melaleuca quinquenervia) and heath (Banksia ericifolia) honeys show a common flavonoid profile comprising myricetin (3,5,7,3',4',5'-hexahydroxyflavone), tricetin (5,7,3',4,5'-pentahydroxyflavone), querectin (3,5,7,3',4'-pentahydroxyflavone) and luteolin (5,7,3',4'-tetrahydroxyflavone), which was previously suggested as a floral marker for an Australian Eucalyptus honey (bloodwood or Eucalyptus intermedia honey). These honeys of various floral species can be differentiated by their levels of total flavonoids, being 2.12 mg/100 g for heath honey and 6.35 m/100 g for tea tree honey. In brush box (Lophostemon conferta) honey, the flavonoid profile comprising mainly tricetin, luteolin and quercetin is similar to that of another Eucalyptus honey (yellow box or Eucalyptus melliodora honey). These results indicate that the flavonoid profiles in some of the Australian non-Eucalyptus honeys may contain more or less certain flavonoids from Eucalyptus floral sources because of the diversity and extensive availability of Eucalyptus nectars for honeybee foraging yearly around or a possible cross contamination of the monofloral honeys during collection, transportation and/or storage. Further analyses are required to differentiate and/or verify the botanical sources of the flavonoids that contribute to the flavonoid profiles of these honeys, by restricting honey sampling areas and procedures, employing other complementary analytical methods (e.g. pollen analysis, sugar profile) and using materials (e.g. nectar) directly sourced from the flowering plant for comparative studies. In Australian crow ash (Guioa semiglauca) honey, myricetin, tricetin, quercetin, luteolin and an unknown flavonoid have been found to be the main flavonoids, which is characteristic only to this type of honey, and could thus be used as the floral marker, while in Australian sunflower (Helianthus annuus) honey, the content of total flavonoids is the smallest amount comparing to those in the other honeys analysed in this study. However, the flavonoid quercetin and the flavonoid profile mainly consisting of quercetin, quercetin 3,3'-dimethyl ether (5,7,4'-trihydroxy3,3'-dimethoxyflavone), myricetin and luteolin are characteristic only to this sunflower honey and could thus be used for the authentication.

Phenolic acids in Australian Melaleuca, Guioa, Lophostemon, Banksia and Helianthus honeys and their potential for floral authentication

Eight phenolic acids and two abscisic acid isomers in Australian honeys from five botanical species (Melaleuca, Guioa, Lophostemon, Banksia and Helianthus) have been analyzed in relation to their botanical origins. Total phenolic acids present in these honeys range from 2.13 mg/100 g sunflower (Helianthus annuus) honey to 12.11 mg/100 g tea tree (Melaleuca quinquenervia) honey, with amounts of individual acids being various. Tea tree honey shows a phenolic profile of gallic, ellagic, chlorogenic and coumaric acids, which is similar to the phenolic profile of an Australian Eucalyptus honey (bloodwood or Eucalyptus intermedia honey). The main difference between tea tree and bloodwood honeys is the contribution of chlorogenic acid to their total phenolic profiles. In Australian crow ash (Guioa semiglauca) honey, a characteristic phenolic profile mainly consisting of gallic acid and abscisic acid could be used as the floral marker. In brush box (Lophostemon conferta) honey, the phenolic profile, comprising mainly gallic acid and ellagic acid, could be used to differentiate this honey not only from the other Australian non-Eucalyptus honeys but also from a Eucalyptus honey (yellow box or Eucalyptus melliodora honey). However, this Eucalyptus honey could not be differentiated from brush box honey based only on their flavonoid profiles. Similarly, the phenolic profile of heath (Banksia ericifolia) honey, comprising mainly gallic acid, an unknown phenolic acid (Phl) and coumaric acid, could also be used to differentiate this honey from tea tree and bloodwood honeys, which have similar flavonoid profiles. Coumaric acid is a principal phenolic acid in Australian sunflower honey and it could thus be used together with gallic acid for the authentication. These results show that the HPLC analysis of phenolic acids and abscisic acids in Australian floral honeys Could assist the differentiation and authentication of the honeys. © 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Influência do sistema anteoxidante da catalase no ciclo do glioxilato durante o estabelecimento pós-germinativo de cártamo (Carthamus tinctorius L.) e de girassol (Helianthus annuus L.)

