Modelling the movement and survival of the root-feeding clover weevil, Sitona lepidus, in the root-zone of white clover

White clover (Trifolium repens) is an important pasture legume but is often difficult to sustain in a mixed sward because, among other things, of the damage to roots caused by the soil-dwelling larval stages of S. lepidus. Locating the root nodules on the white clover roots is crucial for the survival of the newly hatched larvae. This paper presents a numerical model to simulate the movement of newly hatched S. lepidus larvae towards the root nodules, guided by a chemical signal released by the nodules. The model is based on the diffusion-chemotaxis equation. Experimental observations showed that the average speed of the larvae remained approximately constant, so the diffusion-chernotaxis model was modified so that the larvae respond only to the gradient direction of the chemical signal but not its magnitude. An individual-based lattice Boltzmann method was used to simulate the movement of individual larvae, and the parameters required for the model were estimated from the measurement of larval movement towards nodules in soil scanned using X-ray microtomography. The model was used to investigate the effects of nodule density, the rate of release of chemical signal, the sensitivity of the larvae to the signal, and the random foraging of the larvae on the movement and subsequent survival of the larvae. The simulations showed that the most significant factors for larval survival were nodule density and the sensitivity of the larvae to the signal. The dependence of larval survival rate on nodule density was well fitted by the Michealis-Menten kinetics. (c) 2005 Elsevier B.V All rights reserved.

The effects of seed mix and management on the abundance of desirable and pernicious unsown species in arable buffer strip communities

Buffer strips are refuges for a variety of plants providing resources, such as pollen, nectar and seeds, for higher trophic levels, including invertebrates, mammals and birds. Margins can also harbour plant species that are potentially injurious to the adjacent arable crop (undesirable species). Sowing perennial species in non-cropped buffer strips can reduce weed incidence, but limits the abundance of annuals with the potential to support wider biodiversity (desirable species). We investigated the responses of unsown plant species present in buffer strips established with three different seed mixes managed annually with three contrasting management regimes (cutting, sward scarification and selective graminicide). Sward scarification had the strongest influence on the unsown desirable (e.g. Sonchus spp.) and unsown pernicious (e.g. Elytrigia repens) species, and was generally associated with higher cover values of these species. However, abundances of several desirable weed species, in particular Poa annua, were not promoted by scarification. The treatments of cutting and graminicide tended to have negative impacts on the unsown species, except for Cirsium vulgare, which increased with graminicide application. Differences in unsown species cover between seed mixes were minimal, although the grass-only mix was more susceptible to establishment by C. vulgare and Galium aparine than the two grass and forb mixes. Annual scarification can enable desirable annuals and sown perennials to co-exist, however, this practice can also promote pernicious species, and so is unlikely to be widely adopted as a management tool in its current form.

PGR forum: serving the crop wild relative user community

The Euro-Mediterranean region is an important centre for the diversity of crop wild relatives. Crops, such as oats (Avena sativa), sugar beet (Beta vulgaris), apple (Malus domestica), annual meadow grass (Festuca pratensis), white clover (Trifolium repens), arnica (Arnica montana), asparagus (Asparagus officinalis), lettuce (Lactuca sativa), and sage (Salvia officinalis) etc., all have wild relatives in the region. The European Community funded project, PGR Forum (www.pgrforum.org) is building an online information system to provide access to crop wild relative data to a broad user community; including plant breeders, protected area managers, policy-makers, conservationists, taxonomists and the wider public. The system will include data on uses, geographical distribution, biology, population and habitat information, threats (including IUCN Red List assessments) and conservation actions. This information is vital for the continued sustainable utilisation and conservation of crop wild relatives. Two major databases have been utilised as the backbone to a Euro-Mediterranean crop wild relative catalogue, which forms the core of the information system: Euro+Med PlantBase (www.euromed.org.uk) and Mansfeld’s World Database of Agricultural and Horticultural Crops (http://mansfeld.ipk-gatersleben.de). By matching the genera found within the two databases, a preliminary list of crop wild relatives has been produced. Around 20,000 of the 30,000+ species listed in Euro+Med PlantBase can be considered crop wild relatives, i.e. those species found within the same genus as a crop. The list is currently being refined by implementing a priority ranking system based on the degree of relatedness of taxa to the associated crop.

