Atividade de urease no solo com feijoeiro influenciada pela cobertura vegetal e sistemas de plantio

A urease é a enzima que catalisa a hidrólise da ureia em dióxido de carbono e amônia. A distribuição da urease e os fatores que a influenciam têm importância relevante em vista do uso da ureia na agricultura. Nesse sentido, este estudo teve como objetivo definir a época adequada de coleta de solo, após adubação nitrogenada no feijoeiro comum, para medir a atividade de urease e seu perfil, considerando os efeitos residuais de diferentes plantas de cobertura e de sistema de preparo do solo. O experimento foi instalado em um Latossolo Vermelho distrófico e o feijoeiro, cultivar BRS Valente, semeado em junho de 2005, em sucessão a quatro plantas de cobertura de solo: capim-mombaça, milho em consórcio com braquiária, sorgo granífero e estilosantes, e dois sistemas de cultivo, direto e convencional. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso em parcelas divididas. As amostras de solo foram coletadas aos 3, 6, 8, 10 e 12 dias após a aplicação da ureia em cobertura no feijoeiro. A maior atividade de urease no solo ocorreu quando o feijoeiro foi cultivado após capim-mombaça, independentemente do preparo do solo e da época de sua avaliação. A mobilização do solo em cultivo no sistema plantio direto determinou menor atividade de urease, independentemente das espécies de cobertura e das épocas de sua avaliação. O pico de atividade de urease ocorreu entre o sétimo e o oitavo dia após a aplicação de ureia, independentemente das espécies de cobertura e do preparo do solo sob cultivo irrigado do feijoeiro comum.

Identification of heart rate-associated loci and their effects on cardiac conduction and rhythm disorders.

Elevated resting heart rate is associated with greater risk of cardiovascular disease and mortality. In a 2-stage meta-analysis of genome-wide association studies in up to 181,171 individuals, we identified 14 new loci associated with heart rate and confirmed associations with all 7 previously established loci. Experimental downregulation of gene expression in Drosophila melanogaster and Danio rerio identified 20 genes at 11 loci that are relevant for heart rate regulation and highlight a role for genes involved in signal transmission, embryonic cardiac development and the pathophysiology of dilated cardiomyopathy, congenital heart failure and/or sudden cardiac death. In addition, genetic susceptibility to increased heart rate is associated with altered cardiac conduction and reduced risk of sick sinus syndrome, and both heart rate-increasing and heart rate-decreasing variants associate with risk of atrial fibrillation. Our findings provide fresh insights into the mechanisms regulating heart rate and identify new therapeutic targets.

Sistemas de preparo do solo e culturas de cobertura na produção orgânica de feijão e milho: I - atributos físicos do solo

Há necessidade de se avaliar a contribuição de plantas de cobertura e do seu manejo na manutenção ou melhoria da qualidade física do solo em áreas sob produção orgânica. Este trabalho objetivou determinar a influência das plantas de cobertura crotalária (Crotalaria juncea), guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp), mucuna-preta (Mucuna aterrima), sorgo-vassoura (Sorgum technicum) e pousio nos atributos físicos de solo cultivado com feijão e milho orgânicos, sob semeadura direta (SD) e preparo convencional (PC). O trabalho foi conduzido em Santo Antônio de Goiás-GO, em Latossolo Vermelho distrófico, no delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições. Em novembro de 2003 foram instalados quatro experimentos, dois em SD e dois em PC, sendo um com feijão e outro com milho em cada sistema. Amostragens do solo das parcelas e de uma mata próxima aos experimentos foram realizadas em novembro de 2007, nas camadas de 0,00-0,10 e 0,10-0,20 m, para determinação do teor de matéria orgânica (MO) e de atributos físicos do solo. O uso desse solo para a produção agrícola, independentemente do sistema de preparo, resultou em redução no teor de MO e em modificações nos seus atributos físicos, aumentando sua densidade (Ds) e resistência à penetração (RP) e reduzindo a macroporosidade (Mp), porosidade total (Pt) e diâmetro médio ponderado dos agregados (DMP). Entretanto, a Ds e a Mp não atingiram os valores críticos preconizados na literatura como limitantes ao desenvolvimento das culturas. Os sistemas de preparo do solo divergiram quanto ao DMP e à RP. Os atributos físicos do solo foram alterados favoravelmente pela MO. O índice S correlacionou-se com os atributos físicos do solo e com o teor de MO, mostrando-se adequado como indicador da qualidade física do solo.

