Production of mycelial biomass, proteases and protease inhibitors by Ganoderma lucidum under different submerged fermentation conditions / Produção de biomassa micelial, proteases e inibidores de proteases por Ganoderma lucidum cultivado sob diferentes condições de fermentação submersa

Ganoderma lucidum is a medicinal mushroom widely recognized as a source of biomolecules with pharmacological properties, however, little is known about the factors that influence the synthesis of bioactive proteins by this fungus when cultivated under submerged fermentation. The objective of this work was to evaluate the production of mycelial biomass and intracellular proteases and protease inhibitors by G. lucidum cultivated under different submerged fermentation conditions. The cultivation was carried out in a medium composed of glucose (10 or 20 g.L-1), soy peptone (2.5 or 5 g.L-1) and yeast extract (5 g.L-1), with incubation under agitation (120 rpm) and non-agitation, totaling 8 experimental conditions. Biomass production was determined from the dry weight, while glucose consumption was estimated by quantification of reducing sugars. The proteins were extracted in NaCl (0.15 M), and the protein extracts were submitted to protein quantification by the Bradford method, total proteolytic activity using azocasein, caseinolytic and fibrinolytic activity in Petri dishes, activity of serine (trypsin and chymotrypsin) and cysteine (papain) protease inhibitors. Cultivation in agitated condition showed higher biomass production with a maximum value of 7 g.L-1, in addition to higher activities of trypsin, chymotrypsin and papain inhibitors, with 154 IU.mg-1, 153 IU.mg-1 e 343 IU.mg-1 of protein, respectively. The non-agitated condition showed a greater potential for obtaining proteins, total proteases, caseinolytic and fibrinolytic enzymes, with maximum values of 433 mg.g-1 of extract, 71 U.mL-1 of extract, 63.62 mm2 and 50.27 mm2, respectively. Thus, a medium composed of soy peptone, yest extract and glucose in a 1:2:4 proportion is recommended, under agitation to produce protease inhibitors, and the non-agitated condition when the target is, mainly caseinolytic and fibrinolytic enzymes.

Ganoderma lucidum é um cogumelo medicinal amplamente reconhecido como fonte de biomoléculas com propriedades farmacológicas, entretanto, pouco se conhece acerca dos fatores que influenciam a síntese de proteínas bioativas por esse fungo, quando cultivado sob fermentação submersa. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de biomassa micelial e de proteases e inibidores de proteases intracelulares por G. lucidum cultivado em diferentes condições de fermentação submersa. O cultivo foi realizado em meio contendo glicose (10 ou 20 g.L-1), peptona de soja (2,5 ou 5 g.L-1) e extrato de levedura (5 g.L-1), com incubação sob agitação (120 rpm) ou não-agitado, totalizando 8 condições experimentais. A produção de biomassa foi determinada a partir do peso seco e o consumo de glicose a partir da quantificação de açúcares redutores. As proteínas foram extraídas em NaCl (0,15 M) e os extratos proteicos foram submetidos à quantificação de proteínas pelo método de Bradford, atividade proteolítica total usando azocaseína, atividade caseinolítica e fibrinolítica em placa de Petri, atividade de inibidores de serino-proteases (tripsina e quimotripsina) e cisteíno-protease (papaína). O cultivo em condição agitada apresentou maior produção de biomassa com valor máximo de 7g.L-1, além de maiores atividades de inibidores de tripsina, quimotripsina e papaína, com 154 UI.mg-1, 153 UI.mg-1 e 343 UI.mg-1 de proteína, respectivamente. A condição não-agitada demonstrou maior potencial para a obtenção de proteínas, proteases totais, enzimas caseinolíticas e fibrinolíticas, com valores máximos de 433 mg.g-1 de extrato, 71 U.mL-1 de extrato, 63,62 mm2 e 50,27 mm2, respectivamente. Assim, recomenda-se o meio composto de peptona de soja, extrato de levedura e glicose na proporção 1:2:4, em condição agitada para a produção de inibidores de proteases, e a condição não-agitada para a síntese de proteases, principalmente enzimas caseinolíticas e fibrinolíticas.

How cutting types and shading levels influence the vegetative propagation of Pereskia aculeata? / Como o tipo de estaca e níveis de sombreamento influenciam a propagação vegetativa de Pereskia aculeata?

Information from Pereskia aculeata Miller (Cactaceae) responses regarding the portion of the stem cuttings branch parental plants and the shading level need to be investigated in order to establish techniques for their producing seedlings. We aimed was to evaluate the effect of cutting types and shading levels in the production of P. aculeata seedlings. We studied three cutting types, collected from different portions of the stem cuttings branch: herbaceous, semi-hardwood, and hardwood, which were arranged under two shading levels: 0% (full sun) or 50% (shade). The selected parent plants had an adequate and vigorous phytosanitary aspect. After 90 days after the cuttings, the seedlings were evaluated regarding survival, growth indicators, biomass production and partitioning, and allometric indices. Seedlings from hardwood cuttings and produced under 0% shading showed higher survival. The largest number of sprouts occurred in seedlings of semi-hardwood and hardwood cuttings. The highest leaf area values ​​occurred in seedlings of semi-hardwood and hardwood cuttings under 0% shading. Seedlings from hardwood cuttings had higher biomass allocation in the roots under 50% shading. Seedlings of herbaceous and semi-hardwood portion allocated values ≥ 70% of the biomass in the aerial part. Seedlings of species are able to adjust to different shading levels as a plasticity mechanism. For the production of P. aculeata seedlings, the hardwood portion of the stem cuttings branch under full sun cultivation is recommended. In addition, semi-hardwood cuttings grown under 50% shading can also be used for seedlings production.

Informações das respostas da Pereskia aculeata Miller. (Cactaceae) quanto à porção da estaca do ramo da planta matriz e o nível de sombreamento precisam ser investigadas com o intuito de estabelecer protocolos para sua produção de mudas. Objetivamos avaliar o efeito do tipo de estaca e níveis de sombreamento na produção de mudas de P. aculeata. Estudamos três tipos de estacas baseados na porção de coleta do ramo: herbácea, semi-lenhosa e lenhosa, acondicionadas sob dois níveis de sombreamento: 0% (pleno sol) ou 50% (sombra). As plantas matrizes selecionadas tiveram aspecto fitossanitário adequado e eram vigorosas. Após 90 dias da estaquia, as mudas foram avaliadas quanto a sobrevivência, indicadores de crescimento, produção e particionamento de biomassa e índices alométricos. Mudas provenientes de estacas lenhosas e produzidas sob 0% de sombreamento tiveram maior sobrevivência. Os maiores números de brotos ocorreram nas mudas de estacas da porção semi-lenhosas e lenhosa. As maiores áreas foliares e radiculares ocorreram nas mudas de estacas semi-lenhosas e lenhosas sob 0% de sombreamento. Mudas provenientes de estacas da porção lenhosa tiveram maior alocação de biomassa nas raízes sob 50% de sombreamento. Mudas de estacas da porção herbáceas e semilenhosas alocaram valores ≥ 70% de biomassa da parte aérea. As mudas da espécie são capazes de se ajustar aos diferentes níveis de sombreamento como mecanismo de plasticidade. Para a produção de mudas de P. aculeata¸ recomenda-se utilizar a porção lenhosa do ramo do caule sob pleno sol. Além disso, estacas semi-lenhosas crescidas sob 50% de sombreamento podem ser utilizadas para a produção de mudas.

