Fuel consumption by agricultural machinery: a review of pollutant emission control technologies / Consumo de combustível por máquinas agrícolas: uma revisão das tecnologias de controle de emissão de poluentes

Most energy used to operate agricultural machines in the field is generated from fossil fuel combustion. The combustion process emits atmospheric pollutants, increasing the emission of greenhouse gases (GHGs). In this context, this review is to discuss technologies for mitigating diesel engine GHG emissions to advance sustainable development in the agricultural machinery sector. This paper presents strategies and technologies widely adopted by agricultural machinery manufacturers in controlling pollutant emissions during fuel combustion. The findings of this study encompass sustainable alternative technologies, such as selective catalytic reduction, exhaust gas recirculation, diesel particulate filter, and fuels. This study helps reveal the environmental impact of agricultural field operations that generate GHG emissions.

Grande parte da energia utilizada para o funcionamento das máquinas agrícolas em suas operações no campo ainda é resultante da combustão de combustíveis fósseis. O processo de combustão provoca a emissão de poluentes atmosféricos que contribuem para o aumento dos Gases de Efeito Estufa (GEE). Neste contexto, esta revisão tem como objetivo descrever as tecnologias que contribuem para mitigar as emissões de GEE pelos motores de ciclo Diesel, a fim de contribuir para a compreensão e o desenvolvimento da sustentabilidade no setor de máquinas agrícolas. São apresentadas as estratégias e tecnologias que comumente estão sendo adotadas pelos fabricantes de máquinas agrícolas para o controle das emissões de poluentes, durante o processo de combustão do combustível. Os achados do estudo apresentam as alternativas tecnológicas sustentáveis como a Selective Catalytic Reduction, Exhaust Gas Recirculation, Diesel Particulate Filter, e sobre o uso de combustíveis alternativos. Ainda, contribui para o entendimento do impacto ambiental das operações agrícolas em campo, que provocam as emissões de GEE.

Soybean extracts can improve plant development

ABSTRACT: Microbial biodiversity of an environment can contribute to plant growth and increase crop yield. Plant extracts from soybean (Glycine max (L.) Merrill) were investigated on soybean plants grown after inoculation with these extracts. Soil samples were collected from two important Brazilian soybean-growing regions to produce the extracts used in the experiments. The extracts were produced with material collected from aboveground biomass and rhizosphere of soybean plants cultivated in a controlled greenhouse (phase 1). The extracts produced in phase 1 were applied in a sequential experiment (phase 2). Phase 2 was conducted to examine the plant microbiome after the microbial alteration process in the greenhouse through seed inoculation with the extracts produced previously. Samples of aboveground biomass were collected to determine root dry matter and crop yield. Bacterial 16S rRNA sequences were processed to determine the final microbial content of soybean. The inoculated treatments had lower species diversity; however, the phyla Firmicutes and Bacteroidetes were more abundant in the treatments than in the non-inoculated treatment. The soybean plant stem in the inoculated treatment also had a positive response to enrichment of the bacterial classes Betaproteobacteria, Bacilli and Flavobacteria. Inoculation affected the microbial composition of soybean plants. The alteration of microbiome changes revealed differences for crop yield between the inoculated and non-inoculated treatments, with up to 93.5 % higher crop yields per plant according to the extract applied.

Fuel consumption by agricultural machinery: a review of pollutant emission control technologies / Consumo de combustível por máquinas agrícolas: uma revisão das tecnologias de controle de emissão de poluentes

ABSTRACT: Most energy used to operate agricultural machines in the field is generated from fossil fuel combustion. The combustion process emits atmospheric pollutants, increasing the emission of greenhouse gases (GHGs). In this context, this review is to discuss technologies for mitigating diesel engine GHG emissions to advance sustainable development in the agricultural machinery sector. This paper presents strategies and technologies widely adopted by agricultural machinery manufacturers in controlling pollutant emissions during fuel combustion. The findings of this study encompass sustainable alternative technologies, such as selective catalytic reduction, exhaust gas recirculation, diesel particulate filter, and fuels. This study helps reveal the environmental impact of agricultural field operations that generate GHG emissions.

RESUMO: Grande parte da energia utilizada para o funcionamento das máquinas agrícolas em suas operações no campo ainda é resultante da combustão de combustíveis fósseis. O processo de combustão provoca a emissão de poluentes atmosféricos que contribuem para o aumento dos Gases de Efeito Estufa (GEE). Neste contexto, esta revisão tem como objetivo descrever as tecnologias que contribuem para mitigar as emissões de GEE pelos motores de ciclo Diesel, a fim de contribuir para a compreensão e o desenvolvimento da sustentabilidade no setor de máquinas agrícolas. São apresentadas as estratégias e tecnologias que comumente estão sendo adotadas pelos fabricantes de máquinas agrícolas para o controle das emissões de poluentes, durante o processo de combustão do combustível. Os achados do estudo apresentam as alternativas tecnológicas sustentáveis como a Selective Catalytic Reduction, Exhaust Gas Recirculation, Diesel Particulate Filter, e sobre o uso de combustíveis alternativos. Ainda, contribui para o entendimento do impacto ambiental das operações agrícolas em campo, que provocam as emissões de GEE.

Biology of Glyphepomis dubia Campos & Souza, 2016 (Hemiptera: Pentatomidae) and the parasitoids Telenomus podisi Ashmead, 1893 and Trissolcus basalis (Wollaston, 1858) (Hymenoptera: Platygastridae) on rice

Abstract The life cycle of stink bug, Glyphepomis dubia and the development of two egg parasitoids (Telenomus podisi and Trissolcus basalis) were studied at the Federal University of Maranhão, at 26 ± 2oC, relative humidity (RH) of 60 ± 10% and 12h photophase. Individuals used in the study were collected from seven rice fields located around the municipality of Arari, Maranhão, Brazil, and maintained in greenhouse and laboratory for the life cycle studies. From egg to adult, G. dubia took 35.2 days to complete the life cycle. The oviposition period was 37 days, with egg masses of about 12 eggs each and viability of 93.1%. Longevity was 53 and 65 days for females and males, respectively. The egg parasitoids Te. podisi and Tr. basalis parasitized and developed in G. dubia eggs; however, the biological characteristics of Tr. basalis were affected. Emergence of the parasitoids was higher for Te. podisi (83.5%) compared to the records for Tr. basalis (50.4%). Therefore, G. dubia may potentially achieve a pest status and Te. podisi is a promising biological control agent for G. dubia management in Brazil due to its higher longevity and better reproductive parameters.