Sistemas de preparo do solo e culturas de cobertura na produção orgânica de feijão e milho: II - atributos biológicos do solo

Há necessidade de se avaliar a contribuição de culturas de cobertura e do seu manejo na manutenção da qualidade biológica do solo em áreas sob produção orgânica. Este trabalho objetivou determinar a influência das plantas de cobertura crotalária (Crotalaria juncea), guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp), mucuna-preta (Mucuna aterrima), sorgo-vassoura (Sorghum technicum) e pousio nos atributos biológicos de solo cultivado com feijão e milho orgânicos, sob semeadura direta (SD) e preparo convencional (PC). O trabalho foi conduzido em Santo Antônio de Goiás-GO, em Latossolo Vermelho distrófico, no delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições. Em novembro de 2003 foram instalados quatro experimentos, dois em SD e dois em PC, sendo um com feijão e outro com milho em cada sistema. Amostragens de solo das parcelas e de uma mata próxima aos experimentos foram realizadas em novembro de 2007, nas camadas de 0,00-0,10 e 0,10-0,20 m, para determinação do teor de C orgânico total (COT), carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração basal do solo (RBS), quociente metabólico (qCO2) e quociente microbiano (qMIC). As principais alterações nos atributos biológicos com o uso agrícola ocorreram na camada superficial, onde, de maneira geral, os valores de CBM foram menores que no solo sob mata, sendo esse fato mais pronunciado nas áreas sob PC. O qCO2 mostrou-se sensível às alterações decorrentes do preparo do solo, apresentando valores mais favoráveis na camada superficial do solo sob SD.

Perdas de solo e água por erosão hídrica após mudança no tipo de uso da terra, em dois métodos de preparo do solo e dois tipos de adubação

A mudança no tipo de uso da terra, se não devidamente planejada e conduzida, poderá resultar em solos com capacidade produtiva diminuída e com propensão à erosão aumentada, o que irá diminuir o rendimento das culturas e prejudicar a conservação do solo e da água. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar a erosão hídrica pluvial do solo em área originalmente de campo nativo, nos seus segundo e terceiro anos de cultivo com culturas anuais em fileira (respectivamente, feijão-miúdo - Vigna unguiculata - e sorgo - Sorghum bicolor), nos métodos de preparo do solo reduzido (escarificação) e sem preparo (semeadura direta) e nos tipos de adubação mineral (fertilizante NPK) e orgânica (cama de aviário), além de uma condição sem adubação (tratamento testemunha). O estudo foi desenvolvido em campo, na EEA/UFRGS, em Eldorado do Sul (RS), nos verões de 2007/2008 e 2008/ 2009. Usou-se chuva simulada e um Argissolo Vermelho distrófico típico com textura franco-arenosa na camada superficial e declividade média de 0,13 m m- 1. Realizaram-se dois testes de erosão em cada ciclo cultural: o primeiro, logo após o preparo do solo e a semeadura das culturas; e o segundo, cerca de 90 dias mais tarde (estádio fenológico de enchimento de legumes, no caso do feijão-miúdo, e de maturação, no do sorgo). As chuvas foram aplicadas com o simulador de braços rotativos, na intensidade planejada de 64 mm h-1 e com duração de 1,5 h cada uma. Os resultados evidenciaram que a mudança no tipo de uso da terra, excluída a condição sem adubação, não ocasionou perdas relevantes de solo e água por erosão hídrica. A mobilização do solo pela escarificação, na maior parte dos casos, favoreceu a infiltração e a retenção superficial da água da chuva e, em decorrência, reduziu a enxurrada, ao mesmo tempo em que satisfatoriamente controlou a erosão. Por sua vez, a ausência de mobilização do solo na semeadura direta, também na maior parte dos casos, induziu a formação de maior enxurrada, porém controlou melhor a erosão. Comparadas à condição sem adubação, a adubação mineral e a adubação orgânica contribuíram para reduzir a enxurrada e a erosão nos dois métodos de preparo do solo investigados, sem diferenças definidas entre elas em qualquer um destes últimos.

