Molecular Tuning of Rhodopsins for High Visual Sensitivity in Different Light Environments : Variation in Absorbance Spectrum and Opsin Sequence within and between Species

Visual pigments of different animal species must have evolved at some stage to match the prevailing light environments, since all visual functions depend on their ability to absorb available photons and transduce the event into a reliable neural signal. There is a large literature on correlation between the light environment and spectral sensitivity between different fish species. However, little work has been done on evolutionary adaptation between separated populations within species. More generally, little is known about the rate of evolutionary adaptation to changing spectral environments. The objective of this thesis is to illuminate the constraints under which the evolutionary tuning of visual pigments works as evident in: scope, tempo, available molecular routes, and signal/noise trade-offs. Aquatic environments offer Nature s own laboratories for research on visual pigment properties, as naturally occurring light environments offer an enormous range of variation in both spectral composition and intensity. The present thesis focuses on the visual pigments that serve dim-light vision in two groups of model species, teleost fishes and mysid crustaceans. The geographical emphasis is in the brackish Baltic Sea area with its well-known postglacial isolation history and its aquatic fauna of both marine and fresh-water origin. The absorbance spectrum of the (single) dim-light visual pigment were recorded by microspectrophotometry (MSP) in single rods of 26 fish species and single rhabdoms of 8 opossum shrimp populations of the genus Mysis inhabiting marine, brackish or freshwater environments. Additionally, spectral sensitivity was determined from six Mysis populations by electroretinogram (ERG) recording. The rod opsin gene was sequenced in individuals of four allopatric populations of the sand goby (Pomatoschistus minutus). Rod opsins of two other goby species were investigated as outgroups for comparison. Rod absorbance spectra of the Baltic subspecies or populations of the primarily marine species herring (Clupea harengus membras), sand goby (P. minutus), and flounder (Platichthys flesus) were long-wavelength-shifted compared to their marine populations. The spectral shifts are consistent with adaptation for improved quantum catch (QC) as well as improved signal-to-noise ratio (SNR) of vision in the Baltic light environment. Since the chromophore of the pigment was pure A1 in all cases, this has apparently been achieved by evolutionary tuning of the opsin visual pigment. By contrast, no opsin-based differences were evident between lake and sea populations of species of fresh-water origin, which can tune their pigment by varying chromophore ratios. A more detailed analysis of differences in absorbance spectra and opsin sequence between and within populations was conducted using the sand goby as model species. Four allopatric populations from the Baltic Sea (B), Swedish west coast (S), English Channel (E), and Adriatic Sea (A) were examined. Rod absorbance spectra, characterized by the wavelength of maximum absorbance (λmax), differed between populations and correlated with differences in the spectral light transmission of the respective water bodies. The greatest λmax shift as well as the greatest opsin sequence difference was between the Baltic and the Adriatic populations. The significant within-population variation of the Baltic λmax values (506-511 nm) was analyzed on the level of individuals and was shown to correlate well with opsin sequence substitutions. The sequences of individuals with λmax at shorter wavelengths were identical to that of the Swedish population, whereas those with λmax at longer wavelengths additionally had substitution F261F/Y in the sixth transmembrane helix of the protein. This substitution (Y261) was also present in the Baltic common gobies and is known to redshift spectra. The tuning mechanism of the long-wavelength type Baltic sand gobies is assumed to be the co-expression of F261 and Y261 in all rods to produce ≈ 5 nm redshift. The polymorphism of the Baltic sand goby population possibly indicates ambiguous selection pressures in the Baltic Sea. The visual pigments of all lake populations of the opossum shrimp (Mysis relicta) were red-shifted by 25 nm compared with all Baltic Sea populations. This is calculated to confer a significant advantage in both QC and SNR in many humus-rich lakes with reddish water. Since only A2 chromophore was present, the differences obviously reflect evolutionary tuning of the visual protein, the opsin. The changes have occurred within the ca. 9000 years that the lakes have been isolated from the Sea after the most recent glaciation. At present, it seems that the mechanism explaining the spectral differences between lake and sea populations is not an amino acid substitution at any other conventional tuning site, but the mechanism is yet to be found.

