Bacterial diversity in rhizosphere soil from Antarctic vascular plants of Admiralty Bay, maritime Antarctica

The Antarctic is a pristine environment that contributes to the maintenance of the global climate equilibrium. The harsh conditions of this habitat are fundamental to selecting those organisms able to survive in such an extreme habitat and able to support the relatively simple ecosystems. The DNA of the microbial community associated with the rhizospheres of Deschampsia antarctica Desv (Poaceae) and Colobanthus quitensis (Kunth) BartI (Caryophyllaceae), the only two native vascular plants that are found in Antarctic ecosystems, was evaluated using a 16S rRNA multiplex 454 pyrosequencing approach. This analysis revealed similar patterns of bacterial diversity between the two plant species from different locations, arguing against the hypothesis that there would be differences between the rhizosphere communities of different plants. Furthermore, the phylum distribution presented a peculiar pattern, with a bacterial community structure different from those reported of many other soils. Firmicutes was the most abundant phylum in almost all the analyzed samples, and there were high levels of anaerobic representatives. Also, some phyla that are dominant in most temperate and tropical soils, such as Acidobacteria, were rarely found in the analyzed samples. Analyzing all the sample libraries together, the predominant genera found were Bifidobacterium (phylum Actinobacteria), Arcobacter (phylum Proteobacteria) and Faecalibacterium (phylum Firmicutes). To the best of our knowledge, this is the first major bacterial sequencing effort of this kind of soil, and it revealed more than expected diversity within these rhizospheres of both maritime Antarctica vascular plants in Admiralty Bay, King George Island, which is part of the South Shetlands archipelago. The ISME Journal (2010) 4, 989-1001; doi:10.1038/ismej.2010.35; published online 1 April 2010

Predacion de semillas de Amaranthus quitensis H.B.K. en un cultivo de soja: influencia del sistema de siembra

El objetivo fue evaluar las pérdidas del banco superficial de semillas de Amaranthus quitensis H.B.K. (yuyo colorado) debidas a la predación por insectos en un cultivo de soja y en el barbecho posterior, en dos sistemas de laboreo. Los experimentos se realizaron durante las campañas 94/95 y 95/96. Para calcular la tasa de predación se emplearon bandejas cubiertas con tejido para evitar el ingreso de roedores y con tela de tul en los tratamientos testigos; en cada una se sembraron 100 semillas de la maleza y cada 15 días se registró el número de semillas remanentes. Para determinar los insectos presentes y su abundancia se emplearon trampas "pitfall". Entre los insectos capturados se encontró el carábido Notiobia cupripennis, su mayor abundancia se registró en marzo (4,5 y 5,8 insectos/trampa en convencional y 2,7 y 3,3 insectos/trampa en siembra directa), coincidiendo con las tasas de predación más altas (5,6% y 8% en convencional y 2,7% y 3,8% en siembra directa); tanto en abundancia como en predación se observaron diferencias significativas entre ambos sistemas. A partir de este mes, las diferencias no fueron significativas, el número de insectos y la tasa de predación disminuyeron. En ambos años existió una correlación positiva entre estas variables.

Resistencia de Amaranthus quitensis a imazetapir y clorimurón-etil

El objetivo de este trabajo fue establecer la existencia de biotipos de A. quitensis H.B.K. resistentes a imazetapir y clorimurón-etil. Se utilizaron semillas recolectadas en las localidades de Zavalla, General Baldissera, Marcos Juárez y Las Rosas. Las dosis de herbicidas utilizadas fueron 1/8x, 1/4x, 1/2x, 1x, 5x, 10x y 20x de la dosis de uso recomendada. Se determinó la mortalidad y biomasa de las plantas tratadas. Se calcularon las dosis de herbicidas requeridas para reducir en un 50% la biomasa de las plantas de la maleza (GR50) y se estimó la relación entre GR50 del biotipo resistente y GR50 del susceptible (factor de resistencia). El biotipo Zavalla resultó muy susceptible; con la mitad de la dosis de uso de ambos herbicidas la mortalidad fue 95%. El biotipo General Baldissera presentó resistencia cruzada; con dosis 20 veces superiores a las recomendadas, la mortalidad fue 57,5% y 20% para imazetapir y clorimurón-etil, respectivamente. El factor de resistencia de este biotipo respecto a Zavalla fue 165 y 246 para imazetapir y clorimurón-etil, respectivamente. Los biotipos Las Rosas y Marcos Juárez fueron resistentes a imazetapir y sin embargo resultaron muy susceptibles a clorimurón-etil. Las diferencias en los patrones de resistencia estarían asociadas con distintos niveles de presión de selección en las poblaciones analizadas.