Resumo O ciclo de vida do percevejo, Glyphepomis dubia e a biologia de dois parasitoides de ovos (Telenomus podisi e Trissolcus basalis) foram estudados na Universidade Federal do Maranhão, a 26 ± 2oC, umidade relativa (UR) de 60 ± 10% e fotofase de 12h. Sete indivíduos de G. dubia foram coletados em lavoura de arroz localizada no município de Arari, Maranhão, Brasil e mantidos em casa de vegetação e laboratório para estudos de ciclo de vida. Do ovo ao adulto, G. dubia levou 35.2 dias para completar o ciclo de vida. O período de oviposição foi de 37 dias com massas de ovos com cerca de 12 ovos/massa e viabilidade de 93.1%. A longevidade foi de 53 e 65 dias, respectivamente, para fêmeas e machos. Os parasitoides de ovos, Te. podisi e Tr. basalis parasitaram e se desenvolveram em ovos de G. dubia, no entanto as características biológicas de Tr. basalis foi afetada. A emergência dos parasitoides foi maior para Te. podisi (83.5%) em comparação com o registrado para Tr. basalis (50.4%). Portanto, G. dubia poderá apresentar potencial para atingir o status de praga e Te. podisi é um promissor agente de controle biológico para ser utilizado no manejo de G. dubia no Brasil, pois apresentou maior longevidade e os melhores parâmetros reprodutivos.

Morphological diversity among Brazilian Capsicum peppers / Diversidade morfológica entre pimentas Capsicum brasileiras

ABSTRACT: This research aimed to morphologically characterize and estimate the genetic diversity of 21 Capsicum accessions belonging to the Capsicum Germplasm Active Bank at the Universidade Federal do Piauí (BAGC-UFPI) using uni- and multivariate analysis. The experiment was carried out in a greenhouse, by completely randomized experimental design with four repetitions, with one plant per plot. Analysis of variance (ANOVA) and the comparison of means for seven quantitative variables were performed, followed by clustering the averages by the Scott-Knott test (P < 0.05). The analysis of the seven quantitative and thirteen qualitative descriptors was estimated based on the Gower distance. Later, it was performed the principal component analysis and the UPGMA hierarchical cluster method. Results characterized and identified a wide intra- and interspecific genetic variability related to the fruit size, colors, and shapes among the Brazilian Capsicum genotypes belonging to the BAGC-UFPI. The descriptors used in this research were effective in the discrimination of the pepper accessions, especially the closely related C. frutescens and C. chinense species.

RESUMO: Este trabalho teve como objetivo caracterizar e estimar a diversidade genética em 21 acessos de Capsicum pertencentes ao Banco Ativo de Germoplasma da Universidade Federal do Piauí (BAGC-UFPI), por análises uni e multivariadas. O experimento foi conduzido em telado, utilizando-se o delineamento inteiramente ao acaso, com quatro repetições, sendo uma planta por parcela. Realizou-se análise de variância (ANOVA) e comparação da média para as setes variáveis quantitativas, seguidas do agrupamentos de médias pelo teste Scott-Knott (P < 0,05). A análise dos sete descritores quantitativos e treze qualitativos foi estimada com base na distância de Gower. Posteriormente, foi realizada a análise de componentes principais e o método de agrupamento hierárquico UPGMA. Os resultados caracterizaram e identificaram uma ampla variabilidade genética intra e interespecífica relacionada ao tamanho, cor e formato dos frutos entre os genótipos brasileiros de Capsicum do banco de germoplasma de pimentas BAGC-UFPI. Os descritores utilizados foram eficientes na discriminação dos acessos de pimentas, especialmente para espécies proximamente relacionadas C. frutescens e C. chinense.

Electrical conductivity of the nutrient solution on the vegetative propagation of bell pepper and tomato / Condutividade elétrica da solução nutritiva na propagação vegetativa de pimentão e tomate

ABSTRACT: The optimization of resources and time in the production of quality seedlings within a legal framework is of vital importance for greenhouse vegetable crops. This study evaluated the electrical conductivity of the nutrient solution and its effect on the survival and growth of bell pepper and tomato seedlings propagated by cuttings. The electrical conductivities evaluated were 0.92, 1.25, 1.50, and 1.75 dS m-1. The experiment was conducted using a randomized complete block design with four replicates. The number of rooted plants, stem diameter, root length, number of leaves, leaf area, dry weight of leaves, stem, root, and total were determined. In addition, the following indices were determined: stem root index, slenderness index, leaf area ratio, specific leaf area, and pre-transplant horticultural quality index. In both crops, the highest number of rooted cuttings was obtained with the lowest electrical conductivity. Meanwhile, the average electrical conductivity favored leaf number, leaf area, biomass, and seedling quality indices. These results showed that the production of bell pepper and tomato seedlings can be done by cuttings using Stenier nutrient solution at electrical conductivities of 1.25 to 1.50 dS m-1 without affecting seedling quality.

RESUMO: A otimização de recursos e tempo na produção de mudas de qualidade dentro de um quadro legal é de vital importância para as hortaliças em estufa. O objetivo deste trabalho foi avaliar a condutividade elétrica da solução nutritiva e seu efeito na sobrevivência e no crescimento de mudas de pimentão e tomate propagadas por estaquia. As condutividades elétricas avaliadas foram 0,92, 1,25, 1,50 e 1,75 dS m-1. O experimento foi conduzido em delineamento de blocos ao acaso com quatro repetições. Foram determinados o número de plantas enraizadas, diâmetro do caule, comprimento da raiz, número de folhas, área foliar, massa seca das folhas, caule, raiz e total. Além disso, foram determinados os seguintes índices: índice de raiz do caule, índice de esbeltez, razão de área foliar, área foliar específica e índice de qualidade hortícola pré-transplante. Em ambas as safras, o maior número de estacas enraizadas foi obtido com a menor condutividade elétrica. Já a condutividade elétrica média favoreceu os índices de número de folhas, área foliar, biomassa e qualidade das mudas. Esses resultados mostram que a produção de mudas de pimentão e tomate pode ser feita por meio de estacas com solução nutritiva de Stenier em condutividades elétricas de 1,25 a 1,50 dS m-1 sem afetar a qualidade das mudas.