Oilseeds are a high-value natural resource, due to its use as a substitute for petroleum. However, the storage time can reduce seed viability and oil quality. Therefore, scientific efforts have been made to provide a increment of storage time, germination rates and plant establishment of high-value oilseeds. The seedling establishment depends of the plant pass over the functional transition stage, characterized by a metabolic change from heterotrophic condition to autotrophic one. The storage oil mobilization is performed by β-oxidation process and the glyoxylate cycle. Also, the functional transition involves acclimation to photosynthetic condition, which generally includes the participation of antioxidant system and the reactive oxygen species, the latter are produced in various reactions of primary and secondary metabolism. In the present study, Catalase was inhibited during the functional transition of sunflower and safflower, after were performed many analyzes to elucidate the effects caused on the SOD and APX antioxidant systems. Also, were checked the changes in expression pattern of the glyoxylate cycle enzymes markers, ICL and MLS. It was observed that after CAT inhibition, the SOD and APX antioxidant systems allow the seedling establishment. Besides, was verified that both oilseeds can be accelerate the reverse mobilization and the photosynthetic establishment when Catalase activity has dramatically decreased

Austropleospora osteospermi gen. et sp nov and its host specificity and distribution on Chrysanthemoides monilifera ssp rotundata in Australia.

Hendersonia osteospermi was found for the first time in Australia on leaf spots of the introduced invasive plant Chrysanthemoides monilifera ssp. rotundata (bitou bush) in coastal regions of New South Wales. Pathogenicity tests on species from 11 tribes in the family Asteraceae, demonstrated that H. osteospermi caused severe necrosis on leaves and stems of C. monilifera ssp. rotundata and its congener C. monilifera ssp. monilifera (boneseed). Small necrotic spots also developed on Osteospermum fruticosum and Dimorphotheca cuneata in the Calenduleae and on Helianthus annuus (sunflower) in the Heliantheae. None of the other plant species tested developed leaf spots, although H. osteospermi was re-isolated from senescent leaves of Cynara scolymus (globe artichoke) in the Cynareae and Vernonia cinerea in the Vernonieae. Single ascospores from ascomata of a Pleospora-like fungus found on diseased stems of bitou bush produced H. osteospermi in culture, which proved the anamorph/teleomorph connection. The ITS region of both a single-ascospore isolate and a single-conidium isolate were sequenced and found to be identical. The taxonomic status of H. osteospermi is re-examined and Austropleospora osteospermi gen. et sp. nov. is described as its teleomorph based on morphology, host range tests and DNA sequence analysis. The potential of A. osteospermi for the biological control of bitou bush and boneseed in Australia is discussed.

Plasmopara sphagneticolae sp. nov. (Peronosporales) on Sphagneticola (Asteraceae) in Australia

A specimen of downy mildew on leaves of Sphagneticola trilobata found in northern Queensland was identified by a systematic approach as a novel species of Plasmopara. A new species, Plasmopara sphagneticolae, is proposed for this specimen, which differs from other species of Plasmopara by morphology, host range, and sequence data from nuclear-ribosomal DNA and mitochondrial DNA. Plasmopara sphagneticolae, together with P. halstedii, are downy mildews found on host species in the tribe Heliantheae (Asteraceae). Plasmopara halstedii causes downy mildew on Helianthus annuus, and is not present on sunflower in Australia. Phylogenetic analysis of the large subunit region of ribosomal DNA showed that P. sphagneticolae was sister to P. halstedii on sunflower.