Reproduction and population structure in European aspen

The European aspen (Populus tremula) is a keystone species for biodiversity in boreal forests. However, the future of aspen may be threatened, because large aspens have mostly been removed from managed forests, whereas regeneration and the long-term persistence of mature trees are subjects of concern in protected areas. Aspen is a pioneer tree, and it can reproduce both sexually by seed and asexually by root suckers. Through asexual reproduction aspen forms clones, groups of genetically identical trees (ramets). In my thesis, I have studied the structure of aspen populations in terms of number, size, clonal and demographic properties. Additionally, I have investigated the emergence and survival of seedlings as well as the seed quantity and quality in crosses between the European and hybrid aspen. To study the regeneration and population structure, mature aspens were recorded in old-growth and managed forests in eastern Finland based on a large-scale inventory (11 400 ha). In addition, small aspen trees were surveyed on sample plots. Clonal structure was investigated both by morphological characters and by DNA-based markers (microsatellites). Seedling emergence and survival was studied with two sowing experiments. With crosses between European and hybrid aspens we wanted to study whether elevated temperatures due to climate change would benefit the different crosses of European and hybrid aspen unequally and thus affect the gene flow between the two species. The average volumes of mature aspen were 5.3 m3/ha in continuous old-growth, and 0.8 m3/ha in managed forests. Results indicate also that large aspen trees in managed forests are a legacy of the past less intensively managed forest landscapes. Long-term persistence of aspen in protected areas can only be secured by restoration measures creating sufficiently large gaps for regeneration. More emphasis should be given to sparing aspens in thinnings and to retaining of mature aspens in regeneration cutting in managed forests. Aspen was found to be spatially aggregated in the landscape. This could be explained by site type, disturbance history and / or limitations in seed dispersal. Clonal structure does not explain the spatial aggregation, since average size of the clones was only 2.3 ramets, and most clones (70 %) consisted of just one ramet. The small size of the clones suggests that most of them are relatively young. Therefore, sexual reproduction may be more common than has previously been thought. Seedling emergence was most successful in mineral soil especially, when the site had been burned. Only few seedlings occurred on humus. Survival of the seedlings was low, and strongly dependent on moisture, but also on seedbed conditions. The seeds were found to maintain their germinability longer than has earlier been thought to be possible. Interspecific crosses produced more seeds with higher quality than intraspecific crosses. When temperature was elevated, germination of hybrid aspen seeds increased more than seeds from P. tremula x P. tremula crosses. These results suggest that hybrid aspen may have a significant genetic impact on the European aspen, and this effect may become strengthened by climate warming.

Phosphorus and organic matter discharged by Finnish rivers to the Baltic Sea

Tiivistelmä: Suomen jokivesien Itämereen kuljettama fosfori ja orgaaninen aine

European aspen and hybrid aspen under changing environment : Leaf traits, growth and litter decomposition

Understanding the responses of species and ecosystems to human-induced global environmental change has become a high research priority. The main aim of this thesis was to investigate how certain environmental factors that relate to global change affect European aspen (Populus tremula), a keystone species in boreal forests, and hybrid aspen (P. tremula × P. tremuloides), cultivated in commercial plantations. The main points under consideration were the acclimatization potential of aspen through changes in leaf morphology, as well as effects on growth, leaf litter chemistry and decomposition. The thesis is based on two experiments, in which young aspen (< 1 year) were exposed either to an atmospheric pollutant [elevated ozone (O3)] or variable resource availability [water, nitrogen (N)]; and two field studies, in which mature trees (> 8 years) were growing in environments exposed to multiple environmental stress factors (roadside and urban environments). The field studies included litter decomposition experiments. The results show that young aspen, especially the native European aspen, was sensitive to O3 in terms of visible leaf injuries. Elevated O3 resulted in reduced biomass allocation to roots and accelerated leaf senescence, suggesting negative effects on growth in the long term. Water and N availability modified the frost hardening of young aspen: High N supply, especially when combined with drought, postponed the development of frost hardiness, which in turn may predispose trees to early autumn frosts. This effect was more pronounced in European aspen. The field studies showed that mature aspen acclimatized to roadside and urban environments by producing more xeromorphic leaves. Leaf morphology was also observed to vary in response to interannual climatic variation, which further indicates the ability of aspen for phenotypic plasticity. Intraspecific variation was found in several of the traits measured, although intraspecific differences in response to the abiotic factors examined were generally small throughout the studies. However, some differences between clones were found in sensitivity to O3 and the roadside environment. Aspen leaf litter decomposition was retarded in the roadside environment, but only initially. By contrast, decomposition was found to be faster in the urban than the rural environment throughout the study. The higher quality of urban litter (higher in N, lower in lignin and phenolics), as well as higher temperature, N deposition and humus pH at the urban site were factors likely to promote decay. The phenotypic plasticity combined with intraspecific variation found in the studies imply that aspen has potential for withstanding environmental changes, although some global change factors, such as rising O3 levels, may adversely affect its performance. The results also suggest that the multiple environmental changes taking place in urban areas which correspond closely with the main drivers of global change can modify ecosystem functioning by promoting litter decomposition, mediated partly by alterations in leaf litter quality.