Exogenous application of salicylic acid on the mitigation of salt stress in Capsicum annuum L / Aplicação exógena de ácido salicílico na mitigação do estresse salino em Capsicum annuum L

ABSTRACT: Salinity has limited conventional vegetable cultivation, especially in semi-arid regions. In this regard, the use of elicitors that act to induce tolerance to salt stress, such as salicylic acid, has emerged as a promising alternative. This study evaluated the effects of foliar spraying with salicylic acid on the mitigation of salt stress on the morphophysiology and production of bell pepper cv. All Big. The study was conducted in a greenhouse in Campina Grande - PB, Brazil, adopting a completely randomized design, in a 4 x 4 factorial arrangement, corresponding to four levels of electrical conductivity of irrigation water (0.8; 1.6; 2.4; and 3.2 dS m-1) and four concentrations of salicylic acid (0; 1.2; 2.4 and 3.6 mM), with three replicates. The foliar application of salicylic acid at a concentration of 1.6 mM attenuated the effects of salt stress in gas exchange, growth, mean fruit weight, and total production per plant, and decreased the percentage of intercellular electrolyte leakage of sweet pepper cv. All Big plants, at 80 days after sowing.

RESUMO: A salinidade tem afetado negativamente o cultivo de hortaliças, sobretudo em regiões semiáridas. Neste sentido, o uso de elicitores que atuem na indução de tolerância ao estresse salino, como ácido salicílico, tem se destacado como uma alternativa promissora. Objetivou-se com esse estudo, avaliar os efeitos da pulverização foliar do ácido salicílico na mitigação do estresse salino na morfofisiologia e produção do pimentão cv. All Big. O estudo foi conduzido em casa de vegetação em Campina Grande - PB, utilizando-se o delineamento inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 4 x 4, sendo quatro níveis de condutividade elétrica da água de irrigação (0,8; 1,6; 2,4; e 3,2 dS m-1) e quatro concentrações de ácido salicílico (0; 1,2; 2,4 e 3,6 mM), com três repetições. A aplicação foliar de ácido salicílico na concentração de 1,6 mM atenuou os efeitos do estresse salino nas trocas gasosas, no crescimento, no peso médio de fruto e na produção total por planta, e diminuiu a porcentagem de extravasamento de eletrólitos intercelulares das plantas de pimentão cv. All Big aos 80 dias após o semeio.

Soybean extracts can improve plant development

Microbial biodiversity of an environment can contribute to plant growth and increase crop yield. Plant extracts from soybean (Glycine max (L.) Merrill) were investigated on soybean plants grown after inoculation with these extracts. Soil samples were collected from two important Brazilian soybean-growing regions to produce the extracts used in the experiments. The extracts were produced with material collected from aboveground biomass and rhizosphere of soybean plants cultivated in a controlled greenhouse (phase 1). The extracts produced in phase 1 were applied in a sequential experiment (phase 2). Phase 2 was conducted to examine the plant microbiome after the microbial alteration process in the greenhouse through seed inoculation with the extracts produced previously. Samples of aboveground biomass were collected to determine root dry matter and crop yield. Bacterial 16S rRNA sequences were processed to determine the final microbial content of soybean. The inoculated treatments had lower species diversity; however, the phyla Firmicutes and Bacteroidetes were more abundant in the treatments than in the non-inoculated treatment. The soybean plant stem in the inoculated treatment also had a positive response to enrichment of the bacterial classes Betaproteobacteria, Bacilli and Flavobacteria. Inoculation affected the microbial composition of soybean plants. The alteration of microbiome changes revealed differences for crop yield between the inoculated and non-inoculated treatments, with up to 93.5 % higher crop yields per plant according to the extract applied.

The monodominance of Acuri in Pantanal formations: allelochemical effects of its leaves and the presence of Acurizais / A monodominância do Acuri em formações do Pantanal: efeitos aleloquímicos de suas folhas e a presença de acurizais

The presence of monodominant vegetative formations almost exclusively composed of Acuri palm trees (Attalea phalerata) stands out in some regions of the Pantanal Sul-Mato-Grossense. These formations are generally associated with anthropic, edaphic and/or hydrological factors. However, little is known about the effect of allelopathy on the formation and maintenance of these areas. Herein, we investigated the chemical composition of A. phalerata aqueous leaf extract and the potential allelopathic effects on germination and growth of target L. sativa, L. esculentum and S. obtusifolia species. Thus, extracts at concentrations of 0, 2.5, 5, 10, 15, and 20% were used for germination and growth bioassays with a completely randomised design in a germination chamber and greenhouse. The results showed that the A. phalerata extracts negatively affected the germination speed index and mean germination time of the target species and positively affected seedling length under controlled conditions and were also stimulated in the greenhouse. Thus, the formation of Acurizals can be related to the presence of secondary metabolites in the leaves, in addition to other environmental factors.

No Pantanal Sul-Mato-Grossense se destaca, em determinadas regiões, a presença de formações vegetacionais monodominantes, compostas quase que exclusivamente por uma espécie de palmeira, o Acuri (Attalea phalerata). Normalmente estas formações estão associadas a fatores antrópicos, edáficos e/ou hidrológicos. Porém pouco se sabe sobre o efeito da alelopatia na formação e manutenção destas áreas. Desta maneira, objetivou-se estudar a composição química dos extratos aquosos das folhas de A. phalerata e seus possíveis efeitos alelopáticos na germinação e crescimento das espécies-alvo, alface, tomate e fedegoso. Para os bioensaios de germinação e crescimento, foram utilizados extratos nas concentrações de 0, 2,5, 5, 10, 15 e 20%, com delineamento inteiramente casualizado, em câmara de germinação e casa de vegetação. Os resultados demostraram que em condições controladas (câmara de germinação), os extratos de A. phalerata afetaram negativamente o índice de velocidade de germinação e o tempo médio de geminação das espécies-alvo e positivamente, o comprimento das plântulas, que também foram estimuladas em casa de vegetação, indicando a presença de fitormônios. Desta maneira, a formação de Acurizais pode estar relacionada à presença de metabolitos secundários nas folhas, além de outros fatores ambientais.

