Matéria orgânica do solo em rotações de culturas sob sistema semeadura direta

Pós-graduação em Agronomia (Agricultura) - FCA

Effect of cropping systems in no-till farming on the quality of a Brazilian Oxisol

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito da adubação nitrogenada na produtividade do girassol

Nitrogen, along with K, is the most limiting nutrient for sunflower productivity. The objective of this research work was to determine the best level of nitrogen in a fertilization formula for the cultivation of sunflower of the ‘HELIO – 251’ cultivar. The fertilization procedure was that recommended for the state of São Paulo for sunflower crop, except that, in each one of the treatments, N doses were of 50, 70, 90, 110, and 130 kg ha-1 . These treatments were distributed in the field according to a randomized complete block design with 4 replications. The N dose which resulted in the highest grain yield, highest oil content, and plant dry matter was of 100 kg ha-1 . Leaf N content and 1,000 grains weight increased with N doses.

Fertilidade do solo, estado nutricional e produtividade de girassol, em função da aplicação de lodo de esgoto

O lodo de esgoto é um resíduo urbano-industrial que tem causado preocupação, quanto ao uso agrícola. Sua utilização pode ser viável, após a devida suplementação potássica, em substituição a fertilizantes minerais, especialmente em culturas como a do girassol. O presente trabalho objetivou avaliar a produtividade e nutrição mineral do girassol cv. CATISSOL 01, além da fertilidade de um Latossolo Vermelho eutroférrico adubado com lodo de esgoto, em comparação à adubação mineral, por dois anos consecutivos. O experimento utilizou delineamento em blocos casualizados, com 4 tratamentos (fertilização mineral, 5 t ha-1 ano-1, 10 t ha-1 ano-1 e 20 t ha-1 ano-1 de lodo de esgoto) e 5 repetições. Foram analisadas a produtividade de grãos de girassol, a concentração de macro e micronutrientes na folha diagnóstico e a fertilidade do solo. A produtividade de sementes do girassol adubado com o resíduo, em todas as doses, foi equivalente à adubação mineral, e os teores foliares situaram-se na faixa adequada, tanto para macro quanto para micronutrientes. O uso de lodo de esgoto, com suplementação potássica, mostrou-se eficiente na substituição total ou parcial da adubação mineral, sem prejudicar a produtividade da cultura do girassol.

Identification, Separation, and Characterization of Acyl-Coenzyme A Dehydrogenases Involved in Mitochondrial β-Oxidation in Higher Plants1

The existence in higher plants of an additional β-oxidation system in mitochondria, besides the well-characterized peroxisomal system, is often considered controversial. Unequivocal demonstration of β-oxidation activity in mitochondria should rely on identification of the enzymes specific to mitochondrial β-oxidation. Acyl-coenzyme A dehydrogenase (ACAD) (EC 1.3.99.2,3) activity was detected in purified mitochondria from maize (Zea mays L.) root tips and from embryonic axes of early-germinating sunflower (Helianthus annuus L.) seeds, using as the enzyme assay the reduction of 2,6-dichlorophenolindophenol, with phenazine methosulfate as the intermediate electron carrier. Subcellular fractionation showed that this ACAD activity was associated with mitochondrial fractions. Comparison of ACAD activity in mitochondria and acyl-coenzyme A oxidase activity in peroxisomes showed differences of substrate specificities. Embryonic axes of sunflower seeds were used as starting material for the purification of ACADs. Two distinct ACADs, with medium-chain and long-chain substrate specificities, respectively, were separated by their chromatographic behavior, which was similar to that of mammalian ACADs. The characterization of these ACADs is discussed in relation to the identification of expressed sequenced tags corresponding to ACADs in cDNA sequence analysis projects and with the potential roles of mitochondrial β-oxidation in higher plants.