Sequências de culturas em sistema de semeadura direta: I - produção de matéria seca e acúmulo de nutrientes

Em sistema de semeadura direta, os resíduos das culturas de entressafra são utilizados com as finalidades de proteger a superfície do solo dos agentes erosivos e de promover a ciclagem de nutrientes. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de matéria seca e o acúmulo de nutrientes nos resíduos vegetais provenientes de diferentes sequências de culturas em semeadura direta. O experimento foi conduzido em Jaboticabal-SP (48° 18' W e 21° 15' S), em um Latossolo Vermelho eutrófico. O delineamento experimental foi em faixas, com três repetições. Os tratamentos foram constituídos pela combinação de três sequências de culturas de verão (rotação soja-milho e monoculturas de milho e de soja) com sete culturas de entressafra (milho, sorgo, girassol, crotalária, guandu, nabo forrageiro e milheto). O experimento iniciou-se em 2002, e o presente estudo refere-se aos anos agrícolas 2007/2008 e 2008/2009. Avaliaram-se as quantidades de matéria seca e o acúmulo de nutrientes pelas culturas. As culturas com colheita de grãos na entressafra (milho, sorgo e girassol) produziram resíduos com menor quantidade de nutrientes acumulados e em menor quantidade de matéria seca, quando comparadas às culturas com trituração no florescimento (crotalária, guandu, nabo forrageiro e milheto). Milheto e crotalária apresentaram as maiores produções de matéria seca e os maiores acúmulos de nutrientes. O milheto mostrou os maiores acúmulos de K e Mg, e a crotalária, maiores acúmulos de N e P. As gramíneas cultivadas na entressafra apresentaram maior desenvolvimento quando em sucessão ao cultivo de soja no verão anterior, com maior produção de matéria seca de milheto e, também, maior produtividade de grãos de milho e sorgo.

Sequências de culturas em sistema de semeadura direta: II - decomposição e liberação de nutrientes na entressafra

Os nutrientes acumulados nos resíduos das culturas, ao serem liberados no processo de decomposição, retornam ao solo e podem ficar disponíveis às culturas em sucessão. O objetivo deste trabalho foi avaliar a decomposição e liberação de nutrientes de resíduos vegetais de espécies utilizadas na entressafra em diferentes sequências de culturas em sistema de semeadura direta. O experimento foi conduzido em Jaboticabal-SP (48° 18' W e 21° 15' S), em um Latossolo Vermelho eutrófico. O delineamento experimental foi em faixas, com três repetições. Os tratamentos constituíram da combinação de três sequências de culturas de verão (rotação soja-milho e monoculturas de milho e de soja) com sete culturas de entressafra (milho, sorgo, girassol, crotalária, guandu, nabo forrageiro e milheto). O experimento foi iniciado em 2002, e o presente estudo refere-se aos anos agrícolas 2007/2008 e 2008/2009. Avaliaram-se a decomposição e a liberação de nutrientes utilizando sacolas de decomposição, com coletas aos 15, 30, 60, 120 e 180 dias após a trituração das culturas. A cobertura do solo foi avaliada após a trituração das culturas e ao final do ano agrícola. Os resíduos de crotalária, milho, sorgo, girassol apresentaram menores taxas de decomposição. Crotalária, guandu, nabo forrageiro e milheto proporcionaram resíduos que liberaram maior quantidade de nutrientes quando comparados ao milho, sorgo e girassol. Crotalária e milheto destacaram-se como as culturas mais adequadas para cultivo na entressafra, em especial a crotalária, devido à baixa taxa de decomposição e à elevada quantidade de nutrientes liberados na decomposição, e o milheto, em razão da elevada quantidade de nutrientes remanescentes nos resíduos no final do ano agrícola. Sequências de culturas que envolveram cultivo de girassol na entressafra proporcionaram menor cobertura do solo pelos resíduos vegetais.