Orgaanisen aineen huuhtoutuminen ja siihen vaikuttavat tekijät

English summary: The washing out of organic matter and factors affecting it.

Jokien ainevirtaamista Suomen rannikolla

Engl. summary: Amounts of substances discharged by rivers off the coast of Finland

Efecto del momento de fertilización, posición de la yema y sustratos en tres clones de quequisque (Xanthosoma sagittifolium (L) Schott) propagados a través de la técnica de reproducción acelerada de semillas

El presente estudio se realizó con el objetivo de determinar el efecto que ejercen la posición de la yema, el momento de fertilización y sustrato sobre la velocidad de brotación y el crecimiento de las plantas de los genotipos de quequisque (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott): Blanco (Bco), Masaya (My) y Nueva Guinea (NG) propagados a través de la técnica de reproducción acelerada de semillas - CRAS, además se pretendió contribuir en la definición de una metodología para la propagación rápida y masiva de plantas a través de esta técnica. Los estudios se llevaron a cabo en canteros con dimensiones de 4.75 m de largo por 1.3 m de ancho, con una capa de 5 cm de hormigón rojo y otra de 15 crn de arena y en bolsas de polietileno para vivero (0.91 kg). Se establecieron tres ensayos bifactoriales siguiendo el arreglo de diseños completos al azar (DCA): posición de la yema (hacia abajo y hacia arriba); momento de fertilización (sin fertilización -testigo-; con fertilizaciones a los 15 dds, 30 dds y 45 dds; a los 30 y 45 dds; y a los O, 15, 30 y 45 dds); y sustratos (arena, humus, suelo; 1:1 humus-suelo; 1:1:2 arena-humus-suelo). Se evaluaron las variables altura de planta (cm), grosor del pseudotallo (cm), número de hojas y área foliar (cm2 . A los datos numéricos de las variables se les realizó un análisis de varianza (ANDEVA). Las yemas colocadas hacia abajo registraron una velocidad de brotación estadísticamente superior (8.15 cm) a la registrada por las yemas colocadas hacia arriba (5.92 cm), independientemente del genotipo. El quequisque Bco, sin importar la posición de la yema, brotó más rápido (8.36 cm) que los otros genotipos; el genotipo My lo hizo más lentamente (5.16 cm). Los genotipos donde se fertilizó a los 30 y 45 dds obtuvieron resultados estadísticamente superiores en todas las variables (Bco 23.21, My 15.23 y NG 22.86 cm de altura). El testigo (sin fertilización) obtuvo los resultados más discretos (Bco 8.71, My 13.83 y NG 14.25 cm de altura). Ningún genotipo prevaleció en todas las variables evaluadas, sin embargo, el genotipo NG registró los resultados más sobresalientes. Las combinaciones más destacadas en las interacciones genotipo - fertilización fueron el clon Bco y NG fertilizadas a los 30 y 45 dds (23.21 y 22.86 cm de altura respectivamente); el testigo y la fertilización aplicada a los O, 15, 30 y 45 dds en combinación con los tres genotipos reportaron los resultados más bajos. Las plantas de los genotipos Bco (27.98 cm de altura) y My (25.65 cm de altura) desarrolladas en humus registraron valores estadísticamente superiores. En los sustratos arena (Bco 9.82 y My 11.59 cm de altura) y suelo (Bco 16.29 y My 3.20 cm de altura) se obtuvieron plantas con los valores más bajos en las variables evaluadas. En las interacciones, el genotipo Blanco reportó los mayores valores (altura 19.5 cm, grosor 1.13 cm y área foliar 122 cm 2 coincidiendo con los dos ensayos anteriores