Water Deficit and Spatial Pattern of Leaf Development. Variability in Responses Can Be Simulated Using a Simple Model of Leaf Development1

We analyzed the effect of short-term water deficits at different periods of sunflower (Helianthus annuus L.) leaf development on the spatial and temporal patterns of tissue expansion and epidermal cell division. Six water-deficit periods were imposed with similar and constant values of soil water content, predawn leaf water potential and [ABA] in the xylem sap, and with negligible reduction of the rate of photosynthesis. Water deficit did not affect the duration of expansion and division. Regardless of their timing, deficits reduced relative expansion rate by 36% and relative cell division rate by 39% (cells blocked at the G0-G1 phase) in all positions within the leaf. However, reductions in final leaf area and cell number in a given zone of the leaf largely differed with the timing of deficit, with a maximum effect for earliest deficits. Individual cell area was only affected during the periods when division slowed down. These behaviors could be simulated in all leaf zones and for all timings by assuming that water deficit affects relative cell division rate and relative expansion rate independently, and that leaf development in each zone follows a stable three-phase pattern in which duration of each phase is stable if expressed in thermal time (C. Granier and F. Tardieu [1998b] Plant Cell Environ 21: 695–703).

Nonphotochemical Reduction of the Plastoquinone Pool in Sunflower Leaves Originates from Chlororespiration1

We investigated the relationship between nonphotochemical plastoquinone reduction and chlororespiration in leaves of growth-chamber-grown sunflower (Helianthus annuus L.). Following a short induction period, leaves of previously illuminated sunflower showed a substantially increased level of minimal fluorescence following a light-to-dark transition. This increase in minimal fluorescence was reversed by far-red illumination, inhibited by rotenone or photooxidative methyl viologen treatment, and stimulated by fumigation with CO. Using flash-induced electrochromic absorption-change measurements, we observed that the capacity of sunflower to reduce plastoquinone in the dark influenced the activation state of the chloroplast ATP synthase, although chlororespiratory transmembrane electrochemical potential formation alone does not fully explain our observations. We have added several important new observations to the work of others, forming, to our knowledge, the first strong experimental evidence that chlororespiratory, nonphotochemical plastoquinone reduction and plastoquinol oxidation occur in the chloroplasts of higher plants. We have introduced procedures for monitoring and manipulating chlorores-piratory activity in leaves that will be important in subsequent work aimed at defining the pathway and function of this dark electron flux in higher plant chloroplasts.

Spatial and Temporal Analyses of Expansion and Cell Cycle in Sunflower Leaves1 : A Common Pattern of Development for All Zones of a Leaf and Different Leaves of a Plant

We have investigated the spatial distributions of expansion and cell cycle in sunflower (Helianthus annuus L.) leaves located at two positions on the stem, from leaf initiation to the end of expansion. Relative expansion rate (RER) was analyzed by following the deformation of a grid drawn on the lamina; relative division rate (RDR) and flow-cytometry data were obtained in four zones perpendicular to the midrib. Calculations for determining in situ durations of the cell cycle and of S-G2-M in the epidermis are proposed. Area and cell number of a given leaf zone increased exponentially during the first two-thirds of the development duration. RER and RDR were constant and similar in all zones of a leaf and in all studied leaves during this period. Reduction in RER occurred afterward with a tip-to-base gradient and lagged behind that of RDR by 4 to 5 d in all zones. After a long period of constancy, cell-cycle duration increased rapidly and simultaneously within a leaf zone, with cells blocked in the G0-G1 phase of the cycle. Cells that began their cycle after the end of the period with exponential increase in cell number could not finish it, suggesting that they abruptly lost their competence to cross a critical step of the cycle. Differences in area and in cell number among zones of a leaf and among leaves of a plant essentially depended on the timing of two events, cessation of exponential expansion and of exponential division.