Evaluación del consumo de semillas de malezas por Notiobia (Anisotarsus) cupripennis (Germ.) (Coleoptera: Carabidae)

En este trabajo se estimó la preferencia alimentaria de Notiobia cupripennis por semillas de ocho especies de malezas primavero-estivales (Pr-Es) y de seis especies otoño-invernales (Ot-In) más comunes en los agroecosistemas del Sur de la provincia de Santa Fe, Argentina. Las semillas de las especies de cada grupo fueron ofrecidas en conjunto y de a pares a adultos confinados individualmente. La relación (semillas dañadas/semillas disponibles) x 100 de cada especie fue considerada como índice de preferencia alimentaria. Los resultados fueron analizados mediante análisis de la variancia y test de rangos múltiples de Duncan y mediante un test de diferencia de medias, previa transformación arcoseno de los datos. Las semillas de las especies Ot-In fueron más dañadas (27,65%) que las Pr-Es (10,40%). Se encontraron diferencias altamente significativas en el porcentaje de semillas dañadas entre las diferentes especies; las dicotiledóneas fueron más preferidas que las gramíneas. El orden de preferencia alimentaria se mantuvo cuando los insectos fueron obligados a elegir entre semillas de dos especies de malezas. La preferencia alimentaria se atribuiría a diferencias en el tamaño, la consistencia del tegumento y la composición química de las semillas en relación con la habilidad de manipulación de las mismas y los requerimientos nutricionales del insecto.

Resistência de plantas daninhas aos herbicidas inibidores da ALS na cultura da soja (Glycine max)

As plantas daninhas Bidens pilosa/Bidens subalternans (picão-preto) e Amaranthus quitensis (caruru) são controladas na cultura da soja por diversos herbicidas, sendo os inibidores da acetolactato sintase (ALS) os mais utilizados pelos sojicultores. O uso intensivo e repetitivo destes herbicidas em áreas cultivadas com soja no município de São Gabriel do Oeste (MS - Brasil) e nas províncias de Córdoba e Tucumã (Argentina) proporcionou grande pressão de seleção nas populações destas plantas daninhas, resultando em populações resistentes. Com o objetivo de determinar a resistência cruzada aos herbicidas inibidores da ALS, pertencentes aos grupos químicos sulfoniluréia e imidazolinona, foi conduzido um experimento, em condições de casa de vegetação, na Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" (ESALQ), Piracicaba, São Paulo. As plantas daninhas picão-preto e caruru, provenientes de áreas com suspeita de resistência aos herbicidas inibidores da ALS, foram tratadas com os herbicidas chlorimuron-ethyl, imazethapyr e nicosulfuron em diversas doses e comparadas com as plantas provenientes de populações suscetíveis. Os tratamentos foram estabelecidos considerando-se doses que proporcionariam no mínimo 50% do controle das plantas daninhas (GR50), utilizando-se para isso doses abaixo e acima das doses recomendadas de cada herbicida. O herbicida chlorimuron-ethyl foi aplicado nas doses de 1.500, 750, 150, 75, 15, 7,5 e 1,5 g i.a. ha-1; o imazethapyr, nas doses de 8.000, 4.000, 800, 400, 80, 40 e 8 g i.a. ha-1; e o nicosulfuron, nas doses de 1.200, 600, 120, 60, 12, 6 e 1,2 g i.a. ha-1. Os biotipos resistentes apresentaram diferentes níveis de resistência cruzada aos herbicidas utilizados. O biotipo resistente de picão-preto apresentou GR50 para chlorimuron-ethyl, imazethapyr e nicosulfuron de 1,49; 1,27; e 20,08 g i.a. ha-1, respectivamente. Da mesma forma, o GR50 do biotipo resistente de caruru foi de 6,8; 2,45; e 23,54 g i.a. ha-1. As curvas de dose-resposta da porcentagem de controle das plantas daninhas aos 14 dias após o tratamento dos biotipos resistentes apresentaram valores inferiores aos das curvas de dose-resposta dos biotipos suscetíveis, mesmo nas doses extremas utilizadas. As taxas de resistência (GR50(resistente)/GR50(suscetível)) para picão-preto foram de 9,90 para chlorimuron-ethyl, 9,07 para nicosulfuron e 27,03 para imazethapyr, enquanto para caruru elas foram de 45,03 para o chlorimuron-ethyl, 181 para o nicosulfuron e 24,55 para o imazethapyr.

Manejo de populações de plantas daninhas resistentes aos herbicidas inibidores da acetolactato sintase