Nest refuse of Acromyrmex balzani (Hymenoptera: Formicidae) increases the plant vigor in Turnera subulata (Turneraceae)

Abstract Some studies report the positive effect of organic residues from ant nests on soil properties and on the structure of the adjacent plant community in field experiments, but there is a gap about the effect on individual species. The purpose of the present study was to compare the soil nutrient content and the development of Turnera subulata Smith, an ornamental species, in the presence of the nest refuse (basically composed of fragments of grass leaves and the symbiotic fungus) produced by the leaf-cutting ant Acromyrmex balzani (Emery, 1890) or in control soil through a greenhouse pot experiment. The experiment was carried out with two treatments: control soil and soil with 25% of nest refuse. The plants were kept in 1L pots for 90 days. We evaluated the parameters: plant height, stem diameter, root length, number of leaves, dry weight of the root, dry and fresh aboveground biomass. Additionally, the relative chlorophyll content and leaf nutrients were used as nutritional parameters. As a result, plants that grew in the soil with nest refuse showed significant higher values of all parameters evaluated when compared to the control treatment (p 0.001). We conclude that this biofertilizer contributed to the production of more vigorous plants, being able to act on the local dynamics of nutrients in the ecosystems where A. balzani occurs. As it is relatively abundant and easy to collect, the refuse of A. balzani has the potential to be used as an alternative substrate in the production of shortlife cycle plants.

Resumo Alguns estudos relatam o efeito positivo de resíduos orgânicos de formigueiros nas propriedades do solo e na estrutura da comunidade de plantas adjacentes em experimentos de campo, mas há uma lacuna sobre o efeito em espécies individuais. O objetivo do presente estudo foi comparar o desenvolvimento de Turnera subulata Smith, uma espécie ornamental, na presença do substrato de descarte (SD) de formigueiros produzido pela formiga cortadeira Acromyrmex balzani (Emery, 1890) por meio de experimento em casa de vegetação. O experimento foi conduzido com dois tratamentos: solo controle e solo com 25% de SD. As plantas foram mantidas em vasos de 1L por 90 dias. Foram avaliados os parâmetros: altura da planta, diâmetro do caule, comprimento da raiz, número de folhas, massa seca da raiz, biomassa seca e fresca da parte aérea. Além disso, o conteúdo relativo de clorofila e os nutrientes foliares foram usados como parâmetros fisiológicos. Como resultado, as plantas que cresceram no solo com SD apresentaram valores significativamente maiores de todos os parâmetros avaliados quando comparadas ao tratamento controle (p 0.001). Concluímos que esse biofertilizante contribuiu para a produção de plantas mais vigorosas, podendo atuar na dinâmica local de nutrientes nos ecossistemas onde A. balzani ocorre. Além disso, por ser relativamente abundante e fácil de coletar, o SD de A. balzani tem potencial para ser utilizado como biofertilizante na produção de plantas de ciclo de vida curta.

Endophytic Bacillus subtilis P10 from Prunus cerasifera as a biocontrol agent against tomato Verticillium wilt

Abstract Endophytic bacteria serve key roles in the maintenance of plant health and growth. Few studies to date, however, have explored the antagonistic and plant growth-promoting (PGP) properties of Prunus cerasifera endophytes. To that end, we isolated endophytic bacteria from P. cerasifera tissue samples and used a dual culture plate assay to screen these microbes for antagonistic activity against Verticillium dahliae, Botryosphaeria dothidea, Fusarium oxysporum, F. graminearum, and F. moniliforme. Of the 36 strains of isolated bacteria, four (strains P1, P10, P16, and P20) exhibited antagonistic effects against all five model pathogens, and the P10 strain exhibited the strongest antagonistic to five pathogens. This P10 strain was then characterized in-depth via phenotypic assessments, physiological analyses, and 16s rDNA sequencing, revealing it to be a strain of Bacillus subtilis. Application of a P10 cell suspension (1×108 CFU/mL) significantly enhanced the seed germination and seedling growth of tomato in a greenhouse setting. This P10 strain further significantly suppressed tomato Verticillium wilt with much lower disease incidence and disease index scores being observed following P10 treatment relative to untreated plants in pot-based experiments. Tomato plants that had been treated with strain P10 also enhanced defense-related enzymes, peroxidase, superoxide dismutase, and catalase activity upon V. dahliae challenge relative to plants that had not been treated with this endophytic bacterium. The results revealed that the P10 bacterial strain has potential value as a biocontrol agent for use in the prevention of tomato Verticillium wilt.

Resumo As bactérias endofíticas desempenham papel fundamental na manutenção da saúde e do crescimento das plantas. Poucos estudos até o momento, no entanto, exploraram as propriedades antagônicas e promotoras de crescimento de plantas (PGP) de endófitos de Prunus cerasifera. Para esse fim, isolamos bactérias endofíticas de amostras de tecido de P. cerasifera e usamos um ensaio de placa de cultura dupla para rastrear esses micróbios quanto à atividade antagonista contra Verticillium dahliae, Botryosphaeria dothidea, Fusarium oxysporum, F. graminearum e F. moniliforme. Das 36 cepas de bactérias isoladas, quatro (cepas P1, P10, P16 e P20) exibiram efeitos antagônicos contra todos os cinco patógenos modelo, e a cepa P10 exibiu o antagonista mais forte para cinco patógenos. Essa cepa P10 foi então caracterizada em profundidade por meio de avaliações fenotípicas, análises fisiológicas e sequenciamento de rDNA 16s, revelando ser uma cepa de Bacillus subtilis. A aplicação de uma suspensão de células P10 (1 × 108 UFC / mL) aumentou significativamente a germinação das sementes e o crescimento das mudas de tomate em casa de vegetação. Essa cepa P10 suprimiu ainda mais a murcha de Verticillium do tomate com incidência de doença muito menor e pontuações de índice de doença sendo observadas após o tratamento com P10 em relação a plantas não tratadas em experimentos baseados em vasos. As plantas de tomate que foram tratadas com a cepa P10 também aumentaram as enzimas relacionadas à defesa, peroxidase, superóxido dismutase e atividade da catalase após o desafio de V. dahliae em relação às plantas que não foram tratadas com essa bactéria endofítica. Os resultados revelaram que a cepa bacteriana P10 tem valor potencial como agente de biocontrole para uso na prevenção da murcha de Verticillium em tomate.

