NPK fertilization on initial growth of physic nut seedlings in Quartzarenic Neossol

Balanced fertilization is important for plant growth. There is little information on physic nut (Jatropha curcas L.) and tests with the fertilization of the species are very recent. This study evaluated the initial growth of physic nut seedlings in response to NPK rates to Quartzarenic Neossol in a greenhouse and estimated P and K critical soil levels and N, P and K in shoot dry matter after 120 days of evaluation. The treatments were arranged in a randomized, fractional factorial design (4 x 4 x 4)½, totalizing 32 treatments with three replicates, 96 experimental plots and N rates (0, 75, 150 and 300 mg dm-3) as urea; P rates (0, 45, 90 and 180 mg dm-3) as triple superphosphate and K rates (0, 50, 100 and 200 mg dm-3) as potassium chloride. After 120 days, the plants were harvested and some variables evaluated: plant height, stem diameter, shoot and root dry weight, macro and micronutrient levels in plant shoots, and soil chemical properties. The physic nut seedlings responded to NPK fertilizer in the initial growth phase; the response to N was negative. The recommended P and K rates were 25 and 67 mg dm-3, respectively. The critical levels, corresponding to the recommended P rate were 13 and 74 mg dm-3 for K in soil (Mehlich-1). The N, P and K levels in the shoot dry matter of physic nut were 37.4, 2.1 and 35.7 g kg-1, respectively.

Mycorrhizal effectiveness on physic nut as influenced by phosphate fertilization levels

In recent years, physic nut (Jatropha curcas L.) has attracted attention because of its potential for biofuel production. Although it is adapted to low-fertility soils, physic nut requires soil acidity corrections and addition of a considerable amount of fertilizer for high productivity. The objective of this research was to evaluate the effectiveness of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) (control without AMF inoculation, Gigaspora margarita inoculation or Glomus clarum inoculation) on increasing growth and yield of physic nut seedlings under different rates of P fertilization (0, 25, 50, 100, 200, and 400 mg kg-1 P soil) in greenhouse. The experiment was arranged in a completely randomized, block in a factorial scheme design with four replications. The physic nut plants were harvested 180 days after the beginning of the experiment. Mycorrhizal inoculation increased physic nut growth, plant P concentration and root P uptake efficiency at low soil P concentrations. The P use quotient of the plants decreased as the amount of P applied increased, and the P use efficiency index increased at low P levels and decreased at high P levels. Mycorrhizal root colonization and AMF sporulation were negatively affected by P addition. The highest mycorrhizal efficiency was observed when the soil contained between 7.8 and 25 mgkg-1 of P. The physic nut plants responded strongly to P application, independent of mycorrhizal inoculation.

Transporte e distribuição de potássio atenuam os efeitos tóxicos do sódio em plantas jovens de pinhão-manso

Muitos estudos têm evidenciado o papel do K em atenuar os efeitos causados pelo excesso de Na em plantas. Contudo os mecanismos de interação entre estes dois íons a nível de planta inteira ainda não estão bem compreendidos. Este trabalho foi realizado com o objetivo de caracterizar mecanismos fisiológicos envolvidos na interação entre K e Na em plantas jovens de pinhão-manso (Jatropha curcas) expostas a diferentes concentrações desses íons. O estudo foi conduzido em casa de vegetação em delineamento experimental inteiramente casualizado com esquema fatorial 2 × 2, envolvendo combinações de duas concentrações de K e Na com cinco repetições, em solução nutritiva, perfazendo os seguintes tratamentos: K0Na0 (ausência de K e de Na), K0Na1 (0 mmol L-1 de K e 50 mmol L-1 de Na); K1Na0 (10 mmol L-1 de K e 0 mmol L-1 de Na); K1Na1 (10 mmol L-1 de K e 50 mmol L-1 de Na). Os íons K e Na apresentaram forte antagonismo em termos de taxas de transporte em caule, pecíolos e folhas. Quando a concentração de K externo foi ausente, as plantas de pinhão-manso apresentaram elevada taxa de transporte de Na para as folhas, fato que contribuiu para sua acumulação excessiva na parte aérea, induzindo sintomas visuais de toxidez. Inversamente, a presença de níveis adequados de K no meio externo foi capaz de atenuar a acumulação excessiva de Na nas diversas partes da planta, pela diminuição do fluxo de Na no xilema. Dessa forma, concentrações adequadas de K nas raízes podem mitigar os efeitos adversos do excesso de Na e reduzir seu conteúdo em tecidos de pinhão-manso.

