Variabilidade espacial e temporal da produtividade de culturas sob sistema plantio direto

O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade espacial e temporal da produtividade de soja, milho e trigo, em uma lavoura comercial de 57 ha, não irrigada, manejada há mais de dez anos sob sistema plantio direto, em um Latossolo Vermelho distrófico típico, em Palmeira das Missões, RS. A coleta de dados de produtividade de seis cultivos, entre 2000 e 2005, foi realizada por colhedora equipada com monitor de produtividade. Análises estatísticas e geoestatísticas foram realizadas a fim de avaliar a variabilidade espacial e a presença de dependência espacial ao longo dos anos. A produtividade da soja, do milho e do trigo alcançada apresenta variabilidade com continuidade espacial, correlacionando-se entre si, ao longo dos anos. Em anos de deficit hídrico, verifica-se aumento da variabilidade espacial da produtividade. A cultura do milho é mais eficiente do que a da soja em detectar a variabilidade espacial da produtividade existente na lavoura.

Validation of microsatellite markers for assisted selection of soybean resistance to cyst nematode races 3 and 14

The objective of this work was to validate microsatellite markers associated with resistance to soybean cyst nematode (Heterodera glycines Ichinohe) races 3 and 14, in soybean (Glycine max L.) genotypes, for use in marker-assisted selection (MAS) programs. Microsatellites of soybean linkage groups A2, D2 and G were tested in two populations, and their selection efficiencies were determined. The populations were 65 F2:3 families from Msoy8001 (resistant) x Conquista (susceptible) cross, and 66 F2:3 families of S5995 (resistant) x Renascença (susceptible) cross, evaluated for resistance to races 3 and 14, respectively. Families with female index up to 30% were considered moderately resistant. Markers of A2 and G linkage groups were associated with resistance to race 3. Markers Satt309 and GMENOD2B explained the greatest proportion of phenotypic variance in the different groups. The combinations Satt309+GMENOD2B and Satt309+Satt187 presented 100% selection efficiency. Resistance to race 14 was associated with markers of G linkage group, and selection efficiency in the Satt309+Satt356 combination was 100%. The selection differential obtained by phenotypic and marker assisted selection showed that both can result in similar gains.

Grau de compactação, propriedades físicas e rendimento de culturas em Latossolo e Argissolo

O objetivo deste trabalho foi avaliar os parâmetros físicos do solo e o rendimento das culturas da soja (Glycine max) e feijoeiro (Phaseolus vulgaris) em resposta ao grau de compactação de um Latossolo e um Argissolo. Nos dois solos, foram determinados a macroporosidade, a resistência à penetração (RP), o grau de compactação (GC), a altura e o rendimento de culturas. Quanto ao Argissolo, avaliou-se também a condutividade hidráulica de solo saturado (Ktetas). O aumento do GC provoca redução linear da macroporosidade e da Ktetas e aumento da RP. Valores de GC correspondentes aos valores críticos de macroporosidade e RP dependem do tipo de solo. Em Latossolo os limites críticos de aeração e de resistência à penetração são alcançados com menor grau de compactação do que em Argissolo. A cultura da soja é favorecida por um grau de compactação intermediário em Latossolo, e o grau de compactação ótimo para a cultura da soja é de 86%. No Argissolo não é possível determinar um GC ótimo para as culturas da soja e do feijoeiro devido à elevada compactação nesse solo.

Interação entre resistência genética parcial e fungicidas no controle da ferrugem asiática da soja

O objetivo deste trabalho foi estudar a interação de diferentes cultivares de soja com fungicidas no controle da ferrugem asiática, em duas épocas de semeadura. O experimento foi realizado em condições de campo, de setembro de 2005 a maio de 2006. Foram analisadas as características: incidência, severidade (porcentagem de área foliar infectada e nota visual da parcela), número de pústulas por centímetro quadrado, peso de mil sementes e produtividade. A área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD) foi calculada para os dados da doença. Foram observados efeitos significativos das cultivares, dos fungicidas, e da interação entre esses fatores, tanto nos valores de AACPD quanto no peso de mil sementes e produtividade. As cultivares IAC-100, Potenza e UFUS-Impacta apresentaram, em ambas as épocas de semeadura, a presença de resistência parcial à ferrugem asiática, evidenciada pelos valores baixos da AACPD. O fungicida do grupo dos triazóis (cyproconazole) e sua mistura com um fungicida do grupo das estrobilurinas (azoxystrobina e cyproconazole) apresentam controle eficiente sobre a ferrugem asiática.

