Inhibition of mycelial growth, conidial germination, and Botrytis cinerea Pers: Fr colonization in begonia with biocompatible products

This study evaluated the effects of potassium and sodium carbonate and bicarbonate, Bacillus subtilis (Cohn, 1872) QST-713, Bacillus pumilus (Meyer & Gottheil, 1901) QST-2808, and crude and roasted coffee oils on the inhibition of mycelial growth and conidial germination in Botrytis cinerea Pers.: Fr and the colonization of begonia (Begonia elatior Hort. ex Steud) leaf discs by B. cinerea inoculated before, simultaneously and after with these alternative products. The assays were carried out using the Baladin begonia cultivar. The inhibition of B. cinerea mycelial growth and conidial germination was proportional to increases in the concentration of all the products. The inhibition of conidial germination was directly proportional to the concentrations of B. pumilus QST-2808 and B. subtilis QST-713. Coffee oils were less efficient in inhibiting germination than the other products. The crude and roasted coffee oils, potassium and sodium carbonates and bicarbonates, and B. pumilus and B. subtilis sprayed 24 h before, simultaneously, or 24 h after pathogen inoculation inhibited the colonization of begonia leaf discs by B. cinerea. The positive results for the suppression of B. cinerea by the alternative products tested herein merit scrutiny. There is a pressing need to evaluate these products in the management of gray mold, as the severity of this disease is usually high under favorable conditions in greenhouses.

Contribution of organic amendments to soil properties and survival of Stenocarpella on maize stalk

The incorporation of organic matter to the soil not only improves nutrient content, but also reduces the survival of Stenocarpella, the causal agent of stalk rot, Diplodia ear rot, and grey leaf spot, in maize stubble. We evaluated the effect of organic waste incorporation on Stenocarpella survival in maize stalks, the activity of suppressiveness-related enzymes, and nutrient contents. We conducted the assays in the municipalities of Lavras and Sete Lagoas, Minas Gerais State, Brazil. Maize stalks infested with Stenocarpella were kept in field conditions for three months after poultry litter, swine manure, fish hydrolysate, compost sewage sludge, and urea application. Infested stalks, without residue amendment, were kept on surface or incorporated into the soil, representing negative and positive controls. Stenocarpella concentration in stalks was assessed using qPCR expressed as cycle threshold number. Sewage sludge, buried stalks, and stalks retained on the surface showed reduction of pathogen inoculum. Swine manure and urea did not reduce the quantity of DNA. In the experiment conducted in Lavras, poultry litter stimulated -glucosidase, urease and hydrolysis of fluorescein diacetate activities when compared to the negative control. Sewage sludge, poultry litter, and swine manure increased Ca in the soil by 44 %, 38 % and 36 %, respectively, in the experiment conducted in Lavras. Poultry litter increased Ntotal three months after application. The results indicate that organic wastes are promising in improving nutrient content, activity of hydrolysis-related enzymes, but Stenocarpella inoculum dynamics should be taken into consideration when deciding on the specific organic amendment.

Contribution of organic amendments to soil properties and survival of Stenocarpella on maize stalk

The incorporation of organic matter to the soil not only improves nutrient content, but also reduces the survival of Stenocarpella, the causal agent of stalk rot, Diplodia ear rot, and grey leaf spot, in maize stubble. We evaluated the effect of organic waste incorporation on Stenocarpella survival in maize stalks, the activity of suppressiveness-related enzymes, and nutrient contents. We conducted the assays in the municipalities of Lavras and Sete Lagoas, Minas Gerais State, Brazil. Maize stalks infested with Stenocarpella were kept in field conditions for three months after poultry litter, swine manure, fish hydrolysate, compost sewage sludge, and urea application. Infested stalks, without residue amendment, were kept on surface or incorporated into the soil, representing negative and positive controls. Stenocarpella concentration in stalks was assessed using qPCR expressed as cycle threshold number. Sewage sludge, buried stalks, and stalks retained on the surface showed reduction of pathogen inoculum. Swine manure and urea did not reduce the quantity of DNA. In the experiment conducted in Lavras, poultry litter stimulated -glucosidase, urease and hydrolysis of fluorescein diacetate activities when compared to the negative control. Sewage sludge, poultry litter, and swine manure increased Ca in the soil by 44 %, 38 % and 36 %, respectively, in the experiment conducted in Lavras. Poultry litter increased Ntotal three months after application. The results indicate that organic wastes are promising in improving nutrient content, activity of hydrolysis-related enzymes, but Stenocarpella inoculum dynamics should be taken into consideration when deciding on the specific organic amendment.(AU)