Desenvolvimento de mudas de pinhão-manso irrigadas com água salina

O uso de água salina na irrigação torna-se importante alternativa diante daescassez de água de boa qualidade em todo o mundo. O pinhão-manso (Jatropha curcas L.) possui baixa exigência hídrica, sobrevive e apresenta produção satisfatória em solos de baixa fertilidade. No entanto, a sua produção é maior em cultivos irrigados, o que reforça a necessidade de desenvolvimento de pesquisas para uso de água salina. Este trabalho objetivou avaliar o efeito de diferentes níveis de salinidade da água de irrigação nas características morfofisiológicas de mudas de pinhão-manso. Para isso, foi conduzido experimento em casa de vegetação com interceptação de 50 % da radiação solar, localizada na Universidade Estadual de Goiás, Ipameri, Goiás. O experimento foi conduzido em vasos com capacidade de 4 L de solo, utilizando-se o delineamento inteiramente casualizado, com quatro tratamentos e cinco repetições. As plantas foram irrigadas diariamente com 150 mL de água não salina, durante os 30 primeiros dias após a germinação das sementes. Do 31º ao 50º dia, as plantas foram submetidas a quatro tratamentos: plantas diariamente irrigadas com água de condutividade elétrica igual a 0,5; 8; 16 e 24 dS m-1. Aos 50 dias após a germinação, analisaram-se as seguintes características nas mudas de pinhão-manso: número de folhas; altura de planta; diâmetro de ramo; teor relativo de água; área foliar; clorofila total; razões de massa radicular, massa caulinar, massa foliar e parte aérea/sistema radicular; e biomassa total. Os resultados evidenciaram que as mudas de pinhão-manso irrigadas com água de condutividade elétrica 8 dS m-1 não apresentaram redução do crescimento vegetativo. Todavia, a água de irrigação com condutividade elétrica 16 dS m-1 causou redução no crescimento vegetativo e elevou a senescência e abscisão foliar. Água com condutividade elétrica elétrica de pinhão-manso na fase de mudas.

Photosynthesis rate, chlorophyll content and initial development of physic nut without micronutrient fertilization

Few studies in Brazil have addressed the need for micronutrients of physic nut focusing on physiological responses, especially in terms of photosynthesis. The objective of this study was to evaluate the effects of omission of boron (B), copper (Cu), iron (Fe), manganese (Mn) and zinc (Zn) on Jatropha curcas L.. The experimental design was a randomized block with four replications. The treatments were complete solution (control) and solution without B, Cu, Fe, Mn, and Zn. We evaluated the chlorophyll content (SPAD units), photosynthetic rate, dry matter production and accumulation of micronutrients in plants, resulting from different treatments. The first signs of deficiency were observed for Fe and B, followed by Mn and Zn, while no symptoms were observed for Cu deficiency. The micronutrient omission reduced the dry matter yield, chlorophyll content and photosynthetic rate of the plants differently for each omitted nutrient. It was, however, the omission of Fe that most affected the development of this species in all parameters evaluated. The treatments negatively affected the chlorophyll content, evaluated in SPAD units, and the photosynthetic rate, except for the omission of B. However this result was probably due to the concentration effect, since there was a significant reduction in the dry matter production of B-deficient plants.