Utilizacion de diferentes abonos organicos y su efecto en el crecimiento y rendimiento de pipian (Cucurbita argyrosperma Huber), en la finca El Plantel, Masaya, 2007

E n Nicaragua el pipi á n ( Cucurbita argyrosperma Huber) se cultiva en pequeña escala utilizando pocos insumos en su mayoría sintéticos. Poca información existe sobre su cultivo empleando insumos orgánicos. Por lo anterior se esta bleció un ensayo de campo en la finca El Plantel, Masaya el 20 abril del 2007, con el propósito general de contribuir con la generación de información referente al uso de abonos orgánicos y su efecto sobre el crecimiento, y rendimiento del cultivo de pipia n . De forma específica se evaluó el efecto de tres abonos orgánicos; ( compost, humus, biofertilizantes y C+H+B ) , usados solos y combinados los tres en comparación con el testigo absoluto sobre el c omportamiento agronómico de pipi á n, en momentos determinado s y a través del tiempo. El ensayo consistió en un experimento unifactorial bajo un arreglo de tratamientos (cinco) en Bloques Completos al Azar (BCA) con tres repeticiones. Los valores promedios obtenidos al aplicar humus para las variables número de hoja s (7) y cobertura (2 6 cm ) , resultaron significativamente superiores al compararlos con el valor promedio del testigo absoluto (6 y 21 cm., respectivamente para las variables antes mencionadas) . T odos los abonos orgánicos estudiados y el testigo absoluto m ostraron un patrón de cambios a través del tiempo estadísticamente similar (11,7461 frutos por hectáreas ) para las diferentes variables estudiadas. El rendimiento alcanzado al aplicar compost fue significativamente superior (P < 0.05) al obtenido por el tes tigo absoluto ( 6,191 frutos por hectáreas) , aunque inferior al reportado comercialmente

Dinámica poblacional de arvenses en el cultivo del pipian (Cucurbita pepo L.) producido bajo un sistema de manejo orgánico y un sistema de manejo convencional, en Tipitapa, Masaya 2007

Actualmente, el manejo de arvenses en las Cucurbitaceae es a base de herbicidas, repercutiendo en serios problemas al ambiente y al hombr e. En la finca experimental El Plantel, ubicado en el km 43 ½ carretera Tipitapa – Masaya, se estableció un estudio con el objetivo de conocer la dinámica poblacional de arvenses y su incidencia en el cultivo de pipián Cucurbita pepo L; producido bajo dos sistemas de manejo. Se evaluó un sistema convencional con el uso de Completo (12 - 30 - 10) 522.98 Kg/Ha, Urea 190.06 Kg/Ha, y un sistema orgánico con el uso Humus 10,886.95Kg/Ha, Compost: 21,900.62Kg/Ha, Biofertilizante: 14,765.21 Kg/Ha En una área 525m2, en tres parcelas de 80.5 m2, alternando con el pipián, el caupí. ( Vigna unguiculata . (L) Walp). En la diversidad se encontraron 13 especies en el sistema orgánico, predominando Tithonia rotundifolia (Mill) Blake, Boerhavia erecta L., Sorghum halepense (L) P e rs. Y 10 familias, entre ellas, Portulacaceae, Asteraceae, Nyctaginaceae, y Cyperaceae. Y en el sistema convencional 11 especies, predominando, Ixophorus unicetus (Presl), Sorghum halepense (L) P ers, Tithonia rotundifolia (Mill) Blake, y 9 familias, sobres alieron Poaceae, Portulacaceae, Asteraceae, y Nyctaginaceae. El porcentaje de cobertura en los dos sistemas de manejo se presento similar. La biomasa por familia, especie y cultivo, fue mayor en el sistema orgánico. El rendimiento del cultivo no reflejo di ferencia significativa entre los dos sistemas de manejo evaluados. Los resultados demostraron que presencia de arvenses no afectó el desarrollo y crecimiento del cultivo. El manejo orgánico puede verse como una alternativa viable para el productor y para l a conservación del ambiente, a pesar de ser este un corto ciclo, este manejo muestra que a futuro se pueden obtenerse mejores resultados

