Competição entre quatro herbicidas indicados para o controle de plantas daninhas em cana-de-açucar (Saccharum sp)

Com a finalidade de estudar a ação dos herbicidas oxadiazon, napropamide, methazole e A-3587 na cultura de cana -de-açúcar (Saccharum sp), foram conduzidos em 1971/72 dois ensaios de campo nos municípios paulistas de Capivari e Leme. Os herbicidas acima citados foram comparados, em trés doses, com 2,4-D anina e atrazine, aplicados em pré -emergência. Oxadiazon a 2,0 kg/ha e A-3587 a 3,0 kg e 4,0 kg/ha foram eficientes no controle das principais plantas daninhas que apareceram nos experimentos: capim-marmelada, Brachiaria plantaginea (Link) Hitch; capim-de-colchão, Digitaria sanguinalis (L.) Scop; capim-pé-degalinha, Eleusine indica (L.) Gaertn.; beldroega, Portulacca oleracea L e guanxumas, Sida spp. Napropamide a 3,0 kg/ha e methazole a 3,5 kg e 4,0 kg/ha só não con trolaram as guanxumas. Nas doses empregadas, nenhum dos herbicidas mostrou-se prejudicial às plantas e à produção de cana-de-açúcar.

Fisisologia do florescimento e viabilidade do grão-de-pólen da cana-de-açúcar (Saccharum sp.)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Carvão (Sporisorium scitamineum) e podridão-abacaxi (Ceratocystis paradoxa) em cana-de-açúcar (Saccharum spp.): uma revisão

Sugarcane (Saccharum sp.) is an important grass cultivated in tropical and subtropical regions of the world, such as in Br, Ind, and Ch, and has its biomass being raw material for production of sugar, fuel ethanol, and some other derivatives. Fungal diseases infect sugarcane fields worldwide, damaging crops and thus, causing great economic losses. Fungal specialized structures act during all Pathogen-Host Relationship Cycle (PHRC) (survival, dissemination, infection, colonization, and reproduction of pathogen), maintaining fungal populations in cultivation soil, infecting plants in following crops and vegetative propagation of sugarcane by infected seeds may allow fungal transportation into regions where diseases haven’t occured before. Biotechnological methods and approaches have significantly contributed to understanding of the relationship among parasite and host, as to diseases management (control, detection, and prevention). Some techniques have daily applications in Agriculture, while others are only used in research and to breeding of host resistant varieties. Among notable diseases, smut (Sporisorium scitamineum) and pineapple disease (Ceratocystis paradoxa) are important because they cause damage and losses in sugarcane regions, although there are different periods for each one to occur. This work aims to review the PHRC for each patosystem, the biotechnological methods and approaches and its perspectives in the study and management of these diseases. As environment is an important factor to the effectiveness of PHRC, one chapter is dedicated to Global Climate Change (GCC) and its possible influences over these diseases in a longterm period

Molecular Identification and Phylogenetic Analysis of a Group 16SrI-B Phytoplasma Associated with Sugarcane Yellow Leaf Syndrome in Brazil

Yellow leaf syndrome was a serious problem in the beginning of the 1990s in Brazil, when yield losses were estimated to be around 50%. The disease is currently endemic, but it is considered potentially important. Previous studies have revealed only the presence of a luteovirus associated with the disease in Brazil. We report that a phytoplasma of 16SrI-B is also associated with this disease. This is the first demonstration of the presence of a group 16SrI-B phytoplasma in association with sugarcane yellow leaf in Brazil.

Peroxisomal polyhydroxyalkanoate biosynthesis is a promising strategy for bioplastic production in high biomass crops.

Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are bacterial carbon storage polymers with diverse plastic-like properties. PHA biosynthesis in transgenic plants is being developed as a way to reduce the cost and increase the sustainability of industrial PHA production. The homopolymer polyhydroxybutyrate (PHB) is the simplest form of these biodegradable polyesters. Plant peroxisomes contain the substrate molecules and necessary reducing power for PHB biosynthesis, but peroxisomal PHB production has not been explored in whole soil-grown transgenic plants to date. We generated transgenic sugarcane (Saccharum sp.) with the three-enzyme Ralstonia eutropha PHA biosynthetic pathway targeted to peroxisomes. We also introduced the pathway into Arabidopsis thaliana, as a model system for studying and manipulating peroxisomal PHB production. PHB, at levels up to 1.6%-1.8% dry weight, accumulated in sugarcane leaves and A. thaliana seedlings, respectively. In sugarcane, PHB accumulated throughout most leaf cell types in both peroxisomes and vacuoles. A small percentage of total polymer was also identified as the copolymer poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) in both plant species. No obvious deleterious effect was observed on plant growth because of peroxisomal PHA biosynthesis at these levels. This study highlights how using peroxisomal metabolism for PHA biosynthesis could significantly contribute to reaching commercial production levels of PHAs in crop plants.

Escarificação de um Latossolo Vermelho na pós-colheita de soqueira de cana-de-açúcar

A escarificação nas entrelinhas da soqueira da cana-de-açúcar, associada à adubação e à gradagem (tríplice cultivo), é adotada como um recurso para amenizar o problema da compactação do solo; entretanto, pouco se sabe de seus efeitos no enraizamento da soqueira. Objetivando estudar os efeitos da escarificação na pós-colheita de cana-de-açúcar nas propriedades físicas de um Latossolo Vermelho, na distribuição de raízes e na produtividade, realizou-se um ensaio na região do Arenito Caiuá, utilizando a terceira soca da variedade RB72454. Os tratamentos utilizados foram: E1: escarificação a 0,15 m de profundidade, adubação e gradagem; E2: escarificação a 0,30 m de profundidade, adubação e gradagem; GR: adubação e gradagem. Foram avaliados: densidade do solo, porosidade total e distribuição do tamanho de poros; distribuição do sistema radicular; produtividade, perfilhamento, diâmetro e comprimento médios dos colmos. A escarificação nas entrelinhas da soqueira de cana-de-açúcar alterou a densidade do solo, a macro e a microporosidade e, na profundidade de 0,15 m, proporcionou maior comprimento de raízes na camada de 0,25 a 0,50 m, porém não alterou a área e o comprimento totais de raízes para as outras condições estudadas, tampouco a produção da cultura.

Pressão de preconsolidação e intervalo hídrico ótimo como indicadores de alterações estruturais de um latossolo e de um cambissolo sob cana-de-açúcar

A identificação dos impactos da colheita mecanizada da cultura da cana-de-açúcar sobre a estrutura do solo em diferentes classes pode-se tornar uma importante estratégia de manejo para a minimização dos efeitos da compactação. O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações estruturais, a pressão de preconsolidação e o intervalo hídrico ótimo (IHO) em um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) e um Cambissolo Háplico (CX), em conseqüência das operações de colheita da cana-de-açúcar em diferentes épocas de safra. Coletaram-se amostras indeformadas de solo na profundidade de 0 a 0,05 m para determinar a pressão de preconsolidação, a densidade, a porosidade do solo, a agregação e o IHO, bem como amostras deformadas para a caracterização química e física do solo. O CX apresentou maior resistência à compactação que o LVA. O conteúdo de água no solo durante a colheita da cana-de-açúcar variou na ordem: agosto de 2006 < novembro de 2005 < março de 2006 e CX > LVA em cada época. A densidade do solo na pressão de preconsolidação foi sensível à ocorrência de alterações estruturais no solo. A macroporosidade limitante apresentou restrições ao crescimento das plantas em níveis de compactação inferiores à densidade do solo crítica do IHO. A colheita mecanizada da cana-de-açúcar realizada em solo com 0,16 e 0,21 kg kg-1 de água, para LVA e CX, respectivamente, não promoveu compactação excessiva.