Adubação fosfatada no crescimento inicial e na nutrição de mudas de pinhão-manso

O pinhão-manso (Jatropha curcas L.) é uma espécie oleaginosa perene que tem despertado interesse econômico para produção de biodiesel. A fim de viabilizar o cultivo dessa espécie, é fundamental determinar, entre outras coisas, as suas demandas nutricionais. Objetivou-se avaliar o crescimento inicial e a nutrição mineral do pinhão-manso, bem como a fertilidade do solo em razão da adubação fosfatada. O estudo foi desenvolvido sob estufa plástica, em delineamento experimental de blocos casualizados com quatro repetições. As plantas foram cultivadas em vasos plásticos preenchidos com 50 dm³ de um Latossolo Vermelho. Foram avaliadas as doses de 0, 50, 100, 150 e 200 mg dm-3 P, além de um tratamento-controle. Mensalmente, realizou-se a avaliação da altura e do diâmetro de colo das mudas. O estudo foi encerrado 150 dias após o transplantio das mudas, quando se determinaram a área foliar, a massa de matéria seca, os teores foliares e o acúmulo total de macro (N, P, K, Ca, Mg e S) e micronutrientes (B, Cu, Fe, Mn e Zn), além dos atributos químicos do solo. A ausência somente da adubação fosfatada é tão limitante ao crescimento inicial do pinhão-manso quanto a ausência simultânea da adubação e correção do solo. A dose de 57 mg dm-3 de P pode ser indicada para o crescimento inicial do pinhão-manso. O acúmulo total de nutrientes nas mudas de pinhão-manso apresentou a seguinte ordem: K>N>Mg>Ca>P>S>Fe>Mn>B>Zn>Cu. A adubação fosfatada promoveu aumento da capacidade de troca de cátions do solo (CTC).

Diferentes suplementos no cultivo in vitro de embriões de pinhão-manso

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do estádio de maturação dos frutos, no desenvolvimento de embriões de pinhão-manso (Jatropha curcas), cultivados em meio MS com diferentes suplementos: sacarose, água de coco e carvão ativado. Os frutos foram coletados, e os embriões de suas sementes extraídos assepticamente. Utilizaram-se duas condições experimentais: embriões oriundos de frutos em três estádios de desenvolvimento (imaturo, maduro e seco), colocados em meio de cultivo MS acrescido de sacarose (0, 15, 30 e 60 g L-1); embriões oriundos de frutos secos, colocados em meio MS acrescido de: 30 g L-1de sacarose, carvão ativado (0, 1, 2 e 3 g L-1) e de água de coco (0, 50, 100, 150, 200 e 250 mL L-1). O material foi mantido por 30 dias em sala de crescimento, sob condições ambientais controladas. Apenas os embriões zigóticos provenientes de frutos imaturos necessitam da suplementação de sacarose para sustentar sua germinação. O melhor desenvolvimento de embriões ocorre em meio MS suplementado com 60 g L-1 de sacarose. A associação de carvão ativado e água de coco proporcionam melhor crescimento de plântulas oriundas de embriões de sementes retiradas de frutos secos.

Morfologia externa de frutos, sementes e plântulas de pinhão-manso

O objetivo deste trabalho foi caracterizar aspectos morfológicos externos do fruto, semente, processo germinativo e plântula de Jatropha curcas. Em frutos e sementes foram avaliadas as características: dimensões, tipo, cor, textura, deiscência e número de sementes por fruto, presença de carúncula, formato do embrião e presença do endosperma. No estudo do desenvolvimento pós-seminal e diferenciação das plântulas, as sementes foram colocadas para germinar em meio de cultura MS (Murashige & Skoog). O fruto de Jatropha curcas é seco deiscente, capsular, tricoca, geralmente com três sementes e endocarpo lenhoso. A semente é ovalada, endospérmica, com envoltório liso e presença de carúncula. O embrião possui um par de cotilédones e eixo hipocótilo-radícula cilíndrico e reto. A germinação é epígea.