Molecular and Physiological Responses to Water Deficit in Drought-Tolerant and Drought-Sensitive Lines of Sunflower1 : Accumulation of Dehydrin Transcripts Correlates with Tolerance

To investigate correlations between phenotypic adaptation to water limitation and drought-induced gene expression, we have studied a model system consisting of a drought-tolerant line (R1) and a drought-sensitive line (S1) of sunflowers (Helianthus annuus L.) subjected to progressive drought. R1 tolerance is characterized by the maintenance of shoot cellular turgor. Drought-induced genes (HaElip1, HaDhn1, and HaDhn2) were previously identified in the tolerant line. The accumulation of the corresponding transcripts was compared as a function of soil and leaf water status in R1 and S1 plants during progressive drought. In leaves of R1 plants the accumulation of HaDhn1 and HaDhn2 transcripts, but not HaElip1 transcripts, was correlated with the drought-adaptive response. Drought-induced abscisic acid (ABA) concentration was not associated with the varietal difference in drought tolerance. Stomata of both lines displayed similar sensitivity to ABA. ABA-induced accumulation of HaDhn2 transcripts was higher in the tolerant than in the sensitive genotype. HaDhn1 transcripts were similarly accumulated in the tolerant and in the sensitive plants in response to ABA, suggesting that additional factors involved in drought regulation of HaDhn1 expression might exist in tolerant plants.

O conceito de equilíbrio hidráulico e termodinâmico da água no solo aplicado ao estudo da curva de retenção e murchamento de plantas

Estimativas sobre alterações climáticas globais têm aumentando a demanda por estudos sobre propriedades dos solos relativamente secos e limitações impostas à absorção de água pelas plantas em condições de escassez hídrica. Neste estudo, fatores que influenciam a retenção da água no solo e o murchamento de plantas foram avaliados com base no conceito de equilíbrio da água no solo. Objetivou-se com este estudo: (i) avaliar a confiabilidade de medições do conteúdo de água no solo sob altas sucções matriciais em câmaras de pressão, usando como referência a técnica de ponto de orvalho (ii) avaliar as interações entre espécies de plantas e solos com diferentes classes texturais no ponto de murcha permanente (iii) investigar as relações entre equilíbrio hidráulico da água no solo e murchamento de plantas a partir do conceito de corte hidráulico. Para tanto, um experimento para avaliar a influência dos tipos de solos e espécies de plantas, no ponto de murcha permanente foi conduzido em casa de vegetação da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" da Universidade de São Paulo, Piracicaba, São Paulo. Avaliou-se o murchamento de plantas de girassol (Helianthus annuus L.), milho (Zea mays L.) e soja (Glycine max L.). Os solos utilizados no estudo foram coletados na camada superficial (0-10 cm) em quatro áreas, selecionadas com o objetivo de obter classes texturais contrastantes, localizadas no município de Piracicaba, São Paulo, Brasil. Sub-amostras foram utilizadas para determinação da distribuição do tamanho de partículas e atributos químicos. Amostras indeformadas foram coletadas para a determinação da curva de retenção da água no solo pela técnica de câmaras de pressão. Adicionalmente, amostras deformadas foram utilizadas para determinação das características de retenção da água no solo pela técnica do ponto de orvalho em altos valores de sucções matriciais. Os dados de retenção de água no solo foram ajustados a modelos empíricos para estimativas da sucção matricial e conteúdo de água relacionada à água em equilíbrio hidráulico (água residual). Foram observadas similaridades nas determinações das características de retenção da água no solo entre as técnicas de câmaras de pressão e ponto de orvalho, sugerindo a boa drenagem das amostras de solo em câmaras de pressão. Interações significativas foram observadas entre os tipos de solos e espécies de plantas no ponto de murcha permanente, indicando que o movimento de água no contínuo solo-planta-atmosfera foi dependente de resistências relacionadas tanto ao solo quanto às plantas. Ou seja, tanto à capacidade do solo em transportar água até raízes, quanto à habilidade das plantas em absorver a água transportada, assim como, aos processos de regulação de água que ocorrem nas plantas. A abordagem baseada no conteúdo de água residual para o intervalo de sucções matriciais de 0 a 15.000 hPa não foi adequada para ilustrar a condição de equilíbrio hidráulico da água no solo, definidos pelo corte hidráulico, e relações com as sucções matriciais em ocorre o murchamento de plantas.