Viability of seeds in food products proposed for field trips in Galapagos

Seeds of 14 plant species extracted from food products proposed for field trips in Galapagos were tested for viability. Strawberry Fragaria ananasa and Blackberry Rubus glaucus jams (Snob and Gustadina brands) contained no viable seeds. Schullo brand granola contained inviable Sesame Sesamum indicum seed, but Sesame in granolas prepared in Galapagos was viable. Sesame seed in bread was viable but Flax Linum usitatissimum seed in bread was not. Brown Rice Oryza sativa and Sunflower seeds Helianthus annuus were both viable. Fresh Apple Malus domestica, Naranjilla Solanum quitoense, Cucumber Cucumis sativus, Pineapple Ananas comosus, Pear Pyrus communis, Bell Pepper Capsicum annuum, Tomato Solanum lycopersicum, Grape Vinis vinifera all contained viable seeds. We recommend prohibiting any product with viable seeds from field trips to uninhabited areas. CDF Contribution Number 1009.

不同放牧率对不同草原主要植物叶片解剖结构和化学成分的影响

本文选取不同放牧率下的优势植物为研究对象，主要从植物解剖结构和化学成分方面，对内蒙古典型草原和北美混合普列里草原的放牧演替机制进行探讨，这将有助于进一步揭示放牧演替过程及其主要植物对放牧的适应机理。具体研究结果如下： 1. 长期不同放牧率的放牧（内蒙古典型草原区放牧15年和混合普列里草原放牧19年）对所有物种（IMGERS的羊草（Leymus chinensis）、冰草（Agropyron cristatum）、糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）、扁蓿豆（Melissitus rutenica）、小叶锦鸡儿（Caragana microphylla）、冷蒿（Artemisia frigida）和星毛委陵菜（Potentilla acaulis）和CGREC的Artemisia frgida ，Poa pratensis， Agropyron smithii，Solidago rigida， Helianthus rigidus和Symphoricarpos occidentalis）叶片的角质层厚度、表皮细胞面积、叶肉细胞面积、栅栏/海绵组织厚度、叶片厚度、中脉厚度均产生显著影响;放牧显著影响了两个研究区不同生活型功能群植物叶片的角质层厚度、表皮细胞面积、叶肉面积、栅栏/海绵组织和中脉厚度。内蒙古典型草原研究区草本植物功能群的叶片下角质层厚度、栅栏/海绵组织厚度显著大于灌木功能群，而美国混合普列里草原研究区，草本植物功能群的叶片下角质层厚度、表皮细胞面积、叶肉细胞面积、栅栏/海绵组织厚度、叶片厚度、中脉厚度均显著大于灌木功能群。 2. 内蒙古典型草原研究区放牧率显著影响了糙隐子草和小叶锦鸡儿的比叶面积（SLA）;在美国混合普列里草原研究区，放牧率显著影响了冷蒿SLA。但对生活型功能群的SLA影响不显著。 3. 内蒙古典型草原研究区放牧对物种叶片叶绿素含量、纤维素含量影响显著，放牧仅显著增加了扁蓿豆叶片的含氮量。美国混合普列里草原研究区物种叶片的全碳、干物质、酸性洗涤纤维、叶绿素a+b含量受放牧率的显著影响。两研究区放牧率对叶片叶绿素a+b含量影响显著。放牧率也显著影响了不同生活型功能群的全碳含量和叶绿素a+b含量。 4. 两研究区叶片表皮细胞面积和叶肉细胞面积无牧和重牧下显著正相关，表皮细胞面积和叶片厚度在轻牧下显著正相关，叶肉细胞面积和叶片厚度在无牧、中牧和重牧下显著正相关，比叶面积和叶绿素a+b含量在轻牧下显著正相关。扁蓿豆叶片的表皮细胞面积和叶肉细胞面积间存在显著的正相关，其全碳含量和叶绿素a+b含量间存在显著的正相关;Artemisia frgida叶片的角质层厚度和叶片厚度间显著正相关，Poa pratensis叶片的角质层厚度和表皮细胞面积间显著负相关，Solidago rigida叶片表皮细胞面积和光合速率显著正相关。Helianthus rigidus叶片叶肉细胞面积和叶片厚度显著负相关。