Correção da acidez e mobilidade de íons em Latossolo com aplicação superficial de escória, lama cal, lodos de esgoto e calcário

Com o objetivo de avaliar a correção da acidez, saturação por bases e a mobilidade de nitrato, cálcio e magnésio no perfil de um Latossolo Vermelho distrófico, foi conduzido experimento em condições de campo, em área sob sistema plantio direto, de 2002 a 2005. A possível interferência dos ácidos orgânicos, provenientes da aveia-preta, decorrentes da aplicação superficial de escória de aciaria, lama cal e lodos de esgoto centrifugado e de biodigestor, foram igualmente avaliadas nas doses de 0 (testemunha), 2, 4 e 8 t ha-1 e um tratamento adicional composto pela calagem superficial na dose de 2 t ha-1. A aplicação superficial de doses crescentes de escória de aciaria, lama cal e lodo de esgoto centrifugado permitiu verificar aumento do valor de pH no solo. Esses resíduos e o lodo de esgoto de biodigestor elevaram a saturação por bases e a disponibilidade de nitrato, cálcio e magnésio até a profundidade de 40 cm no solo, com apenas três meses de reação. A pequena quantidade de ácidos orgânicos na parte aérea da aveia-preta não justificou o rápido deslocamento dos nutrientes e da neutralização do solo em subsuperfície. Os resíduos escória de aciaria, lama cal e lodo de esgoto centrifugado podem ser utilizados como corretivos da acidez e aplicados sobre a superfície do solo no sistema de plantio direto.

Inheritance pattern and selection criteria for resistance to soybean cyst nematode races 3 and 9

The objective of this work was to determine soybean resistance inheritance to Heterodera glycines Ichinohe (soybean cyst nematode - SCN) races 3 and 9, as well as to evaluate the efficiency of direct and indirect selection in a soybean population of 112 recombinant inbred lines (RIL) derived from the resistant cultivar Hartwig. The experiment was conducted in a completely randomized design, in Londrina, PR, Brazil. The estimated narrow-sense heritabilities for resistance to races 3 and 9 were 80.67 and 77.97%. The genetic correlation coefficient (r g = 0.17; p<0.01) shows that some genetic components of resistance to these two races are inherited together. The greatest genetic gain by indirect selection was obtained to race 9, selecting to race 3 due to simpler inheritance of resistance to race 9 and not because these two races share common resistance genes. The resistance of cultivar Hartwig to races 3 and 9 is determined by 4 and 2 genes, respectively. One of these genes confers resistance to both races, explaining a fraction of the significant genetic correlation found between resistance to these SCN races. The inheritance pattern described indicates that selection for resistance to SCN must be performed for each race individually.

Synthesis of F-18-labeled cyclic-[RGDfK] peptides for PET imaging of angiogenesis