Potencial de uso e qualidade estrutural de dois solos cultivados com cana-de-açúcar em Goianésia (GO)

Com a expansão do setor sucroalcooleiro, tanto os solos com poucas limitações como aqueles que apresentam riscos permanentes ao cultivo intensivo tiveram sua vegetação nativa removida e foram incorporados ao processo produtivo. Para isso, a adoção de sistemas de manejo que mantêm a estrutura do solo pode ser a chave para a manutenção da qualidade e sustentabilidade dos agrossistemas canavieiros. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o potencial de uso para cana-de-açúcar e a qualidade estrutural de um Cambissolo Háplico Tb distrófico (CXvbd) e um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico (LVAd), no município de Goianésia, GO. Em cada área, realizou-se a classificação das terras quanto à capacidade de uso. Foram coletadas amostras deformadas nas profundidades correspondentes aos horizontes diagnósticos superficiais e subsuperficiais, para caracterização química e físico-hídrica dos solos. Nas profundidades de 0 a 0,05, 0,1 a 0,15 e 0,3 a 0,4 m, foram coletadas amostras indeformadas para determinação da porosidade do solo, da curva de retenção de água, do intervalo hídrico ótimo e da pressão de preconsolidação. O enquadramento dos solos no sistema de capacidade de uso da terra apontou o CXvbd como pertencente à classe IVe, e o LVAd, à classe IIIs. Os resultados das análises dos atributos químicos e físico-hídricos do CXvbd indicaram que o cultivo contínuo com cana-de-açúcar, mesmo com o enquadramento na classe IVe do sistema de capacidade de uso, deve-se à adoção de terraceamento agrícola, além do fato de essa cultura promover pequeno revolvimento do solo e aumentar a cobertura do solo quando colhida crua. O CXvbd apresentou maior disponibilidade de água para as plantas, o que tende a trazer benefícios à cultura. O LVAd, nas condições de estudo, é mais suscetível à compactação, necessitando da adequação do tráfego de máquinas.

Efeito residual da adubação na cana-planta e da adubação nitrogenada e potássica na cana-soca colhidas com e sem a queima da palhada

A aplicação de vinhaça na cana-de-açúcar, complementada com adubação nitrogenada e manutenção da palhada na superfície do solo, melhoram as propriedades físicas, químicas e biológicas do solo, podendo resultar em aumento da produtividade da cultura. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito residual de adubação na cana-planta e a adubação da cana-soca, com e sem aplicação de vinhaça, sob diferentes sistemas de colheita no município de Conceição da Barra - ES. O experimento foi conduzido no período de 2005 a 2007, num Argissolo Amarelo em Tabuleiros Costeiros. Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso com quatro repetições, no esquema fatorial 2 x 7, com parcelas subdivididas, sendo dois tratamentos cana crua e cana queimada e sete subtratamentos com diferentes doses de N associadas a doses de K2O na forma de cloreto de K e vinhaça. Os tratamentos foram: testemunha (T1); vinhaça (T2); vinhaça + 80 kg de N incorporado (T3); vinhaça + 80 kg de N em cobertura (T4); vinhaça + 40 kg de N em cobertura (T5); K2O + 80 kg de N incorporado (T6); e K2O + 80 kg de N em cobertura (T7). Não houve efeito residual de adubação na produtividade de colmos na cana-planta. A cana crua apresentou produtividade superior à da cana queimada na cana-soca. Nesta, a fertilização com vinhaça complementada com N incorporado ou em cobertura e a adubação com 120 kg de K2O na forma de KCl + 80 kg de N incorporados ao solo proporcionaram produtividade superior à dos demais tratamentos. Não foi verificada diferença na produtividade de colmos entre as doses de 40 e 80 kg ha-1 de N, aplicadas em cobertura na cana-soca. A extração e retorno de nutrientes ocorreu de forma similar entre cana-planta e cana-soca.

Isolamento e prospecção de bactérias endofíticas e epifíticas na cana-de-açúcar em áreas com e sem cupinicida

A exploração e o conhecimento dos mecanismos de interação bactéria-planta podem ser utilizados para a produção sustentável de diversas culturas, como a cana-de-açúcar. O objetivo deste trabalho foi isolar e prospectar bactérias associadas à cultura da cana-de-açúcar com capacidade de fixar nitrogênio e solubilizar fosfato inorgânico em áreas com e sem aplicação de cupinicida. Bactérias endofíticas, de folha e raiz, e do rizoplano foram isoladas de três variedades comerciais (RB 92579, RB 867515 e RB 863129) de cana-de-açúcar, cultivadas no Nordeste brasileiro, em áreas com e sem aplicação de cupinicida, aos quatro meses após o plantio. Foram obtidos 272 isolados, selecionados quanto à sua capacidade de solubilizar fosfato inorgânico e fixar nitrogênio. O uso do cupinicida não provocou alterações nas comunidades microbianas endofíticas de folha e raiz e epifíticas do rizoplano. As variedades estudadas apresentam uma comunidade bacteriana associada com potencial aplicação para a promoção de crescimento vegetal, pois possuem a capacidade de fixar N2 e solubilizar fosfato inorgânico.