Herbal medicine: the science of the art

In the last 50 years science has provided new perspectives on the ancient art of herbal medicine. The present article discusses ways in which the evidence base for the professional use of 'Western' herbal medicine, as therapy to treat disease, known as phytotherapy, can be strengthened and developed. The evidence base for phytotherapy is small and lags behind that for the nutritional sciences, mainly because phytochemicals are ingested as complex mixtures that are incompletely characterised and have only relatively recently been subject to scientific scrutiny. While some methodologies developed for the nutritional sciences can inform phytotherapy research, opportunities for observational studies are more limited, although greater use could be made of patient case notes. Randomised clinical trials of single-herb interventions are relatively easy to undertake and increasing numbers of such studies are being published. Indeed, enough data are available on three herbs (ginkgo (Ginkgo biloba), St John's wort (Hypericum perforatum) and saw palmetto (Serenoa repens)) for meta-analyses to have been undertaken. However, phytotherapy is holistic therapy, using lifestyle advice, nutrition and individually-prescribed mixtures of herbs aimed at reinstating homeostasis. While clinical experience shows that this approach is applicable to a wide range of conditions, including chronic disease, evidence of its efficacy is scarce. Strategies for investigating the full holistic approach of phytotherapy and its main elements are discussed and illustrated through the author's studies at the University of Reading.

Efficacy of condensed tannins against larval Hymenolepis diminuta (Cestoda) in vitro and in the intermediate host Tenebrio molitor (Coleoptera) in vivo

Natural anti-parasitic compounds in plants such as condensed tannins (CT) have anthelmintic properties against a range of gastrointestinal nematodes, but for other helminths such effects are unexplored. The aim of this study was to assess the effects of CT from three different plant extracts in a model system employing the rat tapeworm, Hymenolepis diminuta, in its intermediate host, Tenebrio molitor. An in vitro study examined infectivity of H. diminuta cysticercoids (excystation success) isolated from infected beetles exposed to different concentrations of CT extracts from pine bark (PB) (Pinus sps), hazelnut pericarp (HN) (Corylus avellana) or white clover flowers (WC) (Trifolium repens), in comparison with the anthelmintic drug praziquantel (positive control). In the in vitro study, praziquantel and CT from all three plant extracts had dose-dependent inhibitory effects on cysticercoid excystation. The HN extract was most effective at inhibiting excystation, followed by PB and WC. An in vivo study was carried out on infected beetles (measured as cysticercoid establishment) fed different doses of PB, HN and praziquantel. There was a highly significant inhibitory effect of HN on cysticercoid development (p = 0.0002). Overall, CT showed a promising anti-cestodal effect against the metacestode stage of H. diminuta.

Potent anthelmintic activity of galloylated proanthocyanidins from shea meal (Vitellaria paradoxa)

Proanthocyanindins (PAs) from shea meal (SM), a by-product obtained after lipid extraction of the nuts, contained B-type linkages, had a high ratio of prodelphinidins (73%) and were galloylated (42%). The average polymer size was 8 flavan-3-ol subunits (≈2384 Daltons) and epigallocatechin gallate was the major subunit. Purified PA fractions from SM were tested in vitro for anthelmintic properties against gastrointestinal nematodes from ruminants (H. contortus and T. colubriformis) [1] by the larval exsheathment inhibition assay and from pigs (A. suum) by the larval migration inhibition assay. Results showed that PAs from SM have a potent anthelmintic activity against those parasites similar to white clover (Trifolium repens) flowers (WCF) [1, 2] (EC50 µg/mL; SM: 55.1, 16.5, 75.9; WCF: 37.4, 14.5, 110.1 for A. suum, H. contortus and T. colubriformis respectively). WCF PAs are constituted almost exclusively of prodelphinidin (PD) compared to SM (98% vs. 73%) but do not contained galloylated PAs. Studies [1, 2] have shown that anthelmintic activity of PAs was mainly associated with their PD ratio but our current results suggest that galloylation can be a major factor to anthelmintic activity and SM as a potential nutraceutical anthelmintic feed for controlling parasitic nematodes.