Objectives: αvβ3 integrin is of great interest for tumor targeting because of its high concentration in tumor tissue. It recognizes ligands containing an arginine-glycine-aspartate motif (RGD), and a number of RGD-containing peptides have been developed as PET imaging probes of angiogenesis. We synthesized a series of 18F-labeled cyclic-[RGDfK] peptides for in vivo imaging of αvβ3 expression. Our F-18 labeled prosthetic groups were attached to the αvβ3 ligand via click chemistry, and the reaction conditions (time, temperature, solvent and pH) were optimized by using single modified amino acids.Methods: Seven amino acids were selected considering their different biochemical properties (polarity, total charge, presence of aromatic ring and heteroatom). All the amino acids were modified by the introduction of azido moiety to allow the interaction with alkyne prosthetic groups. Once the conditions of the click chemistry were optimized, the prosthetic groups were also coupled with the cyclic-[RGDfK] exhibiting an azido function. 4- Trimethylammonium-nitrobenzene triflate was used as precursor for the radiosynthesis of the prosthetic groups. The fluorination was carried out with K2CO3/K2.2.2 in CH3CN at 95 oC, and the nitro group was reduced with NaBH4 and Pd/C in MeOH. The resulting 18F-aniline was subsequently coupled to alkynoic acids to yield the final F-18 labeled prosthetic groups. Finally, the prosthetic groups were attached to the peptides via Huisgen's cycloaddition. Figure 1. F-18 labeled αvβ3 ligand.Results: Our new prosthetic groups were successfully clicked to the modified amino acids and to the cyclic- [RGDfK], and the reactions were almost quantitative within 1 to 3.5 h. The pH of the reaction did not influence the reaction kinetic and yield. The four steps of the F-18 labeling were completely automated providing the final products in quantities and yields practical for PET imaging. IC50 values of our ligands for αvβ3 and α5β1 demonstrated a high selectivity of our compounds towards αvβ3, as well as the negligible effect of the prosthetic groups on the affinity of the ligand to its receptor, as confirmed by the prediction of the molecular modeling.Conclusions: We have successfully synthesized novel F-18 labeled prosthetic groups, as well as novel PET imaging probes of αvβ3 expression. The reaction conditions of the Huisgen's cycloaddition were optimized with selected modified amino acids, and subsequently transposed to the cyclic-[RGDfK] peptide. IC50 data demonstrate that our 18F-labeled ligands were selective for αvβ3. In vivo microPET/CT studies in tumor bearing mice are underway.

Análise de fatores e estratificação ambiental na avaliação da adaptabilidade e estabilidade em soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de diferentes métodos de estratificação ambiental, a representatividade dos locais de avaliação, e a adaptabilidade e estabilidade de genótipos de soja, por meio de ensaios de produtividade de grãos, nos estados do Paraná e Santa Catarina, nos anos agrícolas de 2000 a 2003, em um total de 15 ambientes. Foram utilizados, para estratificação ambiental, o método tradicional de Lin e a análise de fatores aliada ao porcentual de parte simples (PS%) da interação genótipo vs. ambiente (GxA). Na determinação da adaptabilidade e estabilidade dos genótipos, foram utilizados modelos baseados em regressão linear única e bissegmentada. Foram testados 21 genótipos de soja em delineamento de blocos ao acaso com três repetições, na avaliação da produtividade de grãos. O genótipo RB 605 apresenta ampla faixa de adaptação com elevada produtividade média de grãos. De acordo com ambos os métodos, as localidades de Palotina e Brasilândia do Sul podem ser reduzidas a somente um local de ensaio.A análise de fatores associada ao PS% da interação GxA é mais seletiva para estratificação ambiental, em relação ao método tradicional de Lin.

Inheritance of resistance to soybean cyst nematode races 3 and 14 in soybean RIL and F2 populations

The objective of this work was to evaluate the soybean inheritance of resistance to cyst nematode races 3 and 14. The following populations where evaluated: one population of recombinant inbred lines (RILs) [Hartwig (resistant) x Y23 (susceptible line)] for races 3, 14 and 9; one population of families F2:3 [M-SOY 8001 (resistant) x MB/BR 46 - Conquista (susceptible)] for race 3; and one population of families F2:3 [(S5995 (resistant) x BRSMG Renascença (susceptible)] for race 14. In RIL populations, four epistatic genes were identified which conditioned resistance to race 14, and three epistatic ones for resistance to races 3 and 9. The lack of one gene provided moderate resistance under all situations. The highest number of genes for resistance to race 14 points out that genes responsible for lower effects might be involved. In population F2:3 from M-SOY 8001 x MB/BR 46 - Conquista, one recessive gene for moderate resistance and two recessive genes complete resistance to race 3 were identified. Two recessive genes conditioning moderate resistance to race 14 were identified in population F2:3 from the crossing S5995 x BRSMG Renascença. These results will be useful in designing crossings, involving these parentals, with higher possibility to accumulating genes that provide resistance to several SCN races.