Estimation of soil moisture in the root-zone from remote sensing data

Field-based soil moisture measurements are cumbersome. Thus, remote sensing techniques are needed because allows field and landscape-scale mapping of soil moisture depth-averaged through the root zone of existing vegetation. The objective of the study was to evaluate the accuracy of an empirical relationship to calculate soil moisture from remote sensing data of irrigated soils of the Apodi Plateau, in the Brazilian semiarid region. The empirical relationship had previously been tested for irrigated soils in Mexico, Egypt, and Pakistan, with promising results. In this study, the relationship was evaluated from experimental data collected from a cotton field. The experiment was carried out in an area of 5 ha with irrigated cotton. The energy balance and evaporative fraction (Λ) were measured by the Bowen ratio method. Soil moisture (θ) data were collected using a PR2 - Profile Probe (Delta-T Devices Ltd). The empirical relationship was tested using experimentally collected Λ and θ values and was applied using the Λ values obtained from the Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) and three TM - Landsat 5 images. There was a close correlation between measured and estimated θ values (p<0.05, R² = 0.84) and there were no significant differences according to the Student t-test (p<0.01). The statistical analyses showed that the empirical relationship can be applied to estimate the root-zone soil moisture of irrigated soils, i.e. when the evaporative fraction is greater than 0.45.

Plant functional and phylogenetic turnover correlate with climate and land use in the Western Swiss Alps

Understanding the relative importance of historical and environmental processes in the structure and composition of communities is one of the longest quests in ecological research. Increasingly, researchers are relying on the functional and phylogenetic β-diversity of natural communities to provide concise explanations on the mechanistic basis of community assembly and the drivers of trait variation among species. The present study investigated how plant functional and phylogenetic β-diversity change along key environmental and spatial gradients in the Western Swiss Alps. Methods Using the quadratic diversity measure based on six functional traits: specific leaf area (SLA), leaf dry matter content (LDMC), plant height (H), leaf carbon content (C), leaf nitrogen content (N), and leaf carbon to nitrogen content (C/N) alongside a species-resolved phylogenetic tree, we relate variations in climate, spatial geographic, land use and soil gradients to plant functional and phylogenetic turnover in mountain communities of the Western Swiss Alps. Important findings Our study highlights two main points. First, climate and land use factors play an important role in mountain plant community turnover. Second, the overlap between plant functional and phylogenetic turnover along these gradients correlates with the low phylogenetic signal in traits, suggesting that in mountain landscapes, trait lability is likely an important factor in driving plant community assembly. Overall, we demonstrate the importance of climate and land use factors in plant functional and phylogenetic community turnover, and provide valuable complementary insights into understanding patterns of β-diversity along several ecological gradients.

Intervalo hídrico ótimo para avaliação da degradação física do solo

A influência do sistema de uso e manejo na qualidade física do solo tem sido tema de destaque em razão de seus impactos ambientais e agronômicos. O intervalo hídrico ótimo (IHO) é um moderno indicador da qualidade física que potencialmente pode apresentar os mecanismos e processos de perda ou recuperação da qualidade física do solo, por causa do seu uso e manejo. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi quantificar a influência de diferentes sistemas de uso e manejo no IHO de um Latossolo Vermelho distrófico, textura franco-arenosa, composto por 170, 40 e 790 g kg-1 de argila, silte e areia, respectivamente. Foram selecionadas quatro áreas, sob os seguintes sistemas de uso e manejo do solo: mata nativa; pastagem cultivada por mais de 20 anos; citros por mais de 10 anos, antecedido por 10 anos de pastagens; e cultivo com culturas comerciais (milho, sorgo, aveia e mandioca), por cerca de 15 anos, após 10 anos de pastagem cultivada. Foram coletadas 48 amostras indeformadas, em cada área, no centro da camada de 0-0,10 m de profundidade. As amostras foram submetidas a potenciais de -10 a -15.000 hPa, em que foram determinadas a curva de retenção de água, a curva de resistência do solo à penetração e, posteriormente, a densidade do solo (Ds) e o IHO. A Ds foi influenciada pelos sistemas de uso e manejo do solo na sequência cultivo = citros > pastagem > mata nativa. A relação entre IHO e Ds foi linear e negativa, à exceção da mata nativa que na faixa de Ds entre 1,35-1,55 Mg m-3 apresentou relação positiva. Valores de Ds, em que o IHO = 0, associados com severa degradação física do solo, foram de 1,75 e 1,80 Mg m-3, nos solos sob citros e cultivo, respectivamente; a proporção desses valores foi de 21 % para o solo sob citros e 18 %, para o sob cultivo. A perda de qualidade física do solo foi menos acentuada no solo sob pastagem, quando comparado com os solos sob citros e cultivo, sendo a diminuição do IHO menos acentuada com o aumento da Ds. O menor valor de Ds em que iniciou a redução do IHO foi tomado como densidade do solo de alerta (Ds a). A Ds a foi de 1,55 Mg m-3 e pode ser utilizada como valor de referência no processo de recuperação da qualidade física do solo, válida para solos com textura, uso e manejo semelhante ao deste estudo.