Disponibilidade de níquel no sistema solo-planta: efeito de doses e saturações por bases

Por se tratar de um elemento essencial às plantas e um metal pesado ao mesmo tempo, o níquel requer atenção quanto aos aspectos da fisiologia de plantas e ambiental. Além disso, existe um intervalo estreito entre as exigências nutricionais e os teores tóxicos às plantas. Neste contexto, objetivou-se avaliar o efeito do Ni no sistema solo-planta, com foco no ciclo do N e a disponibilidade do elemento no solo, por meio de experimento em condições controladas, utilizando vasos distribuídos inteiramente ao acaso, utilizando-se esquema fatorial 2 x 5, com sete repetições cada tratamento. O primeiro fator foi constituído de duas saturações por base (50 e 70%) e o segundo de cinco doses de Ni (0; 0,1; 0,5; 1,0 e 10,0 mg dm-3 de solo). Os vasos foram preenchidos com 8 dm3 de terra e cultivados com soja [Glycine max (L.) Merrill] sucedida por girassol (Helianthus annuus L.). Os parâmetros qualitativos e quantitativos: altura de plantas (AP), diâmetro do caule (DC), número de nós (NN), estádio fenológico (EF), índice SPAD e, diâmetro do capítulo (DCap) (para girassol) foram avaliadas aos 30 e 60 dias após a emergência (d.a.e.) de cada cultivo. Plantas inteiras de soja, amostradas em quatro vasos de cada tratamento, foram coletadas no estádio R1. Na mesma ocasião foram coletadas amostras de solo da rizosfera. Em seguida, as plantas coletadas foram divididas em: folhas; raízes (nódulos na soja) e parte aérea. Foram determinados nas folhas utilizadas para diagnose em soja e girassol: os teores de macro e micronutrientes, as atividades da redutase do nitrato e da urease e as concentrações dos ácidos orgânicos: oxálico, malônico, succínico, málico, tartárico, fumárico, oxaloacético, cítrico e lático. Os mesmos ácidos orgânicos foram determinados em raízes secundárias de girassol e nódulos de soja. Foram realizadas avaliações ultraestruturais por meio de microscopia eletrônica de transmissão (MET) em raízes de girassol, e estruturais e de tonalidade em nódulos de soja, por meio de microscopia de luz. No solo, foram determinadas: atividade urease, desidrogenase, Ni total e fitodisponível pelos métodos: Mehlich-1, Mehlich-3 e DTPA. No período de maturidade fisiológica de cada cultura foi realizada a colheita das plantas dos vasos restantes para determinação de produção de grãos, teores de Ni na planta inteira e Ni e N nos grãos. Ao final dos dois experimentos foi realizada nova coleta de solo para extração sequencial de Ni. O índice SPAD em soja aos 60 d.a.e., a produção de massa seca da parte aérea da soja e da raiz de girassol foram influenciados pela saturação por bases, doses de níquel e pela a interação destes. Foram influenciados pelas saturações por base e doses de níquel (fatores isolados): para soja: AP aos 60 d.a.e., NN aos 30 e 60 d.a.e., SPAD aos 30 d.a.e.; para girassol: AP e NN aos 30 e 60 d.a.e., DC e SPAD aos 30 d.a.e. As demais variáveis avaliadas aos 30 e 60 d.a.e. foram influenciadas apenas pela saturação por bases, ou doses de Ni separadamente. As plantas de soja e girassol apresentaram maiores teores de Ni nos diferentes tecidos avaliados (exceto grãos) quando cultivadas sob V50%. A produção de grãos de soja e girassol não foi influenciada pelos tratamentos, porém o teor de N dos grãos de soja influenciado pelas doses de Ni na V70%. A atividade da enzima urease nas folhas de soja e girassol foi responsiva positivamente ao aumento das doses de Ni. Quatro dos ácidos orgânicos avaliados e o teor de N nas folhas e nos grãos foram maiores nas plantas cultivadas sob V70% com a dose de 0,5 mg dm-3 de Ni. As doses de Ni bem com as saturações por bases influenciaram diretamente o balanço de nutrientes das plantas. Os extratores Mehlich-1, Mehlich-3 e DTPA apresentaram elevado coefienciente de correlação entre a fração de Ni disponível no solo e a concentração do elemento nas plantas de soja e girassol, sendo o extrator DTPA o que apresentou maior coeficiente de correlação. O Ni apresentou distribuição variável entre as diferentes frações do solo em função dos tratamentos. Os solos dos tratamentos com saturação por bases de 70% apresentaram maior concentração de Ni ligado a carbonato, comparado aos tratamentos sob saturação por bases de 50%. A distribuição do Ni entre as frações do solo seguiu a seguinte orgem: ligado a carbonato < trocável < ligado a óxidos < matéria orgânica < residual. A saturação por bases exerceu efeito diferenciado para a atividade da urease no solo em função da cultura avaliada. Por sua vez, o Ni exerceu efeito diferenciado sobre a atividade de desidrogenase em função da cultura estudada