Avaliação qualitativa e quantitativa da microbiota do solo e da fixação biológica do nitrogênio pela soja

O objetivo deste trabalho foi definir, para as condições edafoclimáticas do Brasil, níveis aceitáveis de dispersão de alguns parâmetros biológicos, utilizados em estudos de impacto ambiental de novas tecnologias usadas na cultura da soja. Dois ensaios com soja convencional e transgênica foram conduzidos em 11 municípios de seis estados e no Distrito Federal; os parâmetros avaliados foram: carbono e nitrogênio da biomassa microbiana, respiração basal e quociente metabólico microbiano, eletroforese do DNA do solo em géis desnaturantes (DGGE), fixação biológica do nitrogênio, população de rizóbios, número e massa de nódulos secos, ocupação dos nódulos pelas estirpes de Bradyrhizobium, massa de matéria seca da parte aérea, nitrogênio total e nitrogênio como ureídos na parte aérea. A variabilidade temporal de: carbono e nitrogênio, da biomassa microbiana, da respiração basal e do quociente metabólico microbiano foi adequada, e o coeficiente de variação máximo aceitável foi estimado em 35%. A homogeneidade entre repetições, tratamentos e coletas foi confirmada por DGGE. Em solos pobres em nitrogênio, os parâmetros de massa de nódulos e massa da parte aérea, com coeficiente de variação máximo de 33 e 18%, respectivamente, foram adequados para avaliar a fixação biológica do N, que contribuiu com 72 a 88% do nitrogênio total da parte aérea.

Conjunto mínimo de parâmetros para avaliação da microbiota do solo e da fixação biológica do nitrogênio pela soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar e validar um conjunto mínimo de parâmetros para o monitoramento, em campo, da microbiota do solo e da fixação biológica do N2 (FBN) pela soja. Os ensaios foram conduzidos em áreas de plantios comerciais (safra 2002/2003) e experimentais (safra 2004/2005), em blocos ao acaso. O C e o N da biomassa microbiana (CBM e NBM) mostraram-se adequados para a avaliação quantitativa da microbiota do solo e ambos os parâmetros foram correlacionados significativamente, portanto, apenas um deles precisa ser determinado. Foram obtidas correlações positivas e significativas entre a massa da parte aérea seca das plantas (MPAS) e o CBM e o NBM. A análise do DNA total do solo por eletroforese em géis desnaturantes (DGGE) detectou alterações qualitativas na microbiota do solo, relacionadas à homogeneidade da área e a diferenças entre tratamentos, áreas e coletas. A massa de nódulos secos (MNS) foi o melhor parâmetro para a avaliação da nodulação. Correlações significativas foram constatadas entre a MPAS e o N total acumulado na parte aérea (NTPA). Resultados semelhantes foram observados entre a MPAS e o N de ureídos (NTU). O monitoramento da FBN pela soja pode ser realizado apenas pela determinação da MNS e da MPAS.

Recuperação do nitrogênio das fontes sulfato e nitrato de amônio pelo milho em sistema semeadura direta

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência das épocas de parcelamento do nitrogênio suplementar à semeadura, nas concentrações foliares e na produtividade de grãos do milho, cultivado após dois anos de soja, e quantificar a recuperação do nitrogênio do fertilizante, pela técnica da diluição isotópica (15N). Os tratamentos constaram da aplicação de 70 kg ha-1 de nitrogênio, como dose suplementar à adubação de semeadura do milho em épocas distintas: na semeadura da aveia-preta; oito dias antes da semeadura do milho; em cobertura, quando as plantas tinham quatro a cinco folhas; e em cobertura quando as plantas tinham sete a oito folhas. Não há diferença para as concentrações foliares e produtividade de grãos, quando se aplica nitrogênio suplementar à adubação de semeadura ou não, independentemente da época de aplicação, após o cultivo de soja por dois anos, em área de sistema semeadura direta. A recuperação do nitrogênio é superior no compartimento planta inteira, quando aplicado em cobertura, em relação à aplicação em pré-semeadura. O parcelamento do nitrogênio em cobertura não melhora a recuperação do fertilizante em relação a uma única aplicação.