Efecto de fertilizantes orgánicos y sintéticos en el crecimiento y rendimiento del cultivo de soya (Glycine max (L) merrill), El Plantel, Masaya, 2009

El ensayo fue establecido en la finca El Plantel, propiedad de la Universidad Nacional Agraria, kilómetro 42 ½ de la carretera Masaya – Tipitapa. C on el objetivo de evaluar el efecto de los abonos orgánicos y sintéticos sobr e el crecimiento y rendimiento del cultivo de soya. El material vegetal utilizado fue la variedad CEA-CH-86. Se utilizó un diseño experimental de parcelas apareadas, el cual cons iste en el establecimiento de dos tratamientos con cuatro sub repeticiones po r tratamiento, con un área de 84m 2 por subrepetición. La fertilización orgánica se realizó con compost, hum us de lombriz y biofertilizante en dosis de 10,000 kg ha -1 , 4,488 kg ha -1 y 4,762 l ha -1 , respectivamente, el fertilizante sintético aplicado fue completo (12-30-10) y ureá 46% en dosis de 382 y 119.04 kg ha -1 , respectivamente. Las variables de crecimiento evaluada s fueron, días a emergencia (%), altura de la planta (cm) y diámetro del tallo (mm). Al momento de la cos echa; altura de inserción de la primera vaina (cm), número de vainas por planta, número de granos por vainas, peso de mil granos (g), rendimiento del grano en kg ha -1 . Las variables evaluadas fueron sometidas a un análisis de varianza (ANDEVA) y análisis de correlación entre el rendimient o y sus componentes a través del programa estadístico JMP 7 y se realizó un aná lisis económico para ev aluar la rentabilidad de los tratamientos y de esta forma ofrecer alternativas económicas a pequeños y medianos productores. En base a los resultados obtenid os, se concluye que no existe diferencia significativa en cuanto a la ap licación de los tratamientos con fertilizantes orgánicos y sintéticos, sobre las variables evaluadas. El mayor rendimiento lo presentó el tratamiento orgánico con 1,816.61 kg ha -1 , seguido del tratamiento sintético con 1,318.38kg ha -1 sin ser estadísticamente diferentes. El análisis económic o indica que el tratamiento con fertilizantes sintéticos presenta el menor costo variable (C$ 9,021.8) y el mayor beneficio neto con (C$ 2,843.6)

Efecto de la fertilización orgánica versus fertilización sintética sobre el crecimiento y rendimiento del cultivo de maíz (Zea mays L>) El Plantel, Masaya, 2010

El presente trabajo de investigación se estableció entre los meses de octubre 2010 a febrero 2011 en la Finca El Plantel, propiedad de la Universidad Nacional Agraria ubicada en el kilometro 30 de la carretera Tipitapa - Masaya, con el objetivo de Generar i nformación respecto al efecto de la fertilización orgánica versus sintética en variables de crecimiento y rendimiento del cultivo de maíz, variedad NB - 6 en la finca El Plantel. El experimento fue unifactorial con cuatro parcelas por tratamiento . El área de cada parcela fue de 84 m 2 en la que la parcela útil estuvo conformada por 10 surcos centrales con un área de 48 m 2 . Se establecieron dos tratamientos: uno sintético aplicando urea al 46% y completo fórmula 12 - 30 - 10 y fertilizantes orgánicos (compost, humu s de lombriz y biofertilizante líquido). Las variables de crecimiento evaluadas fueron altura de planta, número de hojas, ancho de la hoja, longitud de la hoja, diámetro del tallo, acame de la planta; las de rendimiento fueron número de plantas cosechadas, longitud de mazorca, diámetro de mazorca, peso de mazorca, número de hileras por mazorca, número de granos por hilera, peso de mil granos, y rendimiento. Todas estas variables fueron sometidas a análisis estadístico utilizando la t Student. Los resultados muestran que en las variables de crecimiento se encontró diferencias significativas para acame de la planta, y en las variables del rendimiento se encontró diferencias significativas para peso de mazorca, número de hileras por mazorca y número de granos p or hilera. El tratamiento sintético presentó un rendimiento de 2 669.58 kg ha - 1 , mientras que con el tratamiento orgánico se obtuvo 2 018.60 kg ha - 1