Effects of boron foliar applications on vegetative and reproductive growth of sunflower

Foliar application may be used to supply boron (B) to a crop when B demands are higher than can be supplied via the soil. While B foliar sprays have been used to correct B deficiency in sunflower (Helianthus annuus L.) in the field, no studies have determined the amount of B taken up by sunflower plant parts via foliar application. A study was conducted in which sunflower plants were grown at constant B concentration in nutrient solution with adequate B (46 mum) or with limited B supply (0.24, 0.40 and 1.72 mum) using Amberlite IRA-743 resin to control B supply. At the late vegetative stage of growth (25 and 35 d after transplanting), two foliar sprays were applied of soluble sodium tetraborate (20.8 % B) each at 0, 28, 65, 120 and 1200 mm (each spray equivalent to 0, 0.03, 0.07, 0.13 and 1.3 kg B ha(-1) in 100 L water ha(-1)). The highest rate of B foliar fertilization resulted in leaf burn but had no other evident detrimental effect on plant growth. Under B-deficient conditions, B foliar application increased the vegetative and reproductive dry mass of plants. Foliar application of 28-1200 mm B increased the total dry mass of the most B-deficient plants by more than three-fold and that of plants grown initially with 1.72 mum B in solution by 37-49 %. In this latter treatment, the dry mass of the capitulum was similar to that achieved under control conditions, but in no instance was total plant dry mass similar to that of the control. All B foliar spray rates increased the B concentration in various parts of the plant tops, including those that developed after the sprays were applied, but the B concentration in the roots was not increased by B foliar application. The B concentration in the capitulum of the plants sprayed at the highest rate was between 37 and 93 % of that in the control plants. This study showed that B foliar application was of benefit to B-deficient sunflower plants, increasing the B status of plant tops, including that of the capitulum which developed after the B sprays were applied. (C) 2003 Annals of Botany Company.