Distribuição de Carabidae e Staphylinidae em agroecossistemas

O objetivo deste trabalho foi determinar a distribuição da riqueza de espécies e a preferência pelo habitat de Carabidae e Staphylinidae (Coleoptera), em áreas com rotação de soja e milho, em plantio direto e convencional, e em áreas adjacentes a estas com fragmento florestal e povoamento de pínus, respectivamente. Os besouros foram amostrados por meio de armadilhas de solo distribuídas em dois transectos de 100 m de comprimento. A distribuição da riqueza de espécies nas culturas, no fragmento florestal e no pínus foi avaliada por meio de análise de regressão linear. A análise de agrupamento foi empregada para identificar as espécies quanto à preferência pelos habitats: fragmento florestal, pínus, cultura e interface. A distribuição da riqueza de espécies de Carabidae e Staphylinidae não variou em relação à posição no transecto, enquanto a riqueza de espécies observada nas interfaces foi elevada em comparação com a encontrada nos demais habitats. A ocorrência de espécies de Carabidae diferiu conforme o tipo de cobertura vegetal: Megacephala sp. e Scarites sp. preferiram áreas cultivadas em sistema de rotação soja-milho; Odontochila nodicornis (Dejean) preferiu o fragmento florestal e o povoamento de pínus. A espécie Abaris basistriatus Chaudoir caracterizou-se como generalista quanto à preferência pelo habitat.

Spider mites associated to soybean in Rio Grande do Sul, Brazil

The objective of this work was to study the occurrence and geographic distribution of phytophagous mites associated to soybean in Rio Grande do Sul, Brazil. Samplings were performed from January to May 2005 on genetically modified soybean (glyphosate-tolerant) crops, in 27 municipalities of six regions - Alto Vale do Uruguai, Campanha, Depressão Central, Planalto Médio, Missões and Serra do Sudeste. Five phytophagous mite species belonging to the family Tetranychidae - Mononychellus planki, Tetranychus desertorum, T. gigas, T. ludeni and T. urticae - occurred in 21, 12, 5, 3 and 14 municipalities, respectively. A map of Rio Grande do Sul with the geographic distribution of each species is presented, as well as an illustrated dichotomous key to help the identification of the spider mites found.

Análise não-paramétrica da sanidade de sementes e índices de eliminação e classificação de genótipos de soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar genótipos de soja quanto à sanidade de semente, com um método de análise, pelo qual se obtém índices de sanidade (eliminação e classificação) com base em análise não-paramétrica. Esses índices consistiram em eliminar os genótipos com incidência de patógenos acima de um dado valor, estabelecido pelo experimentador e, em seguida, classificar os genótipos não eliminados, por ordem de incidência desses patógenos. A fim de comprovar sua eficácia, realizaram-se a simulação e comparação desse método com outros, e seu uso em dados de germinação e sanidade das sementes de cultivares e linhagens de soja, de ensaios finais do Programa de Melhoramento de Soja, do Departamento de Fitotecnia, da Universidade Federal de Viçosa, conduzidos no ano agrícola de 2002/2003. Os pesos das variáveis e os limites de corte, utilizados nos índices, foram estabelecidos tendo-se levado em consideração estudos que relacionam a sanidade das sementes e sua germinação. A utilização dos índices propostos permite classificar genótipos de soja, quanto à qualidade sanitária das sementes, e eliminar das análises os genótipos que não atingiram os níveis mínimos requeridos.