Absorção de nutrientes e alterações químicas em Latossolos cultivados com plantas de cobertura em rotação com soja e milho

Os efeitos promovidos pelas plantas de cobertura nos atributos químicos do solo são bastante variáveis, dependendo de fatores como espécie utilizada, manejo dado à biomassa, época de plantio e corte das plantas, tempo de permanência dos resíduos no solo, condições locais e interação entre esses fatores. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a absorção de nutrientes por cinco plantas de cobertura, que foram utilizadas para produção de grãos, sementes e forragem, em diferentes quantidades de sementes por hectare e pela vegetação espontânea, bem como para o efeito sobre as propriedades químicas de dois Latossolos, cultivadas em rotação com as culturas da soja e do milho. Os experimentos foram instalados em Votuporanga, SP, e Selvíria, MS, em março de 2008, após o preparo convencional do solo. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados com quatro repetições, utilizando as seguintes plantas de cobertura em diferentes quantidades de sementes por hectare que constituíram os tratamentos: sorgo granífero: 6, 7 e 8 kg ha-1; milheto: 10, 15 e 20 kg ha-1; capim-sudão: 12, 15 e 18 kg ha-1; híbrido de sorgo com capim-sudão: 8, 9 e 10 kg ha-1; e Urochloa ruziziensis: 8, 12 e 16 kg ha-1. Também se utilizou um tratamento-controle com vegetação espontânea. Após o manejo das coberturas, no primeiro ano de estudo, foi semeada a soja e, no segundo ano, semeou-se o milho, ambos em sistema de semeadura direta. Avaliaram-se a produtividade de matéria seca das diferentes coberturas, a absorção de nutrientes pelas coberturas e as alterações químicas no solo. Constatou-se que em solos argilosos, com elevado teor de alumínio no solo, como em Selvíria, o capim-sudão, com 18 kg ha-1 de sementes, e o sorgo granífero, com 6 kg ha-1, em associação a calagem, contribuem para redução do teor de alumínio e da acidez potencial e para elevação da saturação por bases. As diferentes quantidades de sementes de cada planta de cobertura não influenciaram a produtividade de matéria seca da mesma planta de cobertura, mas interferiram na absorção de nitrogênio do híbrido de sorgo com capim-sudão, com 10 kg ha-1 de sementes, apresentando menor absorção que com 8 kg ha-1 de sementes, e também no teor de matéria orgânica no solo, com o capim-sudão, com 15 kg ha-1 de sementes, propiciando maior teor que o de 18 kg ha-1 de sementes.

Common variants in mendelian kidney disease genes and their association with renal function.

Many common genetic variants identified by genome-wide association studies for complex traits map to genes previously linked to rare inherited Mendelian disorders. A systematic analysis of common single-nucleotide polymorphisms (SNPs) in genes responsible for Mendelian diseases with kidney phenotypes has not been performed. We thus developed a comprehensive database of genes for Mendelian kidney conditions and evaluated the association between common genetic variants within these genes and kidney function in the general population. Using the Online Mendelian Inheritance in Man database, we identified 731 unique disease entries related to specific renal search terms and confirmed a kidney phenotype in 218 of these entries, corresponding to mutations in 258 genes. We interrogated common SNPs (minor allele frequency >5%) within these genes for association with the estimated GFR in 74,354 European-ancestry participants from the CKDGen Consortium. However, the top four candidate SNPs (rs6433115 at LRP2, rs1050700 at TSC1, rs249942 at PALB2, and rs9827843 at ROBO2) did not achieve significance in a stage 2 meta-analysis performed in 56,246 additional independent individuals, indicating that these common SNPs are not associated with estimated GFR. The effect of less common or rare variants in these genes on kidney function in the general population and disease-specific cohorts requires further research.