Perfil de ácidos gordos de sementes: benefícios para a saúde

Introdução e Objetivos: Nos últimos anos tem-se verificado um aumento na procura de sementes oleaginosas, sobretudo de girassol, sésamo, linhaça e pevides de abóbora, porque o seu consumo está associado a efeitos benéficos para a saúde. Recentemente, surgiram no mercado "novas" sementes que agora fazem parte da nossa alimentação, como por exemplo, as sementes de chia e de papoila. Normalmente, este tipo de produtos são adicionados a outros alimentos como batidos, iogurtes, sumos de fruta, ou são usados como ingredientes na produção de produtos de padaria e/ou pastelaria. O objetivo deste trabalho foi determinar o perfil de ácidos gordos de diferentes tipos de sementes que estão frequentemente disponíveis no mercado Português. Material e Métodos: Foram adquiridas em 2015, nas superfícies comerciais e ervanárias da região de Lisboa, oito tipos de sementes. Determinou-se o perfil de ácidos gordos por cromatografia gasosa das seguintes amostras: Papoila (Papaver somniferum L.), chia (Salvia hispanica), alpista (Phalaris canariensis L.), cânhamo (Cannabis sativa L.), abóbora (Cucurbita L.), girassol (Helianthus annuus L.), sésamo (Sesamum indicum L.) e linhaça (Linum usitatissimum L.). Resultados e Discussão: Verificou-se que para as sementes de linhaça e chia o principal ácido gordo foi o ácido alfa-linolénico (C18:3, n3), com valores que variaram entre 45,9% e 64,4% do total de ácidos gordos, para sementes de linhaça e sementes de chia, respetivamente. Para as restantes amostras o principal ácido gordo foi o ácido linoleico (C18:2, n6). As sementes de papoila apresentaram o maior teor de ácido linoleico (71,6% do total de ácidos gordos), e as sementes de sésamo apresentaram o teor mais elevado de ácido oleico (39,6% do total de ácidos gordos). Conclusões: Todas as sementes analisadas apresentam um perfil de ácidos gordos saudável, sendo estes sobretudo ácidos gordos insaturados relacionados com efeitos benéficos na prevenção de doenças cardiovasculares. Este estudo fornece novos dados sobre o perfil de ácidos gordos de sementes oleaginosas amplamente disponíveis, que poderão ser úteis para avaliar o padrão alimentar da população Portuguesa, mas também para o desenvolvimento de futuras recomendações e orientações alimentares.

Regulação coordenada da mobilização de lipídios e proteínas por hormônios, fontes de carbono e nitrogênio durante o crescimento pós-germinativo em Girassol

The mobilization of food reserves in storage tissues and allocation of their hydrolysis products in the growing axis are critical processes for the establishment of seedlings after germination. Therefore, it is crucial for mobilization of reserves to be synchronized with the growing axis, so that photosynthetic activity can be started before depletion of reserves. For this, integrative approaches involving different reserves, different hydrolysis products and interaction between storage and growing axis tissues, either through hormones or metabolites with signaling role, can contribute greatly to the elucidation of the regulation mechanisms for reserve mobilization. In this study, was hypothesized that hormones and metabolites have different actions on reserve mobilization, and there must be a crossed effect of sugars on the mobilization of proteins and amino acids on lipids and starch mobilization in sunflower seedlings. This study was conducted with seeds of sunflower (Helianthus annuus L.) hybrid Helio 253 using in vitro culture system. Seeds were germinated on Germitest® paper and grown on agar-water 4 g/L without addition of nutrients during 9 days after imbibition (DAI) for growth curve. To verify the effect of metabolites and hormones, seedlings were transferred in the 2nd DAI to agar-water 4 g/L supplemented with increasing concentrations of sucrose or L-glutamine, abscisic acid, gibberellic acid or indolebutyric acid. The results of this study confirm that the mobilization of lipids and storage proteins occurs in a coordinated manner during post-germination growth in sunflower, corroborating the hypothesis that the application of external carbon (sucrose) and nitrogen (L-glutamine) sources can delay the mobilization of these reserves in a crossed way. Moreover, considering the changes in the patterns of reserve mobilization and partition of their products in seedlings treated with different growth regulators, it is evident that the effects of metabolites and hormones must involve, at least in part, distinct mechanisms of action

Curva de calibração para predição do teor de óleo pela análise do espectrômetro de infravermelho próximo (NIR) em ensaios de competição de cultivares de girassol no Brasil.

2009