Caracterização isoenzimática de oito espécies do gênero Trifolium L., ocorrentes no Rio Grande do Sul

O presente estudo tem como objetivos: contribuir para o desenvolvimento de oito espécies do gênero Trifolium L., Trifolium incamatum L., Trifolium polymorphum Poir, Trifolium pratense L., Trifolium repens L., trifolium resupinatum L., Trifolium riograndense Burkart, Trifolium subterraneum L. e Trifolium vesiculosum Savi, através da caracterização da variabilidade isoenzimática presente em quatro sistemas enzimáticos, Fosfoglicoisomerase (PGI), Esterase (EST), Malato desidrogenase (MDH) e Superóxido dismutase (SOD) e fornecer subsídios para futuros trabalhos de melhoramento de plantas forrageiras.

Desempenho de novilhas expostas à reprodução aos 14/15 meses de idade

Foram conduzidos dois experimentos para avaliar o comportamento reprodutivo de novilhas de corte pertencentes a quatro grupos genéticos (Hereford, ½ Nelore½ Hereford; ¼ Nelore ¾ Hereford; ½ Angus ½ Hereford) acasaladas aos 14/15 meses de idade. No experimento iniciado em 2001 foram utilizadas quatro alternativas de alimentação no outono/inverno: a) suplementação do campo nativo (CN) a 1,5% do peso vivo (PV) com ração comercial (RC) contendo 14% de proteína bruta (PB) e 68% de NDT (S68); b) suplementação do CN a 1,5% do PV com RC contendo 14% de PB e 75% de NDT (S75); c) suplementação em pastagem de azevém (Lolium multiflorum Lan), trevo branco (Trifolium repens) e cornichão (Lotus corniculatus) a 0,5% do PV de milho em grão (SPAS);d) confinamento a céu aberto com silagem de milho e 0,7% do PV de ração (CON). Após, em um só grupo, permaneceram em pastagem de azevém e aveia (Avena sativa) até o início do período reprodutivo. Durante o período de aplicação dos tratamentos alimentares o ganho médio diário (GMD) do tratamento SPAS e CON (0,755 vs 0,784 kg/dia) não apresentou diferença significativa (P>0,05), nem os S68 e S75 (0,511 vs 0,489 kg/dia). Durante o período conjunto em pastagem não foi determinada diferença significativa (P>0,05) no GMD entre S68, S75 e SPAS, nem entre S68, SPAS e CON. O peso ao início do período reprodutivo foi de 233,7 e 232,3 kg para S68 e S75 (P>0,05) e de 260,6 e 254,3 kg para SPAS e CON (P>0,05). As taxas de prenhez do SPAS e COM não apresentaram diferença entre si (62,16% e 53,86%), mas foram significativamente mais elevadas (P<0,05) em relação às S68 e S75 (20,51% e 25,64%) as quais também não diferiram entre si (P>0,05). As novilhas que conceberam foram mais pesadas, apresentaram maiores GMD de peso, condição corporal (CC) e escore trato reprodutivo (ETR) ao início do período reprodutivo em relação às que não conceberam. No experimento iniciado em 2002 foram utilizadas três alternativas de alimentação no outono/inverno: a) suplementação do CN com RC (SUR) a 1% do PV, contendo 14% de PB e 75% de NDT; b) suplementação do CN com farelo de arroz (SUFA) a 0,5% PV; c) pastejo contínuo em pastagem cultivada de azevém (PAST) e aveia. O tratamento PAST (0,478 kg/dia) apresentou GMD de peso mais elevado (P<0,05), seguido do tratamento SUR (0,326 kg/dia) superior (P<0,05) ao tratamento SUFA (0,100 kg/dia). Durante o período em conjunto em pastagem de azevém e aveia os tratamentos SUFA e PAST não apresentaram diferença significativa no GMD de peso (P>0,05) mas, foram superiores (P<0,05) ao tratamento SUR. O peso ao início do período reprodutivo foi de 265,4; 236,7 e 222,6 kg para os tratamentos PAST, SUR e SUFA, respectivamente (P<0,05). A taxa de prenhez do tratamento PAST (61,36%) foi superior (P<0,05) a dos tratamentos SUR e SUFA (20,0 e 22,73%; P>0,05). As novilhas que conceberam foram as mais pesadas e mais velhas, do início dos tratamentos alimentares até o final do período reprodutivo.

Identificação e avaliação de sistemas de produção de leite em pastagens cultivadas na região do Planalto do Rio Grande do Sul

A pecuária leiteira tem uma importante participação na economia do setor primário do Sul do Brasil, porém, custos de produção elevados, impacto ambiental e qualidade dos produtos tem limitado sua viabilidade econômica. Entretanto, na busca por sistemas sustentáveis de produção depara-se com uma grande escassez de informações. Este trabalho pretendeu contribuir com a geração de conhecimentos que possam ser facilmente adotados pelos produtores da Região do Planalto Riograndense, através da condução da pesquisa em duas etapas: inicialmente foi desenvolvido um estudo baseado em procedimentos de pesquisa diagnóstica aplicados em 46 propriedades que incluiu características infra-estruturais, ambientais, sociais e técnico-econômicas. Em um segundo momento, realizou-se a comparação de dois sistemas de condução dos animais em pastagens, propostos a partir de características apontadas como relevantes no diagnóstico realizado, definindo os seguintes tratamentos: T 1: onde os animais tiveram acesso à pastagem por um período de 3 h/dia, e, T 2: onde os animais tiveram livre acesso à pastagem, ambos, mantidos em pastejo sobre sorgo forrageiro (Sorghum vulgare) e trevo branco (Trifolium repens L.) em pastejo rotativo, recebendo suplementação protéica e energética Os resultados do diagnóstico indicaram uma elevada importância das características de infraestrutura e de questões técnicas relativas à exploração leiteira, onde destacam-se variáveis relacionadas à questões de manejo e alimentação do rebanho. Os sistemas de pastejo apresentaram diferença significativa (p<0,01), na produção de leite, produzindo 16,6 e 18,9 L/dia, para T1 e T2, respectivamente. Com a obtenção desses resultados, fica evidenciado que animais de bom potencial genético, proporcionam respostas positivas de produtividade a medida que lhes é permitido maior tempo de permanência em pastagens de qualidade, ofertadas em quantidade suficiente possibilitando a expressão do potencial do animal em selecionar a sua dieta.

Desempenho produtivo e comportamento de vacas holandesas com a utilização de duas fontes protéicas na alimentação

O trabalho experimental foi desenvolvido em uma propriedade de produção leiteira no município de Camargo, na região fisiográfica denominada de Planalto Médio do RS, com o objetivo de estudar e quantificar o efeito da substituição do componente protéico (farelo de soja) da ração, comumente fornecida aos animais, por pastejo controlado de trevo branco (Trifolium repens L.) em animais mantidos em pastagens de azevém (Lolium multiflorum L.), na performance produtiva, comportamento e qualidade do leite de vacas holandesas. Para tal, foram utilizados dois grupos de animais agrupados de forma homogênea após estratificação por produção, período de lactação e peso corporal, em um delineamento experimental completamente casualizado em blocos. Os dois grupos eram mantidos em pastagens de azevém, por um determinado período de tempo durante o dia (aproximadamente 5 horas). Um grupo recebia diariamente 3 kg de suplemento energético constituído de farelo de milho, farelo de trigo, casca de soja e sal mineral (subtraída de farelo de soja) e tinha acesso controlado à pastagem de trevo branco (aproximadamente 2,5 horas), denominado tratamento TB; outro recebia a mesma quantidade de suplemento, adicionada de quantidade de proteína equivalente ao consumo diário no tratamento anterior via trevo, na forma de farelo de soja, denominado tratamento FS. As medições eram realizadas em avaliações quinzenais, procedendo-se controles leiteiros individuais, medidas de perímetro torácico, coletas de amostras de sangue e leite dos animais e registro de atividades dos animais em pastejo. Os resultados demonstraram semelhanças significativas entre os dois tratamentos, para a maioria das variáveis estudadas, com exceção do teor de proteína do leite que foi maior para o tratamento TB, e os valores de teor de lactose, tempo de pastejo e freqüência de bocados maiores para o tratamento FS. Estes resultados indicam que a utilização do trevo branco, como fonte protéica para os animais, foi tecnicamente viável e eficiente.

Allelopathic plants. 7. Sunflower (Helianthus annuus L.)

Sunflower is an annual dicotyledonous plant, herbaceous, erect and native of North America. It is thermo- and photo-insensitive, hence, can be grown round the year in sub-tropical and tropical countries. Only two spp. H. annuus and H. tuberosum are cultivated for food, remaining spp. are ornamentals, weeds and wild plants. However, H. annuus is allelopathic and inhibit the growth and development of other plants thus reducing their productivity. Much information is available about the allelopathic effects of sunflower crop on following crops in crop rotations. Although it is harmful to all crops, but, is less harmful to crops of Graminae family than other families. It seems that the harmful effects of sunflower in crop rotations are due to release and accumulation of root exudates during crop growth in soil. Soil incorporation of its fresh (green manure) or dry biomass in soil is inhibitory to both crops and weed spp. Several allelochemicals have been characterized from the H. annuus, which inhibit the seed germination and seedling growth of A. albus, A. viridis, Agropyron repens (Elymus repens), Ambrosia artemsiifolia, Avena fatua, Celosia crustata, Chenopodium album, Chloris barbara, Cynodon dactylon, D. sanguinalis, Dactyloctenium ageyptium, Digitaria ciliaris, Echinochloa crus-galli, Flaveria australasica, Parthenium hysterophorus, Portulaca oleracea, Sida spinosa, Trianthema portulacastrum, Veronica perisca the inhibitory effects of this crop may be used for weed management with less herbicides for sustainable agriculture.

Weed control strip influences the initial growth of Eucalyptus grandis

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise de crescimento em amendoinzeiro (Arachis hypogaea L.) submetido à matocompetição

Foram verificados os efeitos de diferentes períodos de controle e convivência de plantas daninhas (0; 14; 28; 42; 56; 70; 84 e 98 dias) na cultura do amendoinzeiro (Arachis hypogaea L.) em Moji-Guaçu (SP). As principais espécies invasoras da área experimental foram: Acanthospermum australe (Loef.) O. Kuntz, Waltheria indica L., Borreria alata DC., Richardia scabra L., Rhynchelytrum repens (Nees) Stapf. et Hubb. e Diodia teres Walt. de maneira geral, durante quase todo o ciclo, a espécie de maior importância relativa foi A. australe, sendo suplantada por outras espécies apenas na colheita, quando já estava encerrando seu ciclo de desenvolvimento. O período inicial de controle das plantas daninhas, além de reduzir a densidade da comunidade infestante, diminuiu sua riqueza em espécies e alterou a importância relativa das populações. A matocompetição resultou na redução do crescimento do amendoinzeiro, principalmente a partir de 42 dias de convivência, afetando a altura das plantas, a área foliar, o índice de área foliar e o acúmulo epígeo de matéria seca. Não foram afetados os números de ramos e de folíolos por planta, nem a qualidade dos grãos e o vigor das sementes do amendoim. A produção de frutos foi reduzida ao redor de 31,5% em decorrência da interferência das plantas daninhas. O período total de prevenção da interferência na produção foi de 14 dias e o período anterior à interferência foi de 70 dias.

Dinâmica da comunidade de macrófitas aquáticas no reservatório de Santana, RJ

Apesar da importância na dinâmica dos ecossistemas aquáticos, as macrófitas podem formar densas e extensas colonizações em corpos hídricos cujos equilíbrios ecológicos foram rompidos. Nessas condições, essas plantas promovem uma série de problemas que as tornam alvos de controle. Para elaboração de planos adequados de manejo dessa vegetação, é fundamental o conhecimento das dinâmicas relativas das populações que a compõem. O objetivo deste trabalho foi realizar levantamentos mensais da composição específica da comunidade de macrófitas que coloniza o reservatório de Santana, localizado no município de Piraí/RJ, monitorando 97 pontos georreferenciados, abrangendo toda a lâmina d'água. Foram identificadas 41 espécies, inseridas em 21 famílias botânicas. As famílias Poaceae, Pontederiaceae e Cyperacae foram as que apresentaram os maiores números de espécies ao longo do ano. Salvinia herzogii e Egeria densa apresentaram as maiores notas anuais de colonização do reservatório. As populações de Eichhornia azurea, Brachiaria arrecta e Paspalum repens completaram o grupo das espécies numericamente mais relevantes. As plantas de hábito flutuante tenderam a apresentar populações com padrão de distribuição geográfica casualizado, enquanto as espécies fixadas no sedimento e as submersas apresentaram populações com padrão agregado. Não houve expressivas variações mensais dos valores dos índices de diversidade (H') e de equitabilidade (E') das comunidades de macrófitas aquáticas ao longo do ano. O dendrograma construído com o coeficiente de Odum mostrou uma seqüência lógica dos meses, evidenciando uma definida sucessão de populações divididas em dois grupos de similaridade separados pelo mês de junho. Nessa época, o nível de água do reservatório foi reduzido e o sedimento ficou exposto, favorecendo as espécies de hábito emergente.

Levantamento da infestação de plantas aquáticas em Porto Primavera antes do enchimento final do reservatório

O objetivo deste trabalho foi identificar as plantas aquáticas e os níveis de infestação de cada espécie em Porto Primavera antes do enchimento final do reservatório. Foram avaliados todos os focos de vegetação aquática no reservatório (72 pontos), sendo os pontos demarcados com um aparelho de GPS. As espécies foram identificadas e estimouse visualmente (tamanho da área) a distribuição proporcional das plantas no foco de infestação. Após a identificação, foram encontradas 18 espécies de plantas aquáticas vegetando no reservatório, das quais foram determinadas a frequência de espécie de planta aquática e a distribuição dentro do sistema de geração de energia. As espécies encontradas no reservatório foram: Eichhornia crassipes, Eichhornia azurea, Pistia stratiotes, Paspalum repens, Cyperus brevifolius, Paspalum conspersum, Echinochloa polystachya, Egeria densa, Egeria najas, Polygonum hidropiperoides, Polygonum lapathifolium, Alternanthera philoxeroides, Eleocharis sellowiana, Nymphaea ampla, Pontederia cordata, Salvinia auriculata, Salvinia rotundifolia e Typha angustifolia. As maiores frequências relativas foram observadas em: E. azurea (36,11%), E. crassipes (16,67%), P. stratiotes (13,89%), S. auriculata (13,89%), C. brevifolius (11,11%) e P. lapathifolium (6,94%).