Nas áreas produtoras de soja da região central do Brasil é comum a infestação da planta daninha picão-preto (constituída de uma mistura das espécies Bidens pilosa e Bidens subalternans). Da mesma forma, o caruru (Amaranthus quitensis) é infestante da cultura da soja na Argentina. Estas plantas daninhas são controladas normalmente por diversos herbicidas; dentre os mais utilizados encontram-se os inibidores da acetolactato sintase (ALS). O uso intensivo e repetitivo destes herbicidas em áreas cultivadas com soja no município de São Gabriel do Oeste (MS-Brasil) e nas províncias de Córdoba e Tucumã (Argentina) selecionou populações resistentes destas plantas daninhas. Assim, com o objetivo de estudar alternativas de manejo dessas populações resistentes, foram desenvolvidos ensaios em condições de campo e casa de vegetação, por meio da aplicação de herbicidas inibidores da ALS (chlorimuron-ethyl e imazethapyr) e com mecanismos de ação alternativos; como inibidores da protoporfirinogênio oxidase (PROTOX), que participa da biossíntese de porfirina e tetrapirroles (lactofen e fomesafen) e inibidores do fotossistema II (bentazon). O ensaio de campo foi instalado no município de São Gabriel do Oeste-MS, Brasil, onde se suspeitava que a população de picão-preto da área fosse resistente, pois os herbicidas inibidores da ALS aplicados nos últimos anos na área não apresentavam eficiência esperada e a área tinha um histórico de pelo menos oito anos de aplicação sucessiva destes herbicidas. Concluiu-se, deste ensaio, que os herbicidas chlorimuron-ethyl e imazethapyr, nas doses recomendadas, foram ineficientes no controle da população resistente, porém os herbicidas alternativos lactofen, fomesafen e bentazon, aplicados isoladamente ou em mistura com os inibidores da ALS, foram eficazes. No ensaio conduzido em casa de vegetação, onde foram utilizados picão-preto e caruru, provenientes das áreas com suspeita de resistência, bem como populações de áreas que não tinham histórico da aplicação de herbicidas inibidores da ALS, foram obtidos resultados que confirmaram a resistência destas populações e a eficácia dos herbicidas alternativos obtidos em condições de campo. Como conclusão geral da pesquisa, ressalta-se que as populações resistentes de picão-preto e caruru estudadas possuem resistência cruzada às sulfoniluréias e imidazolinonas, mas não possuem resistência múltipla aos herbicidas inibidores do fotossistema II e aos inibidores da PROTOX, sugerindo que estes herbicidas alternativos podem ser utilizados para prevenção e manejo da resistência aos herbicidas inibidores da ALS.

Prospección de las combinaciones de herbicidas para prevenir malezas tolerantes y resistentes al glifosato

El intenso empleo de glifosato contribuyó a la difusión de malezas con tolerancia a este herbicida, incluyendo especies como Ipomoea nil, bejuco en Argentina, o corriola, o corda-de-viola en Brasil. A su vez, el uso intensivo de imadozolinonas en ciertas regiones de Argentina contribuyó a la aparición de biotipos resistentes a herbicidas que actúan inhibiendo la enzima ALS como Amaranthus quitensis, yuyo colorado o ataco, conocido como carurú en Brasil. En ese país, también, aumentó la difusión de malezas con resistencia a glifosato como en Euphorbia heterophylla, leiteiro o amendoim-bravo y en Lolium multiflorum, azevém. El objetivo de esta investigación fue evaluar el antagonismo o el sinergismo de todas las combinaciones posibles entre dos de los siguientes herbicidas: glifosato, imazetapir, clomazone y lactofen, en el control de las malezas mencionadas. Biotipos susceptibles para todos herbicidas fueran usados en la investigación. Plántulas de yuyo colorado juveniles con dos cm de altura y de las otras malezas mencionadas con siete cm, fueron tratadas con los siguientes herbicidas en g ha-1 i.a.: glifosato 108; imazetapir 10; clomazone 160 y lactofen 30, aplicados solos. Otros seis tratamientos fueron incluidos en todas las combinaciones posibles entre dos de los herbicidas y dosis mencionados. También se empleó un testigo sin tratar. El efecto de la combinación de los herbicidas dependió de la especie evaluada y también de los herbicidas utilizados. Se obtuvo sinergismo solamente para la mezcla glifosato más imazetapir en ataco. Clomazone fue el herbicida con más antagonismo, y lactofen tuvo efecto neutro en la mayoría de las mezclas. Las combinaciones son consideradas potencialmente útiles en el control de malezas tolerantes o resistentes a glifosato.

Factores biológicos que determinan la competencia de Commelina erecta con otras malezas en sistemas de cultivo

Se estudió la competencia de Commelina erecta originada de semilla y de rizoma con Digitaria sanguinalis y Amaranthus quitensis. Los objetivos del trabajo fueron: 1) estudiar la dinámica del crecimiento de plantas de estas malezas en mezclas binarias y en monoculturas; 2) estimar el rendimiento relativo de cada especie (RR) y el rendimiento relativo total (RRT) de las distintas mezclas y 3) utilizar un modelo dinámico para analizar la importancia de distintos atributos específicos sobre el resultado de la competencia. El crecimiento de las monoculturas de todas las especies ajustó a un modelo sigmoide. Los RR de las distintas malezas variaron en función de la especie acompañante, de la fecha de muestreo y del año. La competencia fue parcial (RRT > 1) únicamente en mezclas que incluyeron plantas de C. erecta originadas de rizomas. A partir de las simulaciones con el modelo, se determinó que el resultado de la competencia depende del tamaño inicial (BI) de rizomas de C. erecta, por otro lado, el análisis de sensibilidad señala la gravitación de la tasa intrínseca de crecimiento (r) en la definición de RR. Bajo condiciones de competencia, los parámetros biológicos que definieron el crecimiento de las especies estudiadas fueron especialmente r y BI. Los resultados destacan la compleja interacción de factores que determinan el balance competitivo, tanto entre ambas formas de propagación de C. erecta, como entre ellas y otras malezas.