Biomass sorghum silages with sugarcane / Silagem de sorgo biomassa com cana-de-açúcar / Ensilaje de sorgo biomasa con caña de azúcar

The storage of forage to be offered at different times of the year are viable alternatives for all production systems, and sorghum biomass has been highlighted for this purpose. As preservedforage, it was hypothesized that sugarcane can contribute to the fermentation process. Theobjective was to evaluate the inclusion of different levels of sugarcane (0, 20, 40 and60%) inthe silage of three biomass sorghum genotypes (B012, B017 and B018). The material wasensiled using PVC silos and after 60 days the silos were opened and the contents of drymatter, mineral matter, organic matter, crude protein, neutral detergent fiber, acid detergent fiber, hemicellulose, lignin, and hydrogen potential were determined. The experiment wasconducted in a completely randomized design, in a factorial scheme with four replications. The data were analyzed through the analysis of variance followed by multiple comparisonbyTukey's test (α < 0.05) and linear regression. The biomass sorghum genotypes respondedsatisfactorily to the fermentation process, resulting in quality silages. However, the inclusionof sugarcane did not improve the quality of the silages, and its inclusion in the silage of thegenotypes evaluated is not recommended.(AU)

O armazenamento de forragem a ser ofertada em diferentes épocas do ano são alternativasviáveis para todos os sistemas de produção, e a biomassa de sorgo tem se destacado paraestefim. Como forragem preservada, levantou-se a hipótese de que a cana-de-açúcar podecontribuir para o processo de fermentação. O objetivo foi avaliar a inclusão de diferentesníveis de cana-de-açúcar (0, 20, 40 e 60%) na silagem de três genótipos de sorgo biomassa(B012, B017 e B018). O material foi ensilado em silos de PVC e após 60 dias foramabertosedeterminados os teores de matéria seca, matéria mineral, matéria orgânica, proteína bruta, fibra em detergente neutro, fibra em detergente ácido, hemicelulose, lignina e potencial dehidrogênio. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, emesquema fatorial com quatro repetições. Os dados foram analisados por meio da análisedevariância seguida de comparação múltipla pelo teste de Tukey (α < 0,05) e regressãolinear. Os genótipos de sorgo biomassa responderam satisfatoriamente ao processo de fermentação, resultando em silagens de qualidade. No entanto, a inclusão da cana-de-açúcar não melhoroua qualidade das silagens, não sendo recomendada sua inclusão na silagemdos genótipos avaliados.(AU)

Los acopios de forrajes para ser ofrecidos en diferentes épocas del año son alternativas viablespara todos los sistemas de producción, y para ello se ha destacado la biomasa de sorgo. Comoforraje conservado, se planteó la hipótesis de que la caña de azúcar puede contribuir al proceso de fermentación. El objetivo fue evaluar la inclusión de diferentes niveles de cañadeazúcar (0, 20, 40 y 60%) en el ensilaje de tres genotipos de sorgo de biomasa (B012, B017yB018). El material se ensiló en silos de PVC y después de 60 días se abrieron los silos ysedeterminaron los contenidos de materia seca, materia mineral, materia orgánica, proteínacruda, fibra detergente neutro, fibra detergente ácido, hemicelulosa, lignina y potencial dehidrógeno. El experimento se condujo en un diseño completamente al azar, en un esquemafactorial con cuatro repeticiones. Los datos fueron analizados a través del análisis de varianzaseguido de comparación múltiple por la prueba de Tukey (α < 0,05) y regresión lineal. Losgenotipos de sorgo de biomasa respondieron satisfactoriamente al proceso de fermentación, dando como resultado ensilajes de calidad. Sin embargo, la inclusión de caña de azúcar nomejoró la calidad de los ensilajes, por lo que no se recomienda su inclusión en los ensilajesdelos genotipos evaluados.(AU)

Productivity and antioxidant activity of mung bean sprouts (Vigna radiata L.) mediated by some elicitors / Produtividade e atividade antioxidante de brotos de feijão (Vigna radiata L.) mediada por alguns elicitores

ABSTRACT: The production of bioactive food is one of the goals of agriculture. Sprouts used for human consumption are an efficient way to increase the intake of essential nutrients, such as minerals, vitamins, and other bioactive compounds. The use of elicitors can increase the nutritional value of these products. Biomass production, phenolic compound content, and antioxidant activity of mung bean sprouts (Vigna radiata L.) after elicitation were examined in this study. Mung bean sprouts were treated with salicylic acid (SA), ascorbic acid (AA), and tocopherol (TOC) at different concentrations and numbers of applications. Shoot and root lengths and dry mass were measured on five-day-old sprouts. Total phenol content and antioxidant activity were determined using the DPPH assay on dried ethanolic extracts. Total soluble protein content and superoxide dismutase activity were measured in frozen hypocotyls. All elicitors stimulated the antioxidant functions of sprouts and, at the highest concentrations, reduced the biometric parameters; therefore, lower concentrations were better. For the first time, a balance between elicitor concentration and application in instalments was achieved to maintain the production of sprouts with enhanced nutritional characteristics.

RESUMO: A produção de alimentos bioativos é um dos objetivos da agricultura. O uso de brotos para consumo humano é uma forma eficiente de aumentar a ingestão de nutrientes essenciais, como minerais, vitaminas e outros compostos bioativos. O uso de elicitores pode aumentar o valor nutricional desses produtos. A produção de biomassa, o conteúdo de compostos fenólicos e a atividade antioxidante de brotos de feijão (Vigna radiata L.) após a elicitação foram examinados neste estudo. Brotos de feijão foram tratados com ácido salicílico (SA), ácido ascórbico (AA) e tocoferol (TOC) em diferentes concentrações e número de aplicações. O comprimento da parte aérea e da raiz e a massa seca foram medidos em brotos com cinco dias de idade. O teor de fenol total e a atividade antioxidante foram determinados usando o ensaio DPPH em extratos etanólicos secos. O conteúdo total de proteína solúvel e atividade da superóxido dismutase foram medidos em hipocótilos congelados. Todos os elicitores estimularam as funções antioxidantes dos brotos e, nas maiores concentrações, reduziram os parâmetros biométricos; assim, concentrações mais baixas foram mais eficientes. Pela primeira vez, foi alcançado um equilíbrio entre a concentração do elicitor e a aplicação em parcelas para incrementar a produção de brotos e aprimorar características nutricionais aprimoradas.