Sintomas visuais de deficiências nutricionais em pinhão-manso

O objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento e caracterizar os sintomas de deficiências de macro e micronutrientes em mudas de pinhão-manso (Jatropha curcas). As mudas foram cultivadas em solução nutritiva completa e, também, em soluções com omissão de N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn ou Zn, pelo uso da técnica do elemento faltante. Foram avaliados os sintomas visuais de deficiência de nutrientes e a massa de matéria seca da parte aérea e das raízes, respectivamente aos 90 e 120 dias após a aplicação dos tratamentos. As omissões de macro e micronutrientes provocaram sintomas visuais de deficiência nutricional comuns a outras espécies. As deficiências limitaram a produção de massa de matéria seca na seguinte ordem: Ca>Mg>K>N>P>S, para macronutrientes; e Fe>Cu>Zn>Mn>B, para micronutrientes.

Contribuição de solutos orgânicos e inorgânicos no ajustamento osmótico de pinhão-manso submetido à salinidade

O objetivo deste trabalho foi avaliar a acumulação de solutos orgânicos e inorgânicos e suas contribuições para o ajustamento osmótico de folhas de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) submetido à salinidade. O experimento foi conduzido em delineamento experimental inteiramente casualizado, com cinco tratamentos (0, 25, 50, 75 e 100 mmol L-1 de NaCl) e quatro repetições. As plantas foram cultivadas hidroponicamente em casa de vegetação, em condições controladas de fotoperíodo (12 horas), temperatura (média de 28ºC) e umidade relativa do ar (média de 65%), com radiação fotossinteticamente ativa máxima média de 700 µmol m-1 s-1. O potencial osmótico das folhas decresceu progressivamente e variou de -0,84 a -2,05 MPa, enquanto o conteúdo relativo de água aumentou nos tratamentos com 75 e 100 mmol L-1. Os íons Na+ e Cl- foram os mais importantes, em termos quantitativos, e contribuíram com cerca de 52 e 20%, respectivamente, para o ajustamento osmótico das folhas de plantas tratadas com NaCl. A contribuição do K+ decresceu de modo acentuado e foi de 17 e 5% nos tratamentos com 25 e 100 mmol L-1 de NaCl. A contribuição média dos solutos orgânicos, açúcares, aminoácidos, glicina betaína e prolina, foi de 5,5, 6, 4 e 0,03%, respectivamente. As folhas de pinhão-manso ajustam-se osmoticamente em presença de salinidade, e mantêm bom nível de hidratação, principalmente por meio da acumulação de Na+ e Cl-. A glicina betaína tem papel quantitativo mais importante do que a prolina no ajustamento osmótico, tanto em presença quanto em ausência de salinidade.

Biologia floral e polinização artificial de pinhão-manso no norte de Minas Gerais

O objetivo deste trabalho foi avaliar alguns aspectos da biologia floral e do sistema reprodutivo de Jatropha curcas, em Janaúba, MG. Foram registrados: o número de flores femininas e masculinas; o intervalo de abertura das flores femininas; e a formação de frutos por apomixia, autofecundação, geitonogamia e xenogamia. A proporção de flores masculinas para femininas foi de 20:1. O intervalo de abertura das flores femininas variou de um a sete dias, conforme o número delas na inflorescência. No teste de apomixia, houve formação de frutos em apenas 5% das flores avaliadas. A percentagem de frutificação variou de 79 a 88% na autofecundação manual, na geitonogamia e na xenogamia. Na autofecundação sem a polinização manual a frutificação foi de 20%, e os frutos formados foram significativamente menores, com número inferior de sementes por fruto e menor índice de velocidade de emergência. As sementes foram semelhantes às formadas por polinização natural. é possível a realização de cruzamentos controlados em pinhão-manso, e não há autoincompatibilidade nesta espécie.