Effects of traffic control on the soil physical quality and the cultivation of sugarcane

The cultivation of sugarcane with intensive use of machinery, especially for harvest, induces soil compaction, affecting the crop development. The control of agricultural traffic is an alternative of management in the sector, with a view to preserve the soil physical quality, resulting in increased sugarcane root growth, productivity and technological quality. The objective of this study was to evaluate the physical quality of an Oxisol with and without control traffic and the resulting effects on sugarcane root development, productivity and technological quality. The following managements were tested: no traffic control (NTC), traffic control consisting of an adjustment of the track width of the tractor and sugarcane trailer (TC1) and traffic control consisting of an adjustment of the track width of the tractor and trailer and use of an autopilot (TC2). Soil samples were collected (layers 0.00-0.10; 0.10-0.20 and 0.20-0.30 m) in the plant rows, inter-row center and seedbed region, 0.30 m away from the plant row. The productivity was measured with a specific weighing scale. The technological variables of sugarcane were measured in each plot. Soil cores were collected to analyze the root system. In TC2, the soil bulk density and compaction degree were lowest and total porosity and macroporosity highest in the plant row. Soil penetration resistance in the plant row, was less than 2 MPa in TC1 and TC2. Soil aggregation and total organic carbon did not differ between the management systems. The root surface and volume were increased in TC1 and TC2, with higher productivity and sugar yield than under NTC. The sugarcane variables did not differ between the managements. The soil physical quality in the plant row was preserved under management TC1 and TC2, with an improved root development and increases of 18.72 and 20.29 % in productivity and sugar yield, respectively.

Inoculation of sugarcane with diazotrophic bacteria

The sugarcane industry, a strategic crop in Brazil, requires technological improvements in production efficiency to increase the crop energy balance. Among the various currently studied alternatives, inoculation with diazotrophic bacteria proved to be a technology with great potential. In this context, the efficiency of a mixture of bacterial inoculant was evaluated with regard to the agronomic performance and N nutrition of sugarcane. The experiment was carried out on an experimental field of Embrapa Agrobiologia, in Seropédica, Rio de Janeiro, using a randomized block, 2 × 3 factorial design (two varieties and three treatments) with four replications, totaling 24 plots. The varieties RB867515 and RB72454 were tested in treatments consisting of: inoculation with diazotrophic bacteria, N-fertilized control with 120 kg ha-1 N and absolute control (no inoculation and no N fertilizer). The inoculum was composed of five strains of five diazotrophic species. The yield, dry matter accumulation, total N in the shoot dry matter and the contribution of N by biological fixation were evaluated, using the natural 15N abundance in non-inoculated sugarcane as reference. The bacterial inoculant increased the stalk yield of variety RB72454 similarly to fertilization with 120 kg ha-1 N in the harvests of plant-cane and first ratoon crops, however the contribution of biological N fixation was unchanged by inoculation, indicating that the benefits of the inoculant in sugarcane may have resulted from plant growth promotion.

Least limiting water range in assessing compaction in a Brazilian Cerrado latosol growing sugarcane