Climate change and plant diseases

Human activities are altering greenhouse gas concentrations in the atmosphere and causing global climate change. In the near future, there will certainly be changes in the Brazilian phytosanitary scenario attributed to global climate change. The impacts of climate change can be positive, negative or neutral, since these changes can decrease, increase or have no impact on diseases, depending on each region or period. These impacts will also be observed on plants and other organisms as well as on other agroecosystem components. However, these impacts are not easily determined, and consequently, specialists from several areas must go beyond their disciplinary boundaries and placing the climate change impacts in a broader context. This review focuses on the discussion of different aspects related to the effects of climate change on plant diseases. On the geographical and temporal distribution of diseases, a historical context is presented and recent studies using data of forecast models of future climate associated with disease simulation models are discussed in order to predict the distribution in future climate scenarios. Predicted future disease scenarios for some crops in Brazil are shown. On the effects of increasing concentrations of atmospheric CO2 and other gases, important aspects are discussed of how diseases change under altered atmospheric gases conditions in the future. The consequences of these changes on the chemical and biological control of plant diseases are also discussed.

As atividades antrópicas estão alterando as concentrações de gases de efeito estufa da atmosfera e causando mudanças no clima do planeta. Certamente, num futuro próximo, devido às mudanças climáticas globais, ocorrerão modificações no cenário fitossanitário brasileiro. Os impactos podem ser positivos, negativos ou neutros, pois as mudanças podem diminuir, aumentar ou não ter efeito sobre as doenças, em cada região ou época. Esses impactos também serão observados sobre as plantas e outros organismos, além de outros componentes do agroecossistema. Porém, esses impactos não são facilmente determinados e, desta forma, os especialistas das diferentes áreas precisam ir além de suas disciplinas e abordar os impactos das mudanças climáticas em um contexto mais amplo. Nessa revisão são discutidos os aspectos relacionados com os efeitos das mudanças climáticas sobre as doenças de plantas. Na distribuição geográfica e temporal das doenças, um contexto histórico é apresentado, incluindo estudos recentes utilizando dados de modelos de previsão do clima futuro associados com modelos de simulação da doença a fim de predizer a distribuição nos cenários climáticos futuros. Também são apresentados os cenários futuros de previsão de doenças de algumas culturas no Brasil. Sobre os efeitos do aumento da concentração de CO2 atmosférico e outros gases são discutidos importantes aspectos do comportamento das doenças sujeitas às condições alteradas de gases atmosféricos no futuro. As conseqüências dessas alterações sobre o controle químico e biológico das doenças de plantas também são discutidas.

Climate change and plant diseases

Human activities are altering greenhouse gas concentrations in the atmosphere and causing global climate change. In the near future, there will certainly be changes in the Brazilian phytosanitary scenario attributed to global climate change. The impacts of climate change can be positive, negative or neutral, since these changes can decrease, increase or have no impact on diseases, depending on each region or period. These impacts will also be observed on plants and other organisms as well as on other agroecosystem components. However, these impacts are not easily determined, and consequently, specialists from several areas must go beyond their disciplinary boundaries and placing the climate change impacts in a broader context. This review focuses on the discussion of different aspects related to the effects of climate change on plant diseases. On the geographical and temporal distribution of diseases, a historical context is presented and recent studies using data of forecast models of future climate associated with disease simulation models are discussed in order to predict the distribution in future climate scenarios. Predicted future disease scenarios for some crops in Brazil are shown. On the effects of increasing concentrations of atmospheric CO2 and other gases, important aspects are discussed of how diseases change under altered atmospheric gases conditions in the future. The consequences of these changes on the chemical and biological control of plant diseases are also discussed.

As atividades antrópicas estão alterando as concentrações de gases de efeito estufa da atmosfera e causando mudanças no clima do planeta. Certamente, num futuro próximo, devido às mudanças climáticas globais, ocorrerão modificações no cenário fitossanitário brasileiro. Os impactos podem ser positivos, negativos ou neutros, pois as mudanças podem diminuir, aumentar ou não ter efeito sobre as doenças, em cada região ou época. Esses impactos também serão observados sobre as plantas e outros organismos, além de outros componentes do agroecossistema. Porém, esses impactos não são facilmente determinados e, desta forma, os especialistas das diferentes áreas precisam ir além de suas disciplinas e abordar os impactos das mudanças climáticas em um contexto mais amplo. Nessa revisão são discutidos os aspectos relacionados com os efeitos das mudanças climáticas sobre as doenças de plantas. Na distribuição geográfica e temporal das doenças, um contexto histórico é apresentado, incluindo estudos recentes utilizando dados de modelos de previsão do clima futuro associados com modelos de simulação da doença a fim de predizer a distribuição nos cenários climáticos futuros. Também são apresentados os cenários futuros de previsão de doenças de algumas culturas no Brasil. Sobre os efeitos do aumento da concentração de CO2 atmosférico e outros gases são discutidos importantes aspectos do comportamento das doenças sujeitas às condições alteradas de gases atmosféricos no futuro. As conseqüências dessas alterações sobre o controle químico e biológico das doenças de plantas também são discutidas.