Efecto de diferentes dosis de tres tipos de abonos orgánicos en maíz como planta indicadora

Efecto de diferentes dosis de tres tipos de abonos orgánicos en maíz como planta indicadora. Nicaragua forma parte de los países tropicales donde las altas temperatura y precipitaciones pueden degradar la materia orgánica en forma exponencial bajo ciertas condiciones de la labranza intensiva. Una de las medidas para contrarrestar la disminución de la materia orgánica en suelos agrícolas, puede ser la aplicación de compost como una forma de humus estable, producto de descomposición microbiana en condiciones controladas. Su función estabilizador es ejercida sobre las propiedades químicas, físicas y biológicas del suelo. En Nicaragua existen varias fuentes orgánicas útiles para la elaboración de compost. En el estudio siguiente se probaron tres tipos de desechos que presentan problemas de contaminación y por lo tanto un costo socio económicos: residuos vegetales mezclados con estiércol, desperdicios del mercado mayor y los desechos orgánicos de un barrio capitalismo. Los diferentes abonos de aplicaron en dos dosis de 15,30 y 45 ton/ha en un ensayo en parcelas ávidas con el cultivo de maíz, variedad NB 5 tomado como testigo una cero aplicación y una aplicación de fertilizante químico con 100 kg /ha de N, 60 kg/ha de p2 o5 y 20 kg de k2o. En el primer año se obtuvo un rendimiento mayor con la aplicación de 45 ton/ha. De compost del mercado mayor. La aplicación de 15 y 30 ton/ha de este mismo abono presentó un rendimiento estadístico igual al del obtenido con fertilización química de su dosis mencionada. En la prueba de residual de los abonos se comprobó que en el segundo año, el compost producido a partir de residuos vegetales y estiércoles posee un mayor efecto residual que los otros y que la aplicación de 30 y 45 ton /ha. Presentó un efecto sobre rendimiento del cultivo que era estadísticamente igual al producido con el fertilizante químico que se aplicó de nuevo en éste último ciclo. Como conclusión se puede afirmas que el compost del mercado mayor poseía una mayor velocidad de descomposición bajo las condiciones climática dadas y por ende se recomienda aplicarlo anualmente en una cantidad de 15 ton/ha se demostró también que el estiércol presenta propiedades más estables lo que permite una aplicación bianual con un nivel de 30 ton/ha. Sin embargo, el uso de desecho doméstico como fuente para la elaboración de compost todavía ha dado un resultado satisfactoria y necesita estudios posteriores antes de poder hacer cualquier recomendación de su uso.

Efecto del período de maduración del estiércol bovino sobre el comportamiento productivo de lombrices rojas en la zona de Camoapa

El presente trabajo se realizó en la finca de la Universidad Nacional Agraria sede Camoapa, ubicada en el municipio de Camoapa del departamento de Boaco, en el período comprendido de abril a agosto del 2003. La explotación de lombrices representa un gran potencial para nuestro país, genera ingresos adicionales por la comercialización de lombrices y lombrihumus que pueden ser utilizados como alimentación animal, humana y como una valiosa fuente de fertilización. El objetivo principal de este trabajo investigativo fue valorar el comportamiento productivo de lombrices rojas (Eisenia foetida y Eudrillus eugeniae) bajo diferentes tiempos de maduración del sustrato bovino. Actualmente hay desconocimiento sobre el tiempo de maduración necesario del estiércol para usarse como sustrato en lombricultura y con frecuencia se utiliza sustrato muy fresco o muy avanzado que conlleva a la liberación de sustancias tóxicas en el primer caso, y el desarrollo de la planaria (Dugesia sp.) en ambos casos se ve afectada la calidad del producto final. Para realizar el estudio se utilizó un Diseño Completamente Aleatorio con cuatro tratamientos y ocho repeticiones. Los tratamientos consistieron en los períodos 9, 13, 17 y 21 días de maduración respectivamente. Los datos fueron sometidos a un análisis estadístico en Statistical Análisis System consistente en la realización de un modelo aditivo lineal (M.A.L.) que permitiera la determinación de diferencias o no entre los tratamientos. Los datos que presentaron diferencias significativas en el Modelo Aditivo Lineal, fueron sometidos a un análisis de regresión para determinar la relación de los períodos de maduración del estiércol con las variables evaluadas y de esa manera pronosticar el período de maduración de mayor relevancia en la producción de humus y lombrices. Como resultado del presente estudio se obtuvo que no hay efecto del período de maduración sobre la producción de lombrices pero si sobre el peso total de humus producido (P < 0.0112) y se puede predecir a partir del análisis de regresión que el aumento en el tiempo de maduración provoca un aumento significativo (P > 0.0545) en la producción de humus siguiendo el modelo lineal y =19.1+1.26X; R-Sq = 89.4%.