In the south-central region of Brazil, there is a trend toward reducing the sugarcane inter-harvest period and increasing traffic of heavy harvesting machinery on soil with high water content, which may intensify the compaction process. In this study, we assessed the structural changes of a distroferric Red Latosol (Oxisol) by monitoring soil water content as a function of the Least Limiting Water Range (LLWR) and quantified its effects on the crop yield and industrial quality of the first ratoon crop of sugarcane cultivars with different maturation cycles. Three cultivars (RB 83-5054, RB 84-5210 and RB 86-7515) were subjected to four levels of soil compaction brought about by a differing number of passes of a farm tractor (T0 = soil not trafficked, T2 = 2 passes, T10 = 10 passes, and T20 = 20 passes of the tractor in the same place) in a 3 × 4 factorial arrangement with three replications. The deleterious effects on the soil structure from the farm machinery traffic were limited to the surface layer (0-10 cm) of the inter-row area of the ratoon crop. The LLWR dropped to nearly zero after 20 tractor passes between the cane rows. We detected differences among the cultivars studied; cultivar RB 86-7515 stood out for its industrial processing quality, regardless of the level of soil compaction. Monitoring of soil moisture in the crop showed exposure to water stress conditions, although soil compaction did not affect the production variables of the sugarcane cultivars. We thus conclude that the absence of traffic on the plant row maintained suitable soil conditions for plant development and may have offset the harmful effects of soil compaction shown by the high values for bulk density between the rows of the sugarcane cultivars.

Desenvolvimento Inicial de Duas Variedades de Cana-de-açúcar Inoculadas com Bactérias Diazotróficas

RESUMO A cana-de-açúcar é uma cultura de grande destaque na economia, em razão da produção de açúcar, etanol e energia. Tecnologias que possam contribuir para o aumento da produtividade e qualidade da cultura com mínimos danos ao meio ambiente são necessárias. Objetivou-se avaliar a produção de ácido indol acético de cinco estirpes de bactérias diazotróficas e o efeito da inoculação delas na brotação de duas variedades de cana-de-açúcar, RB867515 e IACSP95-5000. A produção de auxina foi determinada pelo teste colorimétrico, usando o reagente de Salkowski. Para avaliar a germinação, foi conduzido um experimento em casa de vegetação, utilizando-se delineamento experimental em blocos ao acaso com quatro repetições e sete tratamentos: controle não inoculado; inoculação mista com as cinco estirpes e inoculação individual com Gluconacetobacter diazotrophicus (Gd) estirpe BR11281T(PAL-5T), Herbaspirillum seropedicae (Hs - BR11335 = HRC54), Herbaspirillum rubrisubalbicans (Hr - BR11504 = HCC103), Burkholderia tropica (Bt - BR11366T = PPe 8 T) e Azospirillum amazonense (Aa - BR11145 = CBAMc). As bactérias mais eficientes na produção de auxina foram Hs e Hr, declinando 48 h após o crescimento. Hr, Aa e Bt aumentaram o índice de velocidade de germinação e o número de brotações nas duas variedades. Na var. RB867515, a velocidade de germinação ainda foi positivamente influenciada pela inoculação mista, sendo o mesmo observado pela inoculação de Gd na var. IACSP95-5000.

Alterações no perfil de frações nitrogenadas em calos de cana-de-açúcar induzidas por deficit hídrico

O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de marcadores bioquímicos e fisiológicos, na caracterização do estresse hídrico em calos de cultivares de cana-de-açúcar (Sacharum sp.), RB 72 454 (sensível) e SP 813250 (resistente), contrastantes quanto à resistência à seca em campo. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial de 2x5 [cultivar x doses de polietilenoglicol (PEG)], com dez tratamentos e três repetições. Os calos foram submetidos a concentrações de PEG correspondentes aos potenciais osmóticos de 0, -0,3, -0,6, -0,9 e -1,2 MPa, por 120 horas. A variação no conteúdo relativo de água e na umidade não foi significativamente diferente entre as cultivares. Entretanto, foi observada a tendência de aumento no vazamento de eletrólitos, em conseqüência da diminuição do potencial osmótico na cultivar tolerante. Na cultivar sensível, observou-se tendência de aumento de prolina e, na resistente, diminuição, embora os níveis não tenham sido afetados pelo deficit hídrico. As concentrações de aminoácidos livres foram maiores na sensível. Houve queda nas concentrações de amônia, em ambas cultivares. Os níveis de proteínas não foram afetados pelo PEG. O perfil protéico por SDS-PAGE não mostrou aumento induzido por PEG, na intensidade das bandas correspondentes aos peptídeos entre 14 e 66 kDa. Os marcadores bioquímicos e fisiológicos não foram relacionados ao grau diferencial de resistência observado nas cultivares em condições de campo.