Distribution and agroclimatic characterization of potential cultivation regions of physic nut in Mexico

The purposes of this study were to determine the distribution and climatic patterns of current and future physic nut (Jatropha curcas) cultivation regions in Mexico, and to identify possible locations for in vivo germplasm banks establishment, using geographic information systems. Current climatic data were processed by Floramap software to obtain distribution maps and climatic patterns of regions where wild physic nuts could be found. DIVA-GIS software analyzed current climatic data (Worldclim model) and climatic data generated by CCM3 model to identify current and future physic nut cultivation regions, respectively. The distribution map showed that physic nut was present in most of the tropical and subtropical areas of Mexico, which corresponded to three agroclimatic regions. Climate types were Aw2, Aw1, and Bs1, for regions 1, 2 and 3, respectively. Nontoxic genotypes were associated with region 2, and toxic genotypes were associated with regions 1 and 3. According to the current and future cultivation regions identified, the best suitable ones to establish in vivo germplasm collections were the coast of Michoacán and the Isthmus of Tehuantepec, located among the states of Veracruz, Oaxaca and Chiapas.

Caracterização química de sementes e tortas de pinhão-manso, nabo-forrageiro e crambe

O objetivo deste trabalho foi realizar caracterização química de sementes e de tortas de pinhão-manso (Jatropha curcas), nabo-forrageiro (Raphanus sativus) e crambe (Crambe abyssinica) após a extração do óleo por prensagem mecânica. Sementes inteiras dessas espécies foram submetidas à dupla prensagem a frio para extração do óleo, produto principal, e da torta, coproduto. Os grãos e tortas foram avaliados quanto à composição bromatológica e ao perfil de minerais. Os rendimentos de extração lipídica foram calculados com base no balanço de massas. O teor de lipídeos nas tortas foi baixo quando comparado aos valores da literatura, o que caracteriza boa eficiência de extração e versatilidade da prensa empregada. A torta de pinhão-manso apresenta fibras como principal componente, com cerca de 1/3 de sua composição total. As proteínas constituem a fração majoritária na torta de nabo-forrageiro, e o crambe apresenta composição balanceada entre fibras e proteínas. As tortas são ricas em potássio, magnésio, cálcio, sódio, manganês, ferro, zinco e boro.

Genetic parameters and variability in physic nut accessions during early developmental stages

The objective of this work was to estimate the genetic parameters and variability among accessions (half-sib families) of physic nut (Jatropha curcas) during the early stages of development. For this study, 110 accessions in the first year of development of the physic nut germplasm bank, maintained at Embrapa Cerrados, DF, Brazil, were evaluated in situ. The experiment was established in a randomized complete block design, with two replicates and five plants per plot arranged in rows at 4x2 m spacing. Grain yield, total number of branches per plant, plant height, stem diameter, canopy projection on the row, canopy projection between rows, canopy volume, number of days until first flowering and height of the first inflorescence were evaluated. Estimates of vegetative genetic parameters showed the existence of genetic variability in the physic nut germplasm bank. Physic nut accessions of the germplasm bank were grouped into five similarity groups based on character divergence. Although preliminary, the obtained results are promising for showing potential for Jatropha improvement with selective efficiency.

Teor de óleo no pinhão manso em função de lâminas de água residuária

O objetivo deste trabalho foi estudar a influência de lâminas de irrigação com água residuária e duas doses de fósforo sobre a produtividade e o teor de óleo de sementes de pinhão manso. Foi utilizado o delineamento em blocos ao acaso, em esquema fatorial 5x2, com quatro repetições com uma planta por parcela. Os tratamentos foram compostos pela combinação de cinco níveis de reposição hídrica (0,25, 0,50, 0,75, 1,00 e 1,25 do consumo das plantas) e duas doses de P2O5 (135 e 200 g por planta) por ano. A produtividade e o teor de óleo das sementes de pinhão manso foram afetados positiva e significativamente pelo nível de reposição hídrica, enquanto as doses de fósforo não tiveram nenhuma influência.