Bioprospecting endophytic bacteria for biological control of coffee leaf rust

Suppression of plant diseases due to the action of endophytic microorganisms has been demonstrated in several pathosystems. Experiments under controlled conditions involving endophytic bacteria isolated from leaves and branches of Coffea arabica L and Coffea robusta L were conducted with the objective of evaluating the inhibition of germination of Hemileia vastatrix Berk. & Br., race II, urediniospores and the control of coffee leaf rust development in tests with leaf discs, detached leaves, and on potted seedling of cv. Mundo Novo. The endophytic bacterial isolates tested proved to be effective in inhibiting urediniospore germination and/or rust development, with values above 50%, although the results obtained in urediniospore germination tests were inferior to the treatment with fungicide propiconazole. Endophytic isolates TG4-Ia, TF2-IIc, TF9-Ia, TG11-IIa, and TF7-IIa, demonstrated better coffee leaf rust control in leaf discs, detached leaves, and coffee plant tests. The endophytic isolates TG4-Ia and TF9-Ia were identified as Bacillus lentimorbus Dutky and Bacillus cereus Frank. & Frank., respectively. Some endophytic bacterial isolates were effective in controlling the coffee leaf rust, although some increased the severity of the disease. Even though a relatively small number of endophytic bacteria were tested, promising results were obtained regarding the efficiency of coffee leaf rust biocontrol. These selected agents appears to be an alternative for future replacement of chemical fungicide.

Supressão de doenças de plantas por microrganismos endofíticos tem sido demonstrada em diversos patossistemas. Neste trabalho foram selecionados isolados de bactérias endofíticas de folhas e ramos de cafeeiro com potencial para o controle biológico da ferrugem do cafeeiro, pois é conhecido que esses microrganismos podem possuir essa característica. Bactérias endofíticas isoladas previamente de folhas e ramos de Coffea arabica L e Coffea robusta L foram avaliadas quanto ao seu potencial de biocontrole da ferrugem do café causada pelo fungo Hemileia vastatrix Berk. & Br., raça 2. As bactérias foram testadas para a inibição da germinação de urediniosporos do fungo e em bioensaios para o controle do desenvolvimento da ferrugem alaranjada do cafeeiro em discos de folhas, folhas destacadas e mudas da cv. Mundo Novo. Os isolados de bactérias endofíticas testados demonstraram eficácia na inibição da germinação de urediniosporos e/ou no desenvolvimento da ferrugem, com valores acima de 50%, embora os resultados obtidos nos testes de germinação de urediniosporos tenham sido inferiores ao tratamento com propiconazole (testemunha padrão). Nos testes em discos de folhas, folhas destacadas e em plantas de cafeeiro, os isolados endofíticos TG4-Ia, TF2-IIc, TF9-Ia, TG11-IIa e TF7-IIa demonstraram melhor controle da ferrugem do cafeeiro. Os isolados endofíticos TG4-Ia e TF9-Ia foram identificados como Bacillus lentimorbus Dutky e Bacillus cereus Frank. & Frank., respectivamente. De acordo com os resultados verifica-se que alguns isolados foram eficientes em controlar a ferrugem do cafeeiro, embora alguns tenham aumentado a severidade da doença. Apesar do número relativamente baixo de bactérias endofíticas testadas, resultados promissores foram obtidos em relação ao controle biológico da ferrugem, sendo que esses poderão no futuro apresentar uma alternativa aos fungicidas.

Bioprospecting endophytic bacteria for biological control of coffee leaf rust

Suppression of plant diseases due to the action of endophytic microorganisms has been demonstrated in several pathosystems. Experiments under controlled conditions involving endophytic bacteria isolated from leaves and branches of Coffea arabica L and Coffea robusta L were conducted with the objective of evaluating the inhibition of germination of Hemileia vastatrix Berk. & Br., race II, urediniospores and the control of coffee leaf rust development in tests with leaf discs, detached leaves, and on potted seedling of cv. Mundo Novo. The endophytic bacterial isolates tested proved to be effective in inhibiting urediniospore germination and/or rust development, with values above 50%, although the results obtained in urediniospore germination tests were inferior to the treatment with fungicide propiconazole. Endophytic isolates TG4-Ia, TF2-IIc, TF9-Ia, TG11-IIa, and TF7-IIa, demonstrated better coffee leaf rust control in leaf discs, detached leaves, and coffee plant tests. The endophytic isolates TG4-Ia and TF9-Ia were identified as Bacillus lentimorbus Dutky and Bacillus cereus Frank. & Frank., respectively. Some endophytic bacterial isolates were effective in controlling the coffee leaf rust, although some increased the severity of the disease. Even though a relatