Evaluation of catalytic pyrolysis of cassava rhizome by principal component analysis

Rhizome of cassava plants (Manihot esculenta Crantz) was catalytically pyrolysed at 500 °C using analytical pyrolysis–gas chromatography/mass spectrometry (Py–GC/MS) method in order to investigate the relative effect of various catalysts on pyrolysis products. Selected catalysts expected to affect bio-oil properties were used in this study. These include zeolites and related materials (ZSM-5, Al-MCM-41 and Al-MSU-F type), metal oxides (zinc oxide, zirconium (IV) oxide, cerium (IV) oxide and copper chromite) catalysts, proprietary commercial catalysts (Criterion-534 and alumina-stabilised ceria-MI-575) and natural catalysts (slate, char and ashes derived from char and biomass). The pyrolysis product distributions were monitored using models in principal components analysis (PCA) technique. The results showed that the zeolites, proprietary commercial catalysts, copper chromite and biomass-derived ash were selective to the reduction of most oxygenated lignin derivatives. The use of ZSM-5, Criterion-534 and Al-MSU-F catalysts enhanced the formation of aromatic hydrocarbons and phenols. No single catalyst was found to selectively reduce all carbonyl products. Instead, most of the carbonyl compounds containing hydroxyl group were reduced by zeolite and related materials, proprietary catalysts and copper chromite. The PCA model for carboxylic acids showed that zeolite ZSM-5 and Al-MSU-F tend to produce significant amounts of acetic and formic acids.

Experiências com métodos alternativos de controle de pragas e doenças no município de Igarapé-Açu, Pará.

Com o intuito de conhecer, caracterizar e sistematizar as decisões tomadas por agricultores familiares de Igarapé-Açu, Pará, no que diz respeito à utilização de métodos alternativos no controle de pragas e doenças, a presente pesquisa foi proposta. Utilizou-se a técnica de ?sistematização?. Conclui-se que, os agricultores familiares de Igarapé-Açu acreditam ser viável a utilização de produtos alternativos, para o controle de pragas e doenças. Os principais inseticidas botânicos utilizados são: fumo (Nicotiana tabacum), nim (Azadirachta indica) e o tucupi (extraído a partir do processamento da Manihot esculenta Crantz). E a participação dos agricultores nos treinamentos oferecidos pela Embrapa Amazônia Oriental não é fator determinante para a disseminação do uso de inseticidas botânicos na região.

Natural parasitism of lepidopteran eggs by Trichogramma species (Hymenoptera: Trichogrammatidae) in agricultural crops in Minas Gerais, Brazil.

The genus Trichogramma Westwood (Hymenoptera: Trichogrammatidae) includes insect egg parasitoids that are widely used throughout the world as control agents of pest insects. The aim of this study was to identify the species of Trichogramma naturally associated with the eggs of lepidopteran pests of the following agricultural and horticultural crops: collards, Brassica oleracea L. (Brassicales: Brassicaceae); papaya, Carica papaya L. (Capparales: Caricaceae); tomato, Lycopersicon esculentum Mill. (Solanales: Solanaceae); cassava, Manihot esculenta Crantz (Malpighiales: Euphorbiaceae); banana, Musa sp. L. (Zingiberales: Musaceae); passion fruit, Passiflora sp. Degener (Malpighiales: Passifloraceae); sugarcane, Saccharum sp. L. (Poales: Poaceae); and corn (maize), Zea mays L. (Poales: Poaceae); and an invasive species (Sodom?s apple milkweed, Calotropis procera Aiton; Gentianales: Apocynaceae) in the semiarid region of Minas Gerais, Brazil. We report natural parasitism by Trichogramma in eggs of Agraulis vanillae vanillae (L.) (Lepidoptera: Nymphalidae), Antichloris eriphia F. (Lepidoptera: Arctiidae), Danaus sp. (L.) (Lepidoptera: Nymphalidae), Diatraea saccharalis F. (Lepidoptera: Crambidae), Erinnyis ello L. (Lepidopera: Sphingidae), and Protambulyx strigilis L. (Lepidopera: Sphingidae). In total, 2,242 specimens of Trichogramma were obtained, belonging to the species T. pretiosum Riley, T. manicobai Brun, Moraes & Soares, T. marandobai Brun, Moraes & Soares, and T. galloi Zucchi. These species of Trichogramma may be candidates for biological control programs of lepidopteran pests in the semiarid region of Minas Gerais and in other semiarid regions.

Ocorrência de bactérias diazotroficas e fungos micorrizicos arbusculares na cultura da mandioca.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a ocorrencia, isolar e identificar fungos micorrízicos carbunculares associados a cultura da mandioca (Manihot esculenta). Amostras de solo rizosférico e de varias partes da planta (raízes, tubérculos, manivas e folhas) de locais nos Estados do Rio de Janeiro, São Paulo e Paraná, foram inoculadas nos meios LGI-P, NFb-malato e NFb-GOC, avaliando-se o numero mais provável de células e a atividade de redução de acetileno. Bactérias diazotróficas foram isoladas de todas as partes da planta, com exceção das folhas, sendo identificadas como Klebsiella sp., Azospirillum lipoferum e uma bactéria denominada "E", provavelmente pertencente ao gênero Burkholderia. A bactéria E acumulou de 7,63 mg a 14,84 mg de N/g de C em meio semi-solido, isento de N, e conseguiu manter a capacidade de fixação biológica de N, mesmo apos uma dezena de repicagens consecutivas. A colonização micorrízica variou de 31% a 69%, e a densidade de esporos de 10 a 384 esporos/100 mL de solo, predominando as espécies Entrophospora colombiana e Acaulospora scrobiculata no Rio de Janeiro, A. scrobiculata e Scutellospora heterogama no Paraná e em Piracicaba (São Paulo) e A. appendicula e S. pellucida em Campinas (São Paulo). This study was performed to evaluate the occurrence and to isolate and identify diazotrophic bacteria and arbuscular mycorrhizal fungi associated with the cassava (Manihot esculenta) crop. Samples from rhizosperical soil, roots, tubers, stems and leaves from several localities of the States of Rio de Janeiro, Sao Paulo and Parana, in Brazil, were inoculated in three media specific for diazotrophic associative bacteria, LG1-P, NFb-malate and NFb-GOC, evaluating the most probable number of cells and the acetylene-reducing activity. Diazotrophic bacteria were detected in all plant parts except for the leaves, and were identified as Klebsiella sp., Azospirillum lipoferum and a bacterium called "E", probably belonging to the Burkholderia genus. Bacterium E was able to accumulate, in the N-free semi-solid media, from 7.63 to 14.84 mg of N/g of C and to maintain N fixation capacity after ten consecutive transferences. Mycorrhizal root colonization varied from 31% to 69% and spore density from 10 to 384 spores/100 mL of soil, predominanting the species Entrophospora colombiana and Acaulospora scrobiculata in Rio de Janeiro, A. scrobiculata and Scutellospora heterogama in Parana and in Piracicaba (Sao Paulo), and A. appendicula and S. pellucida in Campinas (Sao Paulo).

Microsatellite Polymorphisms in Cassava Landraces from the Cerrado Biome, Mato Grosso do Sul, Brazil

Using nine microsatellite loci, we investigated genetic structure and diversity in 83 Brazilian cassava accessions, including several landraces, in the Cerrado biome in Mato Grosso do Sul, Brazil. All nine loci were polymorphic, averaging 6.00 alleles per locus. Treating each of seven municipalities as a cassava group or population, they averaged 3.5 alleles per locus, with 97% polymorphic loci, high values for observed heterozygosity (0.32) and gene diversity (0.56). Total genetic variability was high (0.668), and most of this genetic variability was concentrated within municipalities (0.577). Cluster and structure analyses divided accessions into two major clusters or populations (K = 2). Also, a significant genetic versus geographic correlation was found (r = 0.4567; P < 0.0260). Migratory routes in the Cerrado are considered main contributors to the region`s high cassava diversity and spatial genetic structure, amplifying interactions between traditional farmers and the evolutionary dynamics of this crop.

Performance de cultivares de mandioca e incidência de mosca branca no Vale do Ivinhema, Mato Grosso do Sul

O Vale do Ivinhema é a principal região produtora de mandioca de Mato Grosso do Sul. Todavia, o pequeno número de cultivares disponíveis nessa região vem contribuindo para baixas produtividades e crescente ocorrência de doen­ças e pragas. Com o objetivo de avaliar o comportamento de cultivares de mandioca nessa região, foram conduzidos, de julho/2005 a setembro/2006, experimentos em Nova Andradina, Ivinhema e Deodápolis, em delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições. Foram avaliados 11 cultivares de mandioca quanto à produtividade e à incidência de fumagina causada pela mosca-branca (Bemisia sp.). Os cultivares IAC 12 e Fécula Branca apresentaram menor incidência de fumagina, enquanto o Cascuda destacou-se entre os de maior produção de raízes tuberosas e de massa seca em todos os ambientes.

Crescimento da mandioca e plantas daninhas em resposta à adubação fosfatada

Os fertilizantes podem ser usados para alterar as relações de competitividade, de modo a favorecer as espécies cultivadas, desde que as espécies competidoras apresentem respostas diferenciadas à aplicação de nutrientes. Por essas razões, objetivou-se, com este trabalho, avaliar o crescimento do picão preto (Bidens pilosa L.), da braquiária (Brachiaria decumbens Stapf) e da mandioca (Manihot esculenta Crantz), cultivados sob diferentes quantidades de fósforo fornecidas no plantio. Para isso, foi conduzido experimento em casa de vegetação, em arranjo fatorial 3x4, sendo o primeiro fator constituído pelas espécies estudadas, combinadas com quatro níveis de adubação fosfatadas (0, 80,800 e 4.000 kg ha-1 de P2O5), no delineamento em blocos casualizados, com cinco repetições. A aplicação do fertilizante fosfatado promoveu maior crescimento das espécies avaliadas, sendo que a mandioca apresentou maior crescimento da parte área com o aumento da disponibilidade de fósforo. De maneira geral, as plantas daninhas apresentaram maiores respostas às menores doses de fósforo.

Aspectos fisiológicos da mandioca após a aplicação dos herbicidas fluazifop-p-butil e fomesafen

Acredita-se que alguns herbicidas possam influenciar a eficiência do uso da água, pelo efeito negativo direto sobre fotossíntese, transpiração e condutância estomática ou, indiretamente, pela redução da taxa metabólica da planta. Diante disso, objetivou-se, neste trabalho, avaliar a influência dos herbicidas fluazifop-p-butil e fomesafen, isolados e em mistura, sobre as características associadas ao uso da água, por cultivares de mandioca, visando a selecionar aqueles mais tolerantes aos referidos herbicidas. Realizou-se experimento, em casa de vegetação no delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições. Adotou-se arranjo fatorial em esquema 5x7, constituído pela combinação de cinco cultivares de mandioca: Cacau-UFV, Platina, Coqueiro, Coimbra e IAC-12, com quatro doses da mistura comercial dos herbicidas fomesafen + fluazifop-p-butil (0,5; 0,75; 1,0 e 1,5 L ha-1), além da dose comercial recomendada de cada princípio ativo isolado e uma testemunha sem herbicida. As características avaliadas foram: condutância estomática (gs), taxa de transpiração (E) e eficiência do uso da água (EUA). De maneira geral, a E, gs e EUA foram afetadas pela aplicação da mistura dos herbicidas. Os cultivares de mandioca apresentam diferentes níveis de sensibilidade ao fluazifop-p-butil + fomesafen, sendo que o cultivar Platina é o mais tolerante à aplicação da mistura. O fluazifop-p-butil mostrou-se seletivo para a cultura e o fomasafen causou efeitos negativos na fisiologia da mandioca.

Correlação fenotípica entre caracteres agronômicos em população segregante de mandioca de mesa

Um dos principais entraves do melhoramento genético de mandioca é a dificuldade de seleção precoce de indivíduos superiores nas primeiras gerações do melhoramento. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi estimar correlações fenotípicas entre caracteres agronômicos de interesse em uma população segregante de mandioca nas gerações de propagações vegetativa e sexual e entre as duas, a fim de contribuir na geração de indicadores fenotípicos para elevar a eficiência do processo de seleção de genótipos superiores de mandioca de mesa em populações segregantes. Na população segregante obtida por meio do cruzamento entre as variedades de mandioca de mesa IAC 576-70 e BRS Japonesa, foi estimada a correlação fenotípica entre sete caracteres agronômicos avaliados individualmente na população de propagação sexual e na população clonal e entre as duas populações. Nenhum caráter na geração de propagação sexual apresentou correlação de elevada magnitude com a produtividade de raízes na geração de propagação clonal. Essa fraca associação entre caracteres na geração de propagação por sementes e o seu potencial produtivo, quando da propagação clonal, revelaram a dificuldade de se prever com acurácia, por meio de avaliações fenotípicas, o potencial produtivo de determinado genótipo precocemente, mesmo quando da sua avaliação a partir de sementes. Entretanto, a associação elevada observada entre o tempo para a cocção na geração de propagação por sementes e na geração de propagação clonal é um indicativo da possibilidade da seleção precoce de clones com baixo tempo para o cozimento.

Effect of plant-biostimulant on cassava initial growth

ABSTRACT Biostimulants are complex substances that promote hormonal balance in plants, favor the genetic potential expression, and enhance growth of shoots and root system. The use of these plant growth promoters in crops can increase quantitatively and qualitatively crop production. Therefore, the aim of this study was to evaluate the effect of a commercial biostimulant on the initial growth of cassava. The experiment was arranged in a 2 x 5 factorial design, corresponding to two cassava cultivars (Cacau-UFV and Coimbra) and five biostimulant concentrations (0, 4, 8, 12 and 16 mL L-1). At 90 days after planting, the characteristics leaf area, plant height, stem diameter, leaf number, total dry matter and dry matter of roots, stems and leaves were evaluated. The biostimulant promoted linear increases in plant height, leaf number, leaf area, total dry matter, dry matter of stems, leaves and roots. The cultivar Cacau-UFV had a higher growth rate than the cultivar Coimbra. The growth promoter stimulated the early growth of the cassava crop.

A dinâmica de populações microbiológicas na estabilização aeróbia de resíduos orgânicos de fecularias de mandioca

No presente trabalho foi estudada a biologia da estabilização aeróbia de resíduos da extração industrial de amido e farinhas, das raízes de «mandioca brava» (Manihot esculenta), planta nativa do Brasil e de grande importância econômica dado seu alto valor nutritivo. Os resíduos líquidos dessa extração apresentam elevado teor de matéria orgânica proteica e possuem ácido cianídrico, sendo inconveniente, por essas razões, seu lançamento aos rios sem prévia estabilização. Essa estabilização tem sido obtida, satisfatoriamente, por intermédio de instalações de valos de oxidação. Os objetivos almejados com o estudo da biologia do sistema eram, principalmente: 1. Conhecer a composição biológica e a estrutura microscópica dos flocos formados por aeração; 2. Determinar as causas e, eventualmente, o processo de correção do fenômeno do intumescimento do lôdo («bulking») que freqüentemente ocorre nessas instalações; 3. Determinar a seqüência de populações microbiológicas que se desenvolvem no decorrer do processo de estabilização, de modo a possibilitar o controle microscópico da eficiência do sistema de tratamento. Através da aeração do resíduo, em laboratório e comparando os resultados da análise microscópica com os dados que permitiam verificar a evolução do processo de estabilização, foi possível obter-se os seguintes resultados: 1. Os flocos são constituídos de uma massa biológica em que predominam fungos filamentosos (Fig. 2). 2. Êsses flocos, sendo pouco compactos, originam o fenômeno do intumescimento. 3. A adição de fósforo ao sistema produz modificação radical na biologia e na estrutura dos flocos, determinando predominância de bactérias, formação de flocos compactos e desaparecimento do fenômeno de intumescimento (Fig. 1; Fig. 2c</a>). 4. Foi estabelecida a seqüência de microrganismos bem como as suas relações de natureza ecológica com as distintas etapas na evolução do processo de estabilização de modo a permitir o reconhecimento microscópico dessas etapas e controle do funcionamento e eficiência do sistema (Fig. 3).

Quantificação de cianeto total nas etapas de processamento das farinhas de mandioca dos grupos seca e d'água

O objetivo deste trabalho foi quantificar a concentração de cianeto total durante as etapas de produção da farinha de mandioca dos grupos seca e d'água. Em relação à farinha seca, a concentração de cianeto total na raiz de mandioca diminuiu de 160±11,8 mg HCN/kg para 149±12,3 mg HCN/kg após a trituração, 68±2,5 mg HCN/kg após a prensagem e chegando a 5±0,2 mg HCN/kg no produto final, após o processo de torração. Na produção da farinha d'água, a raiz de mandioca apresentava teor de cianeto total de 321±21,6 mg HCN/kg e durante o processo de fermentação da raiz, o teor de cianeto total nas primeiras 24 horas de fermentação era de 297±2,7 mg HCN/kg chegando a 64±2,3 mg HCN/kg após 96 horas em repouso no tanque. Após trituração e prensagem da massa fermentada, os valores diminuíram para 50±0,6 e 36±0,4 mg HCN/kg, respectivamente, obtendo-se no produto final a concentração de 9±0,1 mg HCN/kg, sendo evidenciado a eficiência do processo de destoxificação em ambos os processamentos.

Identification of duplicates of cassava accessions sampled on the North Region of Brazil using microsatellite markers

Duplicates are common in germplasm banks and their identification is needed to facilitate germplasm bank management and to reduce maintenance costs. The aim of this work was to identify duplicates of cassava from a germplasm bank in Eastern Amazon, which had been previously characterized both morphological and agronomically. In order to be genotyped with 15 microsatellite loci, 36 accessions were selected. These accessions were classified into 13 groups of similar morpho-agronomical characteristics. All loci were polymorphic, and 75 alleles were identified, with an average of five alleles per loci and H E = 0.66. There were determined 34 pairs of genotypes with identical multiloci profiles and the probability of genetic identity was 1.1x10-12 with probability of exclusion of 99.9999%. Among these duplicates, there are accessions sampled on different years and places, but with different names and accessions with the same name sampled in different places and years. The study identified genotypes that are grown in different places and that have been maintained over the years by local farmers.

Nematoides fitoparasitas associados à mandioca na Amazônia brasileira

A cultura da mandioca (Manihot esculenta) tem importância socioeconômica no Brasil, no entanto há ainda uma escassez de informações sobre a associação de nematoides fitoparasitas, bem como ao comportamento de cultivares de mandioca ao parasitismo desses agentes. O objetivo do presente trabalho foi relatar a distribuição geográfica e novas ocorrências das principais espécies de nematoides encontradas associadas à mandioca em diferentes municípios dos estados do Acre, Amapá, Pará e Rondônia. Além disso, estudou-se, em casa de vegetação, a reação de algumas cultivares de mandioca ao parasitismo de Meloidogyne incognita raça 3, Pratylenchus brachyurus e P. zeae. Nematoides foram extraídos de 10 g de raízes ou 250 cm³ de solo e identificados sob microscópio de luz. A espécie mais prevalente foi P. brachyurus, presente em 37,1% das amostras analisadas (n=35), seguida de M. incognita, encontrada em de 14,2% das amostras. Constituíram novas ocorrências para mandioca no Brasil: Helicotylenchus erythrinae, M. enterolobii e Xiphinema longicaudatum. As cultivares de mandioca provenientes do Amapá (Amazonas, Colônia Matapi, Manteiga, Pretinha e Pó-da-China) e as cultivares de mandioca Colonial e Caipora, provenientes do Acre, comportaram-se como suscetíveis a M. incognita raça 3. Por outro lado, as cultivares Caipora e Colonial comportaram-se como resistentes a P. brachyurus (fator de reprodução = 0,5 e 0,9, respectivamente) e imunes a P. zeae. Informações geradas neste estudo podem ser úteis para o manejo de áreas cultivadas com mandioca e infestadas pelos nematoides das lesões, P. brachyurus e/ou P. zeae.

Data supporting the role of enzymes and polysaccharides during cassava postharvest physiological deterioration

This data article is referred to the research article entitled The role of ascorbate peroxidase, guaiacol peroxidase, and polysaccharides in cassava (Manihot esculenta Crantz) roots under postharvest physiological deterioration by Uarrota et al. (2015). Food Chemistry 197, Part A, 737746. The stress duo to PPD of cassava roots leads to the formation of ROS which are extremely harmful and accelerates cassava spoiling. To prevent or alleviate injuries from ROS, plants have evolved antioxidant systems that include non-enzymatic and enzymatic defence systems such as ascorbate peroxidase, guaiacol peroxidase and polysaccharides. In this data article can be found a dataset called newdata, in RData format, with 60 observations and 06 variables. The first 02 variables (Samples and Cultivars) and the last 04, spectrophotometric data of ascorbate peroxidase, guaiacol peroxidase, tocopherol, total proteins and arcsined data of cassava PPD scoring. For further interpretation and analysis in R software, a report is also provided. Means of all variables and standard deviations are also provided in the Supplementary tables (data.long3.RData, data.long4.RData and meansEnzymes.RData), raw data of PPD scoring without transformation (PPDmeans.RData) and days of storage (days.RData) are also provided for data analysis reproducibility in R software.