Productivity and nutrient export in a maize and forage grasses intercropping under semiarid conditions / Produtividade e exportação de nutrientes em um consórcio de milho e gramíneas forrageiras nas condições do semiárido

The aim was to evaluate the productive performance and nutrient export of maize intercropped with drought-tolerant forage grasses. The experimental design was a randomized blocks in a 2x2x2+1 factorial scheme (two forage grasses species ­ Massai and Buffel; two forage sowing methods - in the furrow and broadcast; and two forage sowing times - anticipated and simultaneous; and monoculture maize as an additional control), with three replicates. The maize+forage intercropping promoted greater competition for resources, especially water, limiting N uptake, chlorophyll synthesis, and biomass production by maize under semiarid conditions. Early sowing gave forage plants a competitive advantage, favoring forage establishment before or immediately after the sowing of maize. Thus, the simultaneous sowing of forage grasses in a semiarid environment is a more appropriate option considering the importance of high levels of chlorophyll to ensure high photosynthetic activity in maize plants and greater capacity of biomass synthesis. Massai intercropped with maize exhibits a greaterpotential for biomass production than Buffel under semiarid conditions. Maize+Buffel result in highest macronutrient export by maize, while maize+Massai result in highest macronutrient exports by total forage biomass under a semiarid environment. The choice of the forage species and its sowing time in relation to maize are the main determinants of successful intercropping systems under semiarid conditions.(AU)

O objetivo foi avaliar o desempenho produtivo e a exportação de nutrientes do consórcio de milho com gramíneas forrageiras tolerantes ao estresse hídrico. O experimento foi delineado em blocos casualizados em esquema fatorial 2x2x2+1 (duas espécies de gramíneas forrageiras ­ Massai e Buffel; dois métodos de semeadura ­ no sulco e a lanço; e duas épocas de semeadura ­ antecipada e simultânea; e monocultivo de milho como um controle adicional), com três repetições. O consórcio milho+forragem promoveu maior competição por recursos, principalmente água, limitando a absorção de N, síntese de clorofila e produção de biomassa pelo milho para condições semiáridas. A semeadura precoce deu vantagem competitiva às plantas forrageiras, favorecendo seu estabelecimento antes ou imediatamente após a semeadura do milho. Assim, a semeadura simultânea de gramíneas forrageiras em ambiente semiárido é uma opção mais adequada, considerando a importância de garantir altos teores de clorofila e, consequentemente, alta atividade fotossintética nas plantas de milho para garantir a capacidade de síntese de biomassa.Massai consorciado com milho apresenta maior potencial para produção de biomassa do que Buffel em condições semiáridas.Milho+Buffel resulta em maior exportação de macronutrientes pelo milho, enquanto milho+Massai resulta em maior exportação de macronutrientes pela biomassa forrageira total em ambiente semiárido.A escolha da espécie forrageira e sua época de semeadura em relação ao milho são os principais determinantes do sucesso do consórcio no semiárido.(AU)

Phyllochron variability and cutting management practices on the agronomic potential of sorghum (Sorghum bicolor (L. ) Moench) / Variabilidade do filocrono e práticas de manejo de corte no potencial agronômico de sorgo (Sorghum bicolor (L. ) Moench)

The phyllochronis an indispensable parameter associated with the potential production of sorghum. Accordingly, management practices applied directly in the sorghum(Sorghum bicolor(L.) Moench)crop, such as the cuttingtechnique, provide the ability of plants to regrowth and reestablish the performance of vegetative and reproductive development based on the stimulation of growth in the photosynthetically active area. Appropriately, the aim of this study wasto evaluate the alterations in phyllochron and leaf emission rate expressed by the implementation of cutting managementpracticesin sorghum plants from high and low-quality seeds. The study was performed in the experimental and didactic area of the Federal Institute of Rio Grande do Sul (IFRS) ­Ibirubá, Rio Grande do Sul, Brazil. The experimental design was completely randomized and the treatments were plants from higher (HQS) and lower (LQS) quality seeds and two season crops (2015/16 and 2016/17) with eight replications. The mean phyllochron (°C day leaf-1), height (cm), main stem diameter (cm), number of nodes, dry mass (kgha-1), and number of tillers were evaluated as a strategyto verify the performance of each treatment. Furthermore, meteorologicaldata obtained from an automatic station was required to calculate phyllochron and the evapotranspiration (ETc). Finally, this study indicatedthat the diameter of the stem and tillers is directly associatedto the accumulation of a dry mass of the crop, based on the results of biomass productivity. Moreover, it was demonstratedthat forage sorghum plants derived from HQSindicateda higher capacity to accumulate photoassimilates, stimulating the production of dry mass.(AU)

O filocrono é um parâmetro indispensável associado ao potencial de produção do sorgo. Nesse sentido, práticas de manejo aplicadas diretamente na cultura do sorgo(Sorghum bicolor(L.) Moench), como a técnica de cortes, proporcionam a capacidade das plantas de rebrotar e restabelecer o desempenho do desenvolvimento vegetativo e reprodutivo das plantas a partir do estímulo do crescimento da área fotossinteticamente ativa. Apropriadamente, o objetivo deste estudo foi avaliar as alterações no filocrono e na taxa de emissão foliar expressas pela implementação do manejo de corte em plantas de sorgo a partir de sementes de alta e de baixa qualidade. O estudo foi realizado na área experimental e didática do Instituto Federal do Rio Grande do Sul (IFRS) ­Ibirubá, Rio Grande do Sul, Brasil. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado e os tratamentos foram plantas provenientes de sementes de qualidade superior (SQS) e inferior (SQI) e duas safras (2015/16 e 2016/17) com oito repetições. O filocrono médio (°C dia folha-1), altura (cm), diâmetro do caule principal (cm), número de nós, massa seca (kg ha-1) e número de perfilhos foram avaliados como estratégia para verificar o desempenho de cada tratamento. Além disso, dados meteorológicos obtidos de uma estação automática foram necessários para calcular o filocrono e a evapotranspiração (ETc). Finalmente, este estudo indicou que o diâmetro do caule e perfilhos está diretamente associado ao acúmulo de massa seca da cultura, com base nos resultados de produtividade de biomassa. Além disso, foi demonstrado que plantas de sorgo forrageiro derivadas de SQS apresentaram maior capacidade de acumular fotoassimilados, estimulando a produção de massa seca.(AU)

Yield, chemical composition, and efficiency of utilization of applied nitrogen from BRS Kurumi pastures / Produção, composição química e eficiência da utilização de nitogênio aplicado de pastagens de BRS Kurumi

ABSTRACT: The objective was to evaluate the effect of nitrogen fertilization levels on productivity, and nutritional value of BRS Kurumi managed at different residue heights during rainy and dry periods of the year. The pasture was managed in three residue heights (20, 35, and 50 cm) and three nitrogen fertilization levels (0, 100, and 200 kg N/ha/year) during the rainy and dry seasons. When the height of the grass of each plot reached 80 cm, the Kurumi was cut manually at the pre-established residue heights. Around 89% of the dry matter (DM) production was observed during the rainy season. The residue height of 35 cm together with doses of 100 or 200 kg N/ha/year, and the residue height of 20 cm, with a dose of 100 kg N/ha/year were the treatments that had the highest DM production during the rainy period. No differences in DM production were observed between tested treatments during the dry period. The Kurumi cultivated during the dry period had the highest content of neutral detergent fiber and lowest digestibility. The Kurumi managed with residue heights of 20 and 35 cm and fertilized with 100 kg N/ha had the highest values of efficiency of utilization applied nitrogen. The use of 20 or 35 cm of residue height and 100 kg of N/ha/year is recommended to obtain greater biomass production and nutrients, nutritional quality, and nitrogen use efficiency.

RESUMO: O objetivo foi avaliar o efeito dos níveis de fertilização nitrogenada na produtividade e no valor nutritivo do BRS Kurumi quando manejado em diferentes alturas de resíduos durante os períodos seco e chuvoso do ano. O capim foi manejado em três alturas de resíduos (20, 35 e 50 cm) em associação com três níveis de fertilização com nitrogênio (0, 100 e 200 kg N/ha/ ano), durante o período seco e chuvoso do ano. Quando a altura do capim de cada parcela atingiu 80 cm, o Kurumi foi cortado nas alturas de resíduos pré-estabelecidas. Cerca de 89% da produção de MS foi observada durante o período chuvoso. A altura do resíduo de 35 cm juntamente com doses de 100 ou 200 kg N/ha/ ano, e a altura do resíduo de 20 cm, com dose de 100 kg N/ha/ ano foram os tratamentos que apresentaram maior produção de MS durante o período chuvoso. Não foram observadas diferenças na produção de MS entre os tratamentos testados durante o período da seca. O Kurumi cultivado no período da seca apresentou maior teor de fibra em detergente neutro e menor digestibilidade. O Kurumi manejado com alturas de resíduo de 20 e 35 cm e fertilizado com 100 kg N/ha apresentou os maiores valores de eficiência de utilização do nitrogênio aplicado. Recomenda-se a utilização de 20 ou 35 cm de altura do resíduo e 100 kg de N/ha/ ano para obter maior produção de biomassa e nutrientes, qualidade nutricional e eficiência no uso do nitrogênio.

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.

Initial development of upland rice inoculated and co-inoculated with multifunctional rhizobacteria / Desenvolvimento inicial de arroz de terras altas inoculado e coinoculado com rizobactérias multifuncionais

Inoculation and co-inoculation of upland rice with multifunctional rhizobacteria can promote plant growth, especially the root system. Thus, this study aimed to evaluate the effect of inoculation and co-inoculation with Azospirillum sp. and Bacillus sp. in the early development of upland rice. The experiment was conducted using a completely randomized design with 4 treatments and 10 replications, totaling 40 plots. The treatments were: 1) Ab-V5 (Azospirillum brasilense), 2) BRM 63573 (Bacillus sp.), 3) co-inoculation of Ab-V5 + BRM 63573, and 4) control (without rhizobacteria). Inoculation and co-inoculation with the multifunctional rhizobacteria Ab-V5 and BRM 63573 provided positive effects on the initial development of upland rice. Inoculation with isolate BRM 63573 had significant effects on root length, shoot, and total biomass, while inoculation with isolate Ab-V5 had significant effects on root length and production of root and total biomass. Co-inoculation treatment had significant effects on variables such as diameter, volume, total surface, root biomass, and total biomass. The control treatment (without multifunctional rhizobacteria) had the worst results for most of the analyzed variables.

A inoculação e coinoculação do arroz de terras altas com rizobactérias multifuncionais pode promover o crescimento das plantas, especialmente do sistema radicular. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da inoculação e coinoculação com Azospirillum sp. e Bacillus sp. no desenvolvimento inicial do arroz de terras altas. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado com 4 tratamentos e 10 repetições, totalizando 40 parcelas. Os tratamentos foram: 1) Ab-V5 (Azospirillum brasilense), 2) BRM 63573 (Bacillus sp.), 3) coinoculação de Ab-V5 + BRM 63573 e 4) controle (sem rizobactérias). A inoculação e coinoculação com as rizobactérias multifuncionais Ab-V5 e BRM 63573 proporcionaram efeitos positivos no desenvolvimento inicial do arroz de terras altas. A inoculação com o isolado BRM 63573 teve efeitos significativos no comprimento da raiz, parte aérea e biomassa total, enquanto a inoculação com o isolado Ab-V5 teve efeitos significativos no comprimento da raiz e produção de raiz e biomassa total. O tratamento com coinoculação teve efeitos significativos em variáveis como diâmetro, volume e superfície total de raiz e biomassa de raiz e total. O tratamento controle (sem rizobactérias multifuncionais) apresentou os piores resultados para a maioria das variáveis analisadas.

Production of dinizia excelsaducke (fabaceae) seedlings subjected to increasing doses of controlled release fertilizer / Produção de mudas de dinizia excelsaducke (fabaceae) submetidas a doses crescentes de fertilizante de liberação controlada

Dinizia excelsais one of the largest trees in the Amazon rainforest, with significant economic potential for the recovery of degraded areas. It is a key species for biodiversity and increased forestbiomass. However, studies related to seedling production of this species are still scarce. In this study, we evaluated the production and quality of D. excelsaseedlings in response to the application of controlled-release fertilizer doses. The experimental design was completely randomized, applying different doses of Osmocote®(T1=0; T2=4.1; T3=8.2; and T4=12.3 g.dm-³) with four replicates, using vermiculite and coconut fiber (1:1 v/v) as the substrate. We assessed the number of leaves and leaflets, shoot and root length, stem diameter, seedling height, shoot-to-stem diameter ratio, leaf area, dry mass of shoot, root, and total biomass. The data were subjected to analysis of variance and regression analysis. The seedlings responded positively to the use of Osmocote®, and starting from the 4.1 g.dm-³dose, biomass accumulation showed better results, making it a recommended practice that allows cost savings in seedling production of this species.(AU)

Dinizia excelsaé uma das maiores árvores da floresta amazônica, com grande potencial econômico para recuperação de áreas degradadas. Trata-se de uma espécie-chave para diversidade e aumento da biomassa florestal. Ainda são escassos os estudos relacionados à produção seminal de mudas da espécie. Nós avaliamos a produção e a qualidade de mudas de D. excelsaem resposta à aplicação de doses de adubo de liberação controlada. O delineamento adotado foi inteiramente casualizado, aplicando-se diferentes doses de Osmocote®(T1=0; T2=4.1; T3= 8.2 e T4=12.3 g.dm-³) com quatro repetições, utilizando-se como substrato vermiculita e fibra de coco (1:1 v/v). Foram avaliados número de folhas e folíolos, comprimento da parte aérea e raiz, diâmetro do coleto, altura das mudas, relação comprimento da parte aérea e diâmetro do coleto, área foliar, massa seca da parte aérea, raiz e total. Os dados foram submetidos à análise de variância e regressão. As mudas responderam positivamente ao uso do adubo Osmocote®e a partir da dose 4.1 g.dm-³o acúmulo de biomassa apresentou melhores resultados, podendo ser recomendada, permitindo uma economia nos custos de produção seminal de mudas da espécie.(AU)

Sensitivity of eucalyptus (Eucalyptus urograndis) plants to subdoses of the herbicide dicamba / Sensibilidade de plantas de eucalipto (Eucalyptus urograndis) à subdoses do herbicida dicamba

In view of the widespread increase in herbicide-resistant weeds, biotechnology companies have developed dicamba-tolerant soybean and cotton cultivars. This technology can, however, increase the risk of the productdrifting to adjacent areas.This study was developed with the objective of the to evaluate the phytotoxicity and biometric variables of young eucalyptus plants exposed to subdoses of the herbicide dicamba. The experiment was carried out under field conditions in Rio Verde, state of Goiás, Brazil. The treatments were represented by the application of 0 (control), 7.5, 15, 30, 60, 120 or 240 g ae ha-1of dicamba 45 days after the seedlings were planted in the field. In terms of phytotoxicity, the dicamba doses of 120 and 240 g ae ha-1caused greater damage to the eucalyptus plants in all periods of evaluation. The predominant symptoms were epinasty, increased number of shoots and necrosis and senescence of young branches and leaves. The herbicide doses of 120 and 240 g ae ha-1 significantly compromised plant height and diameter, number of branches and dry mass of leaves and roots, interfering with the growth and development of the eucalyptus crop. The results indicate that the effect of subdoses of the herbicide dicamba can interfere with the proper development of young eucalyptus plants, which may cause losses in the initial plantingphase and future losses for producers.(AU)

Em decorrência do aumento generalizado de plantas daninhas com resistência a herbicidas, empresas de biotecnologia desenvolveram cultivares de soja e algodão tolerantes ao herbicida dicamba. Essa tecnologia pode, no entanto, aumentar o risco do produto ser deslocado para áreas adjacentes às aplicadas. Neste trabalho objetivou-seavaliar a fitotoxicidade evariáveis biométricas de plantas jovens de eucalipto tratadas com subdoses do herbicida dicamba. O experimento foi realizado em condições de campo em Rio Verde, Goiás, Brasil. Os tratamentos foram representados pela aplicação de 0 (testemunha), 7,5, 15,30, 60, 120 ou 240 g ea ha-1de dicamba aos 45 dias após o plantio das mudas no campo. Em termos de fitotoxicidade, as doses de dicamba de 120 e 240 g ea ha-1causaram maiores danos às plantas de eucalipto em todos os períodos de avaliação. Os sintomas predominantes foram epinastia, aumento do número de brotações e necrose e senescência de ramos e folhas jovens. As doses de herbicidas de 120 e 240 g ea ha-1comprometeram significativamente a altura e diâmetro das plantas, número de ramos e massa seca de folhas, caules e raízes, interferindo no crescimento e desenvolvimento da cultura do eucalipto. Os resultados indicam que o efeito de subdoses do herbicida dicamba pode interferir no bom desenvolvimento de plantas jovens de eucalipto, podendo causar prejuízos na fase inicial de plantio e prejuízos futuros para os produtores.(AU)

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.

Yield, chemical composition, and efficiency of utilization of applied nitrogen from BRS Kurumi pastures / Produção, composição química e eficiência da utilização de nitogênio aplicado de pastagens de BRS Kurumi

The objective was to evaluate the effect of nitrogen fertilization levels on productivity, and nutritional value of BRS Kurumi managed at different residue heights during rainy and dry periods of the year. The pasture was managed in three residue heights (20, 35, and 50 cm) and three nitrogen fertilization levels (0, 100, and 200 kg N/ha/year) during the rainy and dry seasons. When the height of the grass of each plot reached 80 cm, the Kurumi was cut manually at the pre-established residue heights. Around 89% of the dry matter (DM) production was observed during the rainy season. The residue height of 35 cm together with doses of 100 or 200 kg N/ha/year, and the residue height of 20 cm, with a dose of 100 kg N/ha/year were the treatments that had the highest DM production during the rainy period. No differences in DM production were observed between tested treatments during the dry period. The Kurumi cultivated during the dry period had the highest content of neutral detergent fiber and lowest digestibility. The Kurumi managed with residue heights of 20 and 35 cm and fertilized with 100 kg N/ha had the highest values of efficiency of utilization applied nitrogen. The use of 20 or 35 cm of residue height and 100 kg of N/ha/year is recommended to obtain greater biomass production and nutrients, nutritional quality, and nitrogen use efficiency.

O objetivo foi avaliar o efeito dos níveis de fertilização nitrogenada na produtividade e no valor nutritivo do BRS Kurumi quando manejado em diferentes alturas de resíduos durante os períodos seco e chuvoso do ano. O capim foi manejado em três alturas de resíduos (20, 35 e 50 cm) em associação com três níveis de fertilização com nitrogênio (0, 100 e 200 kg N/ha/ ano), durante o período seco e chuvoso do ano. Quando a altura do capim de cada parcela atingiu 80 cm, o Kurumi foi cortado nas alturas de resíduos pré-estabelecidas. Cerca de 89% da produção de MS foi observada durante o período chuvoso. A altura do resíduo de 35 cm juntamente com doses de 100 ou 200 kg N/ ha/ ano, e a altura do resíduo de 20 cm, com dose de 100 kg N/ha/ ano foram os tratamentos que apresentaram maior produção de MS durante o período chuvoso. Não foram observadas diferenças na produção de MS entre os tratamentos testados durante o período da seca. O Kurumi cultivado no período da seca apresentou maior teor de fibra em detergente neutro e menor digestibilidade. O Kurumi manejado com alturas de resíduo de 20 e 35 cm e fertilizado com 100 kg N/ha apresentou os maiores valores de eficiência de utilização do nitrogênio aplicado. Recomenda-se a utilização de 20 ou 35 cm de altura do resíduo e 100 kg de N/ha/ ano para obter maior produção de biomassa e nutrientes, qualidade nutricional e eficiência no uso do nitrogênio.

The impact of agroecosystem on ecological footprint: Fresh evidence in the perspective of existing agriculture and green Pakistan / O impacto do agroecossistema na pegada ecológica: novas evidências para a perspectiva da agricultura verde existente no Paquistão

ABSTRACT: The focus of this research study investigated the impact of agroecosystem on the ecological footprint in Pakistan, using the time series data over the period from 1990 to 2019. The econometric methods of time series were employed to investigate the long-term association between an agroecosystem and ecological footprint. After performing the stationarity tests Johansen approach was employed. Results of the Johansen method imply that long-term co-integration exists between the exogenous and endogenous variables. Moreover, the ARDL model was performed and long-run results were validated by the bound testing approach. The elasticity of the short-run form of the ARDL model reveals that agricultural land, employment, energy consumption, fertilizer use, and biomass burned dry matter in agriculture have a positive relationship with the agroecosystem. In contrast in the log-run form of ARDL agricultural land, employment, energy consumption, fertilizer use in agriculture and temperature have a positive impact on ecological footprint. Results of the impulse response function revealed that employment and fertilizer use in agriculture have positive while energy consumption and livestock in number have a negative influence on the ecological footprint. Thus, rigorous practices of agriculture for higher production put extra pressure on the agroecosystem. As a result, the stability of the agroecosystem deteriorates and reduces. To minimize the ecological ecosystem, modern technology is required to reduce carbon emission, enhance greener production and improve the biocapacity of the land in the country. This study would help the researcher, planner, policymaker and academicians to provide a proper guideline and vision to provide sustainable food and environment.

RESUMO: O foco deste estudo é investigar o impacto do agroecossistema na pegada ecológica no Paquistão, usando os dados de séries temporais no período de 1990 a 2019. Os métodos econométricos de séries temporais foram empregados para investigar a associação de longo prazo entre um agroecossistema e a pegada ecológica. Após a realização dos testes de estacionaridade, a abordagem de Johansen foi empregada. Os resultados do método de Johansen implicam que existe cointegração de longo prazo entre as variáveis ​​exógenas e endógenas. Além disso, o modelo ARDL foi realizado e os resultados de longo prazo foram validados pela abordagem de teste vinculado. A elasticidade da forma de curto prazo do modelo ARDL revela que terras agrícolas, emprego, consumo de energia, uso de fertilizantes e biomassa queimada na agricultura têm uma relação positiva com o agroecossistema. Em contraste, na forma log-run das terras agrícolas ARDL, o emprego, o consumo de energia, o uso de fertilizantes na agricultura e a temperatura têm um impacto positivo na pegada ecológica. Os resultados da função impulso resposta revelam que o emprego e o uso de fertilizantes na agricultura são positivos enquanto o consumo de energia e a pecuária em número têm uma influência negativa na pegada ecológica. Assim, práticas rigorosas de agricultura para maior produção colocam uma pressão extra sobre o agroecossistema. Como resultado, a estabilidade do agroecossistema se deteriora e reduz. Para minimizar o ecossistema ecológico, é necessária tecnologia moderna para reduzir a emissão de carbono, aumentar a produção mais verde e melhorar a biocapacidade da terra no país. Este estudo ajudaria o pesquisador, planejador, formulador de políticas e acadêmicos a ter uma orientação e visão adequadas para fornecer alimentos e meio ambiente sustentáveis.

Uso de diferentes tipos de fertilizantes minerais na produção de Ipomoea batatas BRS Amélia em cultivo vertical / Use of different types of mineral fertilizers in the production of BRS Amélia Ipomoea potatoes in vertical cultivation

Ipomoea batatas, popularmente conhecida como batata-doce, é considerada uma das plantas com grande importância econômica por apresentar características favoráveis para o suprimento de calorias, vitaminas e minerais na alimentação humana. Dentre os genótipos com potencial econômico destaca-se a cultivar biofortificada BRS Amélia (Ipomoea batatas), por apresentar valores nutricionais, rusticidade e fácil manejo. Pesquisas indicam que a ausência do uso de tecnologias de fertilização, pode proporcionar resultados de baixa produtividade de batata-doce, sendo necessária a utilização de adubações balanceadas. Este estudo teve como objetivo avaliar o desenvolvimento da cultivar biofortificada BRS Amélia, submetida a usos de diferentes tecnologias de fertilização em sistema de cultivo vertical. As mudas receberam diferentes doses de fertilizante de liberação controlada: 0,0 (controle); 30g; 60g; 90g; 120g e uma dose de 40g por cova de NPK 13-13-28 de pronta solubilidade. Aos 180 dias os dados de parâmetros biométricos e de produção foram coletados e submetidos à análise de variância e análise de regressão seguida pelo teste de Tukey a 5% para separação de médias. A aplicação do fertilizante de liberação controlada apresentou efeito positivo no desempenho das plantas em altura, diâmetro do coleto, número de folhas, número de ramos, comprimento de ramos e clorofila. Para os parâmetros biomassa fresca da raiz e biomassa seca da raiz o uso do fertilizante convencional apresentou melhor resultado comparado com o fertilizante de liberação controlada para produção de batata-doce BRS Amélia em solo fértil no sistema de cultivo vertical.(AU)

pomoeabatatas, popularly known as sweet potato is considered one of the plants with great economicimportance for presenting favorable characteristics for the suppy of calories, vitamins and minerals in human food. Among the genotypes with economic potential, the biofortified cultivar BRS Amélia (Ipomoea batatas) stands out, as it has high nutritional values, rusticity and easy handling. Researches indicate that the absence of fertilization technologies can cause lower productivities of sweet potato, making necessary the use of balanced fertilizations. This study aimed to evaluate the development of thebiofortified cultivar BRS Amélia, submitted to the use of different fertilization technologies in a vertical cultivation system. The seedlings received different doses of controlled-release fertilizer: 0.0 (control); 30g; 60g; 90g; 120g and a dose of 40g per planting hole of readily soluble NPK 13-13-28. At 180 days, biometric and production parameters data were collected and submitted to analysis of variance and analysisof regression followed by Tukey test at 5 % for separation of means. The application of the controlled release fertilizer had a positive effect on the production of the studied cultivar, favoring the performance of the plants and promoting a increase especially of height, collar diameter, number of leaves, number of shoots, shoot length and chlorophyll. The application of controlled-release fertilizer had a positive effect on plant performance in height, stem diameter, number of leaves, number of branches, branch length and chlorophyll. For the parameters fresh root biomass and dry root biomass, the use of conventional fertilizer showed better results compared to FLC for the production of sweet potato BRS Amélia in fertile soil in the vertical cultivation system.(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.

The impact of agroecosystem on ecological footprint: Fresh evidence in the perspective of existing agriculture and green Pakistan / O impacto do agroecossistema na pegada ecológica: novas evidências para a perspectiva da agricultura verde existente no Paquistão

The focus of this research study investigated the impact of agroecosystem on the ecological footprint in Pakistan, using the time series data over the period from 1990 to 2019. The econometric methods of time series were employed to investigate the long-term association between an agroecosystem and ecological footprint. After performing the stationarity tests Johansen approach was employed. Results of the Johansen method imply that long-term co-integration exists between the exogenous and endogenous variables. Moreover, the ARDL model was performed and long-run results were validated by the bound testing approach. The elasticity of the short-run form of the ARDL model reveals that agricultural land, employment, energy consumption, fertilizer use, and biomass burned dry matter in agriculture have a positive relationship with the agroecosystem. In contrast in the log-run form of ARDL agricultural land, employment, energy consumption, fertilizer use in agriculture and temperature have a positive impact on ecological footprint. Results of the impulse response function revealed that employment and fertilizer use in agriculture have positive while energy consumption and livestock in number have a negative influence on the ecological footprint. Thus, rigorous practices of agriculture for higher production put extra pressure on the agroecosystem. As a result, the stability of the agroecosystem deteriorates and reduces. To minimize the ecological ecosystem, modern technology is required to reduce carbon emission, enhance greener production and improve the biocapacity of the land in the country. This study would help the researcher, planner, policymaker and academicians to provide a proper guideline and vision to provide sustainable food and environment.

O foco deste estudo é investigar o impacto do agroecossistema na pegada ecológica no Paquistão, usando os dados de séries temporais no período de 1990 a 2019. Os métodos econométricos de séries temporais foram empregados para investigar a associação de longo prazo entre um agroecossistema e a pegada ecológica. Após a realização dos testes de estacionaridade, a abordagem de Johansen foi empregada. Os resultados do método de Johansen implicam que existe cointegração de longo prazo entre as variáveis exógenas e endógenas. Além disso, o modelo ARDL foi realizado e os resultados de longo prazo foram validados pela abordagem de teste vinculado. A elasticidade da forma de curto prazo do modelo ARDL revela que terras agrícolas, emprego, consumo de energia, uso de fertilizantes e biomassa queimada na agricultura têm uma relação positiva com o agroecossistema. Em contraste, na forma log-run das terras agrícolas ARDL, o emprego, o consumo de energia, o uso de fertilizantes na agricultura e a temperatura têm um impacto positivo na pegada ecológica. Os resultados da função impulso resposta revelam que o emprego e o uso de fertilizantes na agricultura são positivos enquanto o consumo de energia e a pecuária em número têm uma influência negativa na pegada ecológica. Assim, práticas rigorosas de agricultura para maior produção colocam uma pressão extra sobre o agroecossistema. Como resultado, a estabilidade do agroecossistema se deteriora e reduz. Para minimizar o ecossistema ecológico, é necessária tecnologia moderna para reduzir a emissão de carbono, aumentar a produção mais verde e melhorar a biocapacidade da terra no país. Este estudo ajudaria o pesquisador, planejador, formulador de políticas e acadêmicos a ter uma orientação e visão adequadas para fornecer alimentos e meio ambiente sustentáveis.

Physiological and biochemical changes induced by Qiangdi nano-863 biological assistant growth apparatus during rice seed priming under temperature stress

Abstract A huge amount of rice cultivation and consumption occur in Asia particularly in Pakistan and China. However, multiple abiotic stresses especially high and low-temperature proved to be a substantial threat for rice production ultimately risks for food security. To overcome various types of abiotic stress; seed priming is among the effective approaches to improve the rice seed germination and growth vigor. Therefore, the present study was planned to evaluate physiological and biochemical modifications in Chinese and Pakistani rice varieties by Qiangdi 863 biological assistant growth apparatus nano treated water (NTW), Osmopriming Calcium chloride (CaCl2), redox priming hydrogen peroxide (H2O2) and hormonal priming by Salicylic acid (SA) under temperature stress conditions. The experiment was performed with completely randomize design conditions. Five rice varieties, nomenclature as Zhongzoa 39, (Chinese rice variety) KSK 133, KS 282, Super basmati and PK 1121 aromatic (Pakistani rice variety) were sown under low temperature (LT) (17ºC), optimal temperature (OT) 27ºC and high temperature (HT) 37ºC conditions. The present study indicated that nanopriming were the most effective treatments increased Germination Energy Percentage (GEP) (96.1, 100, 100%), Speed of Germination (SG) (27.2, 35.45, 37.1), Final Germination Percentage (FGP) (98.2, 99.1, 99.4%), Seedling Dry Weight Biomass (DWB) (0.1, 0.137, 0.14g), Total Chlorophyll Content (0.502, 13.74, 15.21), antioxidant enzymes Superoxide Dismutase (SOD)(3145, 2559, 3345 µg-1FWh-1), Catalase (CAT) (300, 366, 3243 µg-1FWh-1) and decreased Malondialdehyde (MDA) (6.5, 12.2, 6.5 µmol g-1 FW) for Zhongzao 39 and KSK 133 rice varieties under low (LT+NTW), optimal temperature (OP+NTW) and high temperature (HT+NTW) stress., Therefore, nano-priming is recommended to cope with the high and low-temperature stress conditions along with improved productivity of rice.

Resumo Cultivo e consumo de arroz ocorrem em grandes quantidades na Ásia, particularmente no Paquistão e na China. No entanto, vários estresses abióticos, especialmente de alta e baixa temperatura, provaram ser uma ameaça considerável para a produção de arroz, em última análise, riscos para a segurança alimentar. Para superar vários tipos de estresse abiótico, o priming de sementes está entre as abordagens eficazes que melhoram a germinação e o vigor de crescimento das sementes de arroz. Portanto, o presente estudo foi planejado para avaliar as modificações fisiológicas e bioquímicas em variedades de arroz chinês e paquistanês por Qiangdi 863, aparelho assistente biológico de crescimento com água nanotratada (NTW), Osmopriming cloreto de cálcio (CaCl2), peróxido de hidrogênio redox (H2O2) e priming hormonal por ácido salicílico (SA) em condições de estresse de temperatura. O experimento foi realizado em condições de delineamento inteiramente ao acaso. Cinco variedades de arroz, nomenclaturas como Zhongzoa 39 (variedade de arroz chinês), KSK 133, KS 282, Super basmati e PK 1121 aromático (variedade de arroz do Paquistão) foram semeadas sob baixa temperatura (LT) (17 ºC), temperatura ótima (OT) 27 ºC e condições de alta temperatura (HT) 37 ºC. O presente estudo indicou que nanocondicionamento foi o tratamento mais eficaz: aumento da porcentagem de energia de germinação (GEP) (96,1%, 100%, 100%), velocidade de germinação (SG) (27,2, 35,45, 37,1), porcentagem de germinação final (FGP) (98,2%, 99,1%, 99,4%), biomassa de peso seco de mudas (DWB) (0,1 g, 0,137 g, 0,14 g), conteúdo total de clorofila (0,502, 13,74, 15,21), enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD) (3145, 2559, 3345 µg-1FWh- 1), catalase (CAT) (300, 366, 3243 µg-1FWh-1) e malondialdeído diminuído (MDA) (6,5, 12,2, 6,5 µmol g-1 FW) para as variedades de arroz Zhongzao 39 e KSK 133 sob baixo (LT + NTW), temperatura ótima (OP + NTW) e estresse de alta temperatura (HT + NTW). Portanto, o nanopriming é recomendado para lidar com as condições de estresse de alta e baixa temperatura, juntamente com a produtividade aprimorada do arroz.

Silicon as an attenuator of the toxic effects of aluminum in Schinus terebinthifolius plants / Silício como atenuador dos efeitos tóxicos do alumínio em plantas de Schinus terebinthifolius

Aluminum (Al) is highly toxic to plants, since it causes stress and inhibits plant growth. Silicon (Si) is known to mitigate the stress caused by Al in several plant species. Thus, the current study aims to investigate the soothing effects of Si on morphophysiological and photosynthetic variables, and the attributes associated with oxidative stress in Schinus terebinthifolius plants exposed to Al. Treatments have followed a completely randomized design, with three repetitions based on the following Al/Si combinations (in mM): Treatment 1: 0 Al + 0 Si; Treatment 2: 0 Al + 2.5 Si; Treatment 3: 1.85 Al + 0 Si; Treatment 4: 1.85 Al + 2.5 Si; Treatment 5: 3.71 Al + 0 Si; Treatment 6: 3.71 Al + 2.5 Si. Each sampling unit consisted of a tray with 15 plants, totaling forty-five per treatment. Shoot and root morphological variables, photosynthetic variables, photosynthetic pigments, hydrogen peroxide concentration, lipid peroxidation (MDA), guaiacol peroxidase (POD) and superoxide dismutase (SOD) enzymes, and non-enzymatic antioxidant such as Ascorbic acid (AsA) and non-protein thiol (NPSH) concentration were assessed. Root growth inhibition followed by changes in root morphological variables have negatively affected root and shoot biomass production in plants only subjected to Al. However, adding 2.5 mM Si to the treatment has mitigated the toxic effects caused by 1.85 mM of aluminum on S. terebinthifolius plants.

O alumínio (Al) é altamente tóxico para as plantas, pois causa estresse e inibe o crescimento vegetal. O silício (Si) é conhecido por atenuar o estresse causado pelo Al em diversas espécies vegetais. Assim, o presente estudo tem como objetivo investigar os efeitos suavizantes do Si sobre variáveis morfofisiológicas e fotossintéticas, e os atributos associados ao estresse oxidativo em plantas de Schinus terebinthifolius expostas ao Al. Os tratamentos seguiram um delineamento inteiramente casualizado, com três repetições baseadas nas seguintes combinações Al/Si (em mM): Tratamento 1: 0 Al + 0 Si; Tratamento 2: 0 Al + 2,5 Si; Tratamento 3: 1,85 Al + 0 Si; Tratamento 4: 1,85 Al + 2,5 Si; Tratamento 5: 3,71 Al + 0 Si; Tratamento 6: 3,71 Al + 2,5 Si. Cada unidade amostral constou de uma bandeja com 15 plantas, totalizando quarenta e cinco plantas por tratamento. Variáveis morfológicas da parte aérea e da raiz, variáveis fotossintéticas, pigmentos fotossintéticos, concentração de peróxido de hidrogênio, peroxidação lipídica (MDA), enzimas guaiacol peroxidase (POD) e superóxido dismutase (SOD) e antioxidantes não enzimáticos como ácido ascórbico (AsA) e grupos tiós não protéicos (NPSH) foram avaliadas. A inibição do crescimento radicular seguida de alterações nas variáveis morfológicas radiculares afetaram negativamente a produção de biomassa radicular e aérea em plantas submetidas apenas ao Al. No entanto, a adição de 2,5 mM de Si ao tratamento atenuou os efeitos tóxicos causados por 1,85 mM de alumínio em plantas de S. terebinthifolius.

Microbiological properties of soils are sensitive to changes provided by organic cultivation of banana 'BRS Princesa' in the semi-arid region

Soil microbiota has a key role in the dynamics of natural and agro-ecosystems and is sensitive to changes in these environments. This study evaluated changes in the microbiological properties of soils under an organic production system of banana 'BRS Princesa' (Musa spp.). The experimental design consisted of completely randomized blocks, with four replications. Treatments consisted of 1) soil cover with green manure and agricultural gypsum at a dose of 2,820 kg ha−1, 2) soil cover with green manure without gypsum application, 3) soil cover with weeds and agricultural gypsum at a dose of 2,820 kg ha−1, 4) soil cover with spontaneous plants without gypsum application, and two controls: 5) soil under native Caatinga and 6) soil under regenerating forest (capoeira). The evaluated properties were ß-glucosidase, arylsulfatase, acid phosphatase, fluorescein diacetate hydrolysis activities (FDA), carbon and phosphorus contents in microbial biomass, basal soil respiration, microbial and metabolic quotients, and arbuscular mycorrhizal fungi spore density. Soil samples were collected from the 0­0.20m depth layer in two seasons. No parameter could distinguish the treatments. Spontaneous plants provided conditions equivalent to those under green manure. Agricultural gypsum application also did not influence the microbial biomass and microbiota activity, in the analyzed soil depth. However, ß-glucosidase and arylsulfatase activities, the carbon content in microbial biomass, and metabolic and microbial quotients were sensitive to land-use changes and could distinguish areas under organic cultivation from those under native vegetation. Therefore, these properties can be considered good indicators for monitoring the quality of these soils. Furthermore, microbial communities of soils under organic cultivation responded with arylsulfatase activity corresponding to that found in soils under regenerating forest, which may indicate that organic management tends to provide the microbiota with a condition similar to that found under situations that are little disturbing to edaphic living.(AU)