Produção de inoculante micorrízico on farm utilizando resíduos da indústria florestal

A produção de inoculante à base de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) utilizando o método on farm é uma alternativa para estimular o uso de inoculante microbiano no sistema de produção vegetal e reduzir os custos associados com a compra desse produto. O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial de resíduos do setor florestal, a casca de Pinus (CP) e o lodo de celulose (LC), como componentes do substrato para a produção de inoculante micorrízico on farm . Plantas de sorgo pré-colonizadas com os FMAs, Claroideoglomus etunicatum RJN101A e Dentiscutata heterogama PNB102A, foram estabelecidas em casa de vegetação por três meses em substrato formado por areia:argila expandida:solo (2:2:1). Após, essas foram transplantadas para sacos plásticos de 20 L contendo substrato formado por CP ou LC, misturados com casca de arroz carbonizada + solo de barranco (1:1:1). O experimento seguiu um fatorial 2 × 2, sendo dois isolados fúngicos e dois resíduos, com cinco repetições, em delineamento inteiramente casualizado. As plantas cresceram por três meses sob condições ambientais e, após esse período, o substrato foi analisado quanto ao número de esporos de FMAs, à colonização micorrízica da planta hospedeira e ao potencial de inóculo pelo método do NMP (número mais provável). O substrato foi dividido em três camadas (superior, mediana e inferior) e apenas o número de esporos foi avaliado individualmente para cada camada. O número de esporos de ambos FMAs não foi influenciado pelo tipo resíduo, mas diminuiu da parte superior para a inferior dentro de cada unidade experimental. D. heterogama tendeu a produzir maior número de esporos do que C. etunicatum . A porcentagem de colonização micorrízica do sorgo pelos FMAs foi significativamente maior no resíduo LC do que CP. O número de propágulos infectivos de FMAs tendeu também a ser maior em LC (22 a 28 propágulos cm-3 substrato) do que em CP (1,6 a 6,5 propágulos cm-3 substrato). O resíduo LC tem potencial para ser utilizado como componente do substrato em sistemas de produção de inoculante micorrízico on farm.

ATRIBUTOS FÍSICOS DE UM LATOSSOLO VERMELHO CULTIVADO COM PLANTAS DE COBERTURA, EM SEMEADURA DIRETA

A utilização do sistema de semeadura direta associado ao uso de plantas de cobertura e à rotação de culturas altera alguns atributos físicos do solo e pode indicar mudança em sua qualidade. Este estudo objetivou utilizar o índice de estabilidade de agregados (IEA) e o índice de sensibilidade (IS) para avaliar alterações nos atributos físicos do solo com o uso de diferentes plantas de cobertura após 12 anos de semeadura direta. Com delineamento de blocos ao acaso, utilizaram-se as coberturas: crotalária, milheto, sorgo, braquiária, pousio (vegetação espontânea), amostradas no ano de 2012, mais uma testemunha sem cobertura (semeadura convencional) desde o ano de 2000, em que foram coletadas três amostras por parcela, perfazendo um total de 12 amostras por tratamento, com quatro repetições. Foram avaliadas a densidade do solo (Ds), macroporosidade (Ma), microporosidade (Mi), porosidade total (PT), estabilidade dos agregados (EA), diâmetro médio geométrico (DMG) e ponderado (DMP), índice de sensibilidade (Is) e índice da porcentagem de agregados com diâmetro superior a 2 mm (AGRI). A utilização das diferentes coberturas e a introdução do sistema de semeadura direta após 12 anos causaram alterações positivas nos atributos físicos na camada superficial do solo. As correlações positivas e negativas significativas entre densidade do solo e os outros atributos físicos avaliados evidenciaram a sua importância como bom indicador da qualidade do solo. Por meio do índice de sensibilidade, constatou-se que microporosidade aumentou mais do que os outros atributos físicos após a implantação do sistema de semeadura direta na área.