Population suppression of phylloxera gallicolae and radicicolae forms on grapevines with the use of synthetic insecticides / Supressão populacional de fase galícola e radícola da filoxera em videira com a utilização de inseticidas sintéticos

ABSTRACT: The grapevine phylloxera Daktulosphaira vitifoliae (Fitch, 1856) is the main insect pest of viticulture globally. Infestations can occur in the aerial part of the plant (gallicolae form) and roots (radicicolae form). In this study, the effect of insecticides on the populations suppression of the gall and root forms of phylloxera one vine was evaluated. For the gallicolous form, the thiamethoxam (Actara 250 WG®, 40g c.p./100L-1), flupyradifurone (Sivanto® Prime 200 SL, 75mL c.p./100L-1), and sulfoxaflor (Closer® SC, 40mL c.p./100L-1) were evaluated in the field, under natural infestation, using rootstock plants 'Paulsen 1103' (Vitis berlandieri x V. rupestris). For the root stage, an experiment was carried out in a greenhouse using rooted seedlings of 'Cabernet Sauvignon' (Vitis vinifera) grown in pots artificially infested with 200 phylloxera eggs per plant. After 80 days of infestation, the thiamethoxam (0.2g p.c./plant), flupyradifurone (0.8mL p.c./plant), sulfoxaflor (0.3mL/plant) and imidacloprid (Proved 200 SC, 0.7 mL/plant) were applied via drench. For the gallicolae form, an application of the flupyradifurone provided a gall reduction of 90% at 28 days after the first application (DAFA). While for thiamethoxam, 3 applications were needed at weekly intervals to maintain the same level of control. For sulfoxaflor, a second application at 14 DAFA was necessary to provide a level of control above 90%. For the root stage, the insecticides sulfoxaflor and imidacloprid showed the best results, with 96 and 89% of control over nymphs and adults, respectively. The insecticides flupiradifurone and sulfoxaflor are suitable for the chemical control of phylloxera in the vine.

RESUMO: A filoxera-da-videira Daktulosphaira vitifoliae (Fitch, 1856) é o principal inseto-praga da viticultura mundial. As infestações podem ocorrer na parte aérea (forma galícola) e raízes (forma radícola). Neste trabalho foi avaliado o efeito de inseticidas na supressão de populações da forma galícola e radícola da praga em videira. Para a fase galícola, os inseticidas thiamethoxam (Actara 250 WG®, 40g p.c/100L-1), flupiradifurona (Sivanto® Prime 200 SL, 75mL p.c/100L-1) e sulfoxaflor (Closer® SC, 40mL p.c/100L-1) foram avaliados a campo, sob infestação natural, utilizando plantas do porta-enxerto 'Paulsen 1103' (Vitis berlandieri x V. rupestris). Para a fase radícola foi conduzido um experimento em casa-de-vegetação a partir de mudas enraizadas de 'Cabernet Sauvignon' (Vitis vinifera) cultivadas em vasos infestados artificialmente com 200 ovos da filoxera por planta. Após 80 dias da infestação, os inseticidas thiamethoxam (0,2g p.c./planta), flupiradifurona (0,8mL p.c. /planta), sulfoxaflor (0,3mL/planta) e imidacloprido (Provado 200 SC, 0,7 mL/planta) foram aplicados via drench. Para a fase galícola, uma aplicação do inseticida flupiradifurona proporcionou uma redução de galhas de 90% aos 28 dias após a primeira aplicação (DAPA). Enquanto que para o thiamethoxam, foram necessárias três aplicações em intervalos semanais para manter o mesmo nível de controle. Para o sulfoxaflor, foi necessária uma segunda aplicação aos 14 DAPA, para proporcionar um nível de controle acima de 90%. Para a fase radícola, os inseticidas sulfoxaflor e imidacloprido apresentaram os melhores resultados, com 96 e 89% de controle sobre ninfas e adultos respectivamente. Os inseticidas flupiradifurona e sulfoxaflor são alternativas aos neonicotinoides (imidacloprido e thiametoxam) para a supressão populacional da filoxera na cultura da videira.

Biometric and morphological adjustments of Eugenia. dysenterica DC. seedlings in response to increased soil water deficit

Water stress can affect all aspects of plant growth and development, compromising its productive potential. The cultivation of fruit species native to the Cerrado and the study of their behavior under conditions of low water availability are necessary activities, in view of their socioeconomic and environmental potential. This study was conducted to evaluate the effect of water deficit on growth and biomass production of the cagaita tree (Eugenia dysenterica DC.), a species endemic to the Cerrado (Brazilian Savannah). The experiment was performed in a greenhouse for 120 days in a randomized block design (RBD), with a double factorial arrangement (2x5), corresponding to two cagaita mother plants and five water conditions. We evaluated the growth and leaf, stem and root functional characteristics. The most severe water deficit conditions reduced shoot growth, number of leaves, production of biomass and dry matter and increased the specific and per plant mass root length of cagaita plants. Deficit extension had negative effects on its growth and development. There was a statistical difference between mother plants, with mother plant 2 being more resistant to drought. The application of a severe or longer water deficit affected shoot growth and reduced the appearance of new leaves. The stress caused by water deficiency allowed an increase in root functional characteristics, supporting the hypothesis that plants under adverse conditions focus on higher biomass production and convert a higher amount of dry matter into the roots. Leaf area did not show to be a functional characteristic, explaining the stress effects in E. dysenterica DC plants.(AU)

Biocontrol potential of actinobacteria against Pantoea ananatis, the causal agent of maize white spot disease / Potencial de biocontrole de actinobactérias contra Pantoea ananatis, agente causal da doença mancha branca do milho

Pantoea ananatis is the causal agent of maize white spot, a foliar disease responsible for significant maize yield reduction worldwide, especially in Brazil. In general, the maize foliar diseases control involves the adoption of resistant genotypes and pesticides application. However, the use of agrochemicals can significantly cause increase production costs, damage to human health and negative environmental impacts. In this sense, the use of biological control agents has been considered among the most promising eco-friendly technologies for sustainable agriculture. Actinobacteria, particularly of Streptomyces genus, has been widely recognized as agroindustrially important microorganism due to its potential in producing diverse range of secondary metabolites, including antibiotics and enzymes. Thus, the aim of this work is to characterize and to evaluate the potential of soil actinobacteria for P. ananatis control. We observed that 59 actinobacteria strains (85%) exhibited proteolytic or chitinolytic activity. Only the strains Streptomyces pseudovenezuelae ACSL 470, that also exhibited high proteolytic activity, S. novaecaesareae ACSL 432 and S. laculatispora ACP 35 demonstrated high or moderate antagonist activity in vitro against P. ananatis. Temporal analysis of metabolites produced by these strains growth in different liquid media indicated greater antibacterial activity at 72 h. In this condition, chromatographic and mass spectrometry analysis revealed that S. pseudovenezuelae ACSL 470 strain produced neomycin, an aminoglycoside antibiotic that displayed high bactericidal activity in vitro against P. ananatis. This is the first report of actinobacteria acting as potential microbial antagonists for P. ananatis control. Further studies are needed to determine the control efficacy of maize white spot disease by Streptomyces strains or their metabolites in greenhouse and field conditions.

Pantoea ananatis é o agente causal da mancha branca do milho, doença foliar responsável pela redução significativa da produtividade do milho em todo o mundo, especialmente no Brasil. Em geral, o controle de doenças foliares do milho envolve a adoção de genótipos resistentes e a aplicação de agrotóxicos. No entanto, o uso de agroquímicos pode causar aumento significativo dos custos de produção, danos à saúde humana e impactos ambientais negativos. Nesse sentido, o uso de agentes de controle biológico tem sido considerado uma das tecnologias ecologicamente corretas mais promissoras para a agricultura sustentável. Actinobactérias, particularmente do gênero Streptomyces, têm sido amplamente reconhecidas como microrganismos de importância agroindustrial devido ao seu potencial de produção de diversos metabólitos secundários, incluindo antibióticos e enzimas. Assim, o objetivo deste trabalho é caracterizar e avaliar o potencial de actinobactérias do solo para o controle de P. ananatis. Observamos que 59 cepas de actinobactérias (85%) apresentaram atividade proteolítica ou quitinolítica. Apenas as cepas Streptomyces pseudovenezuelae ACSL 470, que também exibiu alta atividade proteolítica, S. novaecaesareae ACSL 432 e S. laculatispora ACP 35 demonstraram alta ou moderada atividade antagonista in vitro contra P. ananatis. A análise temporal do crescimento dos metabólitos produzidos por essas cepas em diferentes meios líquidos indicou maior atividade antibacteriana em 72 h. Nesta condição, análises cromatográficas e de espectrometria de massa revelaram que a cepa S. pseudovenezuelae ACSL 470 produziu neomicina, um antibiótico aminoglicosídeo que apresentou alta atividade bactericida in vitro contra P. ananatis. Este é o primeiro relato de actinobactérias atuando como potenciais antagonistas microbianos para o controle de P. ananatis. Mais estudos são necessários para determinar a eficácia do controle da doença da mancha branca do milho por cepas de Streptomyces ou seus metabólitos em condições de casa de vegetação e campo.

Mineral composition and production of guava under salt stress and salicylic acid / Composição mineral e produção de goiabeira sob estresse salino e ácido salicílico

The limitation in the quality of water sources for irrigation in the semi-arid region of northeastern Brazil is increasingly present, so it is necessary to use water with high concentrations of salts for agricultural production, which makes the use of elicitors essential to mitigate the harmful effects of salinity on plants. Given the above, the objective of this study was to evaluate the effects of foliar application of salicylic acid on the mineral composition and production of guava plants under salt stress conditions in the post-grafting phase. The experiment was carried out under greenhouse conditions, in a randomized block design, in a 2 × 4 factorial scheme, with two levels of electrical conductivity of irrigation water (0.6 and 3.2 dS m-1) and four concentrations of salicylic acid (0, 1.2, 2.4, and 3.6 mM), with three replicates. During the flowering stage of guava, N, P, and K contents accumulated in the leaves according to the following order of concentration: N > K > P. Foliar application of 1.2 mM of salicylic acid increases the leaf contents of N, P, and K in guava plants grown under irrigation with water of 0.6 dS m-1. Water salinity of 3.2 dS m-1 reduces the growth and production components of guava plants.

A limitação na qualidade das fontes hídricas para irrigação na região semiárida do Nordeste é cada vez mais presente, tornando-se necessário o uso de águas com altas concentrações de sais para produção agrícola, o que torna indispensável à utilização de elicitores para atenuar os efeitos deletérios da salinidade sobre as plantas. Diante do exposto, objetivou-se com esse trabalho avaliar os efeitos da aplicação foliar de ácido salicílico na composição mineral e na produção de plantas de goiabeira sob condições de estresse salino na fase pós-enxertia. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, no delineamento experimental de blocos casualizados, em esquema fatorial 2 × 4, sendo dois níveis de condutividade elétrica da água de irrigação (0,6 e 3,2 dS m-1) e quatro concentrações de ácido salicílico (0; 1,2; 2,4 e 3,6 mM), com três repetições. Durante a fase de floração da goiabeira, os teores de N, P, K, se acumularam nas folhas segundo a ordem de concentração N > K > P. A aplicação foliar de 1,2 mM de ácido salicílico aumentou os teores foliares de nitrogênio, fósforo e potássio nas plantas de goiabeira cultivadas sob irrigação com água de 0,6 dS m-1. A salinidade da água de 3,2 dS m-1 diminuiu o crescimento e os componentes de produção das plantas de goiabeira.

Respostas fisiológicas e enzimáticas no milho sob diferentes concentrações de nitrogênio / Physiological and enzymatic responses in maize under different nitrogen concentrations

O estudo de aspectos químicos e bioquímicos associados ao desenvolvimento das diferentes partesdas plantas permite a observação e o entendimento de uma série de reações que levam à produção de fitomassa e grãos pela cultura de milho. Assim, objetivou-se estudar a diferença na eficiência de uso do nitrogênio nas raízes e parte aérea em dois genótipos de milho, na fase inicial de crescimento das plantas e avaliar as respostas bioquímico-fisiológicas desses órgãos quando as plantas são submetidas a distintas doses de N em condições hidropônicas. O experimento foi realizado em casa de vegetação, em solução nutritiva por20 dias, com dois genótipos (AS1522 e AS1596) submetidos a quatro concentrações de N (zero; 112; 224 e 448 mg dm-3). O delineamento utilizado foi em inteiramente casualizado com trêsrepetições. Houve diferença entre os genótipos estudados para as variáveis biométricas, massa de matéria seca, acúmulo de N e aminoácidos livres totais na parte aérea das plantas. Na raiz, a atividade da redutase do nitrato foi a variável que diferenciou a eficiência no uso do nitrogênio entre os genótipos. O genótipo AS1596 é mais eficiente no uso do nitrogênio.(AU)

The study of chemical and biochemical aspects associated with the development of different plant parts enables the assessment of a series of reactions leading to the production of biomass and grain culture. Thus, the objective of was to study the difference in nitrogen efficiency in roots and shoots of two corn genotypes in the initial stages of plants growth, and evaluate the biochemical and physiological responses of these organs, when plants are subjected to different doses of N, under hydroponic conditions. The experiment was conducted in a greenhouse in nutrient solution for 20 days, with two genotypes(AS1522 and AS1596) subjected to four N concentrations (zero, 112, 224 and 448 mg dm-3). Completely randomized desing with three replications das apply. The major differences among genotypes for biometric variables, dry matter, Nac cumulation and free amino acids were observed in the shoots. At root, the activity of nitrate reductase activity was the variable that stood out and provided the largest differences between genotypes. The genotype AS1596 is more efficient in N utilization.(AU)

Nest refuse of Acromyrmex balzani (Hymenoptera: Formicidae) increases the plant vigor in Turnera subulata (Turneraceae) / O substrato de descarte de Acromyrmex balzani (Hymenoptera: Formicidae) aumenta o vigor da planta Turnera subulata (Turneraceae)

Abstract Some studies report the positive effect of organic residues from ant nests on soil properties and on the structure of the adjacent plant community in field experiments, but there is a gap about the effect on individual species. The purpose of the present study was to compare the soil nutrient content and the development of Turnera subulata Smith, an ornamental species, in the presence of the nest refuse (basically composed of fragments of grass leaves and the symbiotic fungus) produced by the leaf-cutting ant Acromyrmex balzani (Emery, 1890) or in control soil through a greenhouse pot experiment. The experiment was carried out with two treatments: control soil and soil with 25% of nest refuse. The plants were kept in 1L pots for 90 days. We evaluated the parameters: plant height, stem diameter, root length, number of leaves, dry weight of the root, dry and fresh aboveground biomass. Additionally, the relative chlorophyll content and leaf nutrients were used as nutritional parameters. As a result, plants that grew in the soil with nest refuse showed significant higher values of all parameters evaluated when compared to the control treatment (p < 0.001). We conclude that this biofertilizer contributed to the production of more vigorous plants, being able to act on the local dynamics of nutrients in the ecosystems where A. balzani occurs. As it is relatively abundant and easy to collect, the refuse of A. balzani has the potential to be used as an alternative substrate in the production of shortlife cycle plants.

Resumo Alguns estudos relatam o efeito positivo de resíduos orgânicos de formigueiros nas propriedades do solo e na estrutura da comunidade de plantas adjacentes em experimentos de campo, mas há uma lacuna sobre o efeito em espécies individuais. O objetivo do presente estudo foi comparar o desenvolvimento de Turnera subulata Smith, uma espécie ornamental, na presença do substrato de descarte (SD) de formigueiros produzido pela formiga cortadeira Acromyrmex balzani (Emery, 1890) por meio de experimento em casa de vegetação. O experimento foi conduzido com dois tratamentos: solo controle e solo com 25% de SD. As plantas foram mantidas em vasos de 1L por 90 dias. Foram avaliados os parâmetros: altura da planta, diâmetro do caule, comprimento da raiz, número de folhas, massa seca da raiz, biomassa seca e fresca da parte aérea. Além disso, o conteúdo relativo de clorofila e os nutrientes foliares foram usados como parâmetros fisiológicos. Como resultado, as plantas que cresceram no solo com SD apresentaram valores significativamente maiores de todos os parâmetros avaliados quando comparadas ao tratamento controle (p < 0.001). Concluímos que esse biofertilizante contribuiu para a produção de plantas mais vigorosas, podendo atuar na dinâmica local de nutrientes nos ecossistemas onde A. balzani ocorre. Além disso, por ser relativamente abundante e fácil de coletar, o SD de A. balzani tem potencial para ser utilizado como biofertilizante na produção de plantas de ciclo de vida curta.

Biology of Glyphepomis dubia Campos & Souza, 2016 (Hemiptera: Pentatomidae) and the parasitoids Telenomus podisi Ashmead, 1893 and Trissolcus basalis (Wollaston, 1858) (Hymenoptera: Platygastridae) on rice / Biologia de Glyphepomis dubia Campos & Souza, 2016 (Hemiptera: Pentatomidae) e dos parasitoides Telenomus podisi Ashmead, 1893 e Trissolcus basalis (Wollaston, 1858 (Hymenoptera: Platygastridae) em arroz

Abstract The life cycle of stink bug, Glyphepomis dubia and the development of two egg parasitoids (Telenomus podisi and Trissolcus basalis) were studied at the Federal University of Maranhão, at 26 ± 2oC, relative humidity (RH) of 60 ± 10% and 12h photophase. Individuals used in the study were collected from seven rice fields located around the municipality of Arari, Maranhão, Brazil, and maintained in greenhouse and laboratory for the life cycle studies. From egg to adult, G. dubia took 35.2 days to complete the life cycle. The oviposition period was 37 days, with egg masses of about 12 eggs each and viability of 93.1%. Longevity was 53 and 65 days for females and males, respectively. The egg parasitoids Te. podisi and Tr. basalis parasitized and developed in G. dubia eggs; however, the biological characteristics of Tr. basalis were affected. Emergence of the parasitoids was higher for Te. podisi (83.5%) compared to the records for Tr. basalis (50.4%). Therefore, G. dubia may potentially achieve a pest status and Te. podisi is a promising biological control agent for G. dubia management in Brazil due to its higher longevity and better reproductive parameters.

Resumo O ciclo de vida do percevejo, Glyphepomis dubia e a biologia de dois parasitoides de ovos (Telenomus podisi e Trissolcus basalis) foram estudados na Universidade Federal do Maranhão, a 26 ± 2oC, umidade relativa (UR) de 60 ± 10% e fotofase de 12h. Sete indivíduos de G. dubia foram coletados em lavoura de arroz localizada no município de Arari, Maranhão, Brasil e mantidos em casa de vegetação e laboratório para estudos de ciclo de vida. Do ovo ao adulto, G. dubia levou 35.2 dias para completar o ciclo de vida. O período de oviposição foi de 37 dias com massas de ovos com cerca de 12 ovos/massa e viabilidade de 93.1%. A longevidade foi de 53 e 65 dias, respectivamente, para fêmeas e machos. Os parasitoides de ovos, Te. podisi e Tr. basalis parasitaram e se desenvolveram em ovos de G. dubia, no entanto as características biológicas de Tr. basalis foi afetada. A emergência dos parasitoides foi maior para Te. podisi (83.5%) em comparação com o registrado para Tr. basalis (50.4%). Portanto, G. dubia poderá apresentar potencial para atingir o status de praga e Te. podisi é um promissor agente de controle biológico para ser utilizado no manejo de G. dubia no Brasil, pois apresentou maior longevidade e os melhores parâmetros reprodutivos.

Methane emission, milk yield and behavior of ewes kept on pastures or supplemented with concentrate based on corn grain or whole cottonseed / Emissão de metano, produção de leite e comportamento de ovelhas mantidas em pastagem ou suplementadas com concentrado à base de milho grão ou caroço de algodão

This study aimed to evaluate methane emission, milk yield and behavior of ewes kept exclusively on irrigated pasture of Tifton 85 grass (Cynodon spp.) or supplemented with ground corn or whole cottonseed (WCS) based concentrates. Twelve Lacaune x Santa Ines ewes (43.07±0.83 kg of body weight, 77±24 days after parturition, on average) were distributed in replicated 3x3 Latin square. Treatments consisted of three diets: pasture (no concentrate supplementation); corn (pasture + corn-based supplement); whole cottonseed (pasture + whole cottonseed-based supplement), offering 0.5 kg/ewe/day. The WCS group showed the highest concentrate dry matter intake (DMI) (p=0.049) and crude protein (CP) intake (p=0.001) compared to the others. There was no difference on total DMI (p=0.115) for the tested diets. Animals exclusively kept on pasture had the greatest forage DMI (p=0.004), lowest CP digestibility (p=0.015), showed longer grazing time (p=0.01) and shorter idle time (p=0.01) compared to the supplemented groups. Milk yield (0.36 kg/ewe/day) (p=0.15) and methane emission (33.12 g/ewe/day) (p=0.95) were similar for all three evaluated groups. Supplementation with concentrate based on corn or whole cottonseed does not improve productive performance nor decrease methane emission. However, lactating ewes kept exclusively in pasture show longer grazing time, without changes in milk yield and methane emission.

Objetivou-se avaliar a emissão de metano, a produção de leite e o comportamento de ovelhas mantidas exclusivamente em pastagem irrigada de Tifton 85 (Cynodon spp.) ou suplementadas com concentrados à base de milho grão ou caroço de algodão. Doze ovelhas Lacaune x Santa Inês (43,07±0,83 kg de peso corporal e 77±24 dias após a parição, em média) foram distribuídas em quadrados latinos 3x3 replicados. Os tratamentos consistiram em três dietas: pastagem (sem suplementação concentrada); milho (pastagem + suplemento à base de milho); caroço de algodão integral (pastagem + suplemento à base de caroço de algodão), oferecendo 0,5 kg/ovelha/dia. O grupo caroço de algodão apresentou maior consumo de matéria seca (CMS) (P=0,049) e consumo de proteína bruta (PB) (P=0,001) em relação aos demais. Não houve diferença no CMS total (P=0,115) para as dietas testadas. Os animais exclusivamente em pastagem apresentaram maior consumo de forragem (P=0,004), menor digestibilidade da PB (P=0,015), maior tempo em pastejo (P=0,01) e menor tempo em ócio (P=0,01), em relação aos grupos suplementados. A produção de leite (0,36 kg/ovelha/dia) (P=0,15) e a emissão de metano (33,12 g/ovelha/dia) (P=0,95) foram semelhantes nos três grupos avaliados. A suplementação com concentrado à base de milho grão ou caroço de algodão não melhorou o desempenho produtivo e não reduziu a emissão de metano. Entretanto, as ovelhas lactantes mantidas exclusivamente em pastagem apresentaram maior tempo em pastejo, sem alterações na produção de leite e na emissão de metano.

Morphological diversity among Brazilian Capsicum peppers / Diversidade morfológica entre pimentas Capsicum brasileiras

This research aimed to morphologically characterize and estimate the genetic diversity of 21 Capsicum accessions belonging to the Capsicum Germplasm Active Bank at the Universidade Federal do Piauí (BAGC-UFPI) using uni- and multivariate analysis. The experiment was carried out in a greenhouse, by completely randomized experimental design with four repetitions, with one plant per plot. Analysis of variance (ANOVA) and the comparison of means for seven quantitative variables were performed, followed by clustering the averages by the Scott-Knott test (P < 0.05). The analysis of the seven quantitative and thirteen qualitative descriptors was estimated based on the Gower distance. Later, it was performed the principal component analysis and the UPGMA hierarchical cluster method. Results characterized and identified a wide intra- and interspecific genetic variability related to the fruit size, colors, and shapes among the Brazilian Capsicum genotypes belonging to the BAGC-UFPI. The descriptors used in this research were effective in the discrimination of the pepper accessions, especially the closely related C. frutescens and C. chinense species.

Este trabalho teve como objetivo caracterizar e estimar a diversidade genética em 21 acessos de Capsicum pertencentes ao Banco Ativo de Germoplasma da Universidade Federal do Piauí (BAGC-UFPI), por análises uni e multivariadas. O experimento foi conduzido em telado, utilizando-se o delineamento inteiramente ao acaso, com quatro repetições, sendo uma planta por parcela. Realizou-se análise de variância (ANOVA) e comparação da média para as setes variáveis quantitativas, seguidas do agrupamentos de médias pelo teste Scott-Knott (P < 0,05). A análise dos sete descritores quantitativos e treze qualitativos foi estimada com base na distância de Gower. Posteriormente, foi realizada a análise de componentes principais e o método de agrupamento hierárquico UPGMA. Os resultados caracterizaram e identificaram uma ampla variabilidade genética intra e interespecífica relacionada ao tamanho, cor e formato dos frutos entre os genótipos brasileiros de Capsicum do banco de germoplasma de pimentas BAGC-UFPI. Os descritores utilizados foram eficientes na discriminação dos acessos de pimentas, especialmente para espécies proximamente relacionadas C. frutescens e C. chinense.