Relação entre pluviosidade efetiva e estoque de matéria orgânica de superfície na ciclagem de nutrientes em floresta ombrófila urbana: Parque Nacional da Tijuca - RJ

O estoque de matéria orgânica de superfície refere-se a todo material orgânico decomposto ou em decomposição sobreposto ao solo mineral, bem como ao material orgânico misturado às partículas minerais do horizonte A. Este serve como indicador da funcionalidade e integridade de ecossistemas florestais quando o analisamos sob a perspectiva das "Formas de Húmus". Nesta perspectiva o material orgânico se presenta como disposto em camadas internas que variam no peso e espessura de acordo com a atuação dos agentes decompositores locais, e expressa a ciclagem de nutrientes que se dá a partir dos dois principais processos que sintetizam e/ou modulam o funcionamento dos ecossistemas, a produção e a decomposição da matéria orgânica. O modelo de formas de húmus segue uma classificação desenvolvida na Europa que não se aplica perfeitamente às áreas tropicais pela alta variabilidade de ambientes. Estima-se que fatores locais e particulares como características edáficas, estrutura e composição da vegetação, relevo e o microclima podem distorcer esta classificação e diferir significativamente do modelo global. Esta pesquisa buscou o refinamento deste modelo, buscando entender de que modo a pluviosidade efetiva (chuva que atravessa a copa das árvores e chega ao solo), como fenômeno de natureza microclimática, se relaciona com o estoque de matéria orgânica de superfície (sob a perspectiva das formas de húmus) em ambiente de floresta ombrófila montanhosa urbana.Para tal foram executadas análises físicas sobre o estoque de matéria orgânica de superfície, monitoramento da pluviosidade efetiva com pluviômetro experimentais adaptados para esta demanda e análises químicas sobre a água da chuva após lixiviação da matéria orgânica. Foi montada uma estrutura composta de quinze pluviômetros experimentais em uma encosta florestada no Parque Nacional da Tijuca (Rio de Janeiro - RJ) e instalação de pluviômetros eletrônicos em ambientes de céu aberto em áreas adjacentes a esta encosta pertencentes à área do parque. Os resultados indicam que da chuva que cai na floresta, cerca de 15% é interceptada pelas copas e o restante, parte é interceptada pela matéria orgânica do solo. A camada MFB (ou H) é a que retém mais água, indicando que, florestas que a decomposição é rápida no processo de fragmentação e lenta na mineralização, terão mais água retida no estoque de matéria orgânica. As diferentes camadas vão nutrir o solo de maneira diferenciada quando este processo deriva da lixiviação, como o cálcio que é liberado em a maior quantidade pelas camadas mais fragmentadas como a F e a MFB, o potássio e magnésio têm maior disponibilização quando deriva da camada L, indicando que durante este processo estes nutrientes são mais consumidos do que liberados. Foi perceptível que o sódio é bastante abundante na chuva antes mesmo de atingir a matéria orgânica, confirmando estudos anteriores. A utilização deste sistema proposto de pluviômetros experimentais possibilitou entender como esta estratificação interna do estoque de matéria orgânica de superfície acumula água, pois os métodos tradicionais não se baseiam no modelo de formas de húmus, e possibilitou ainda, o a análise do processo de lixiviação e liberação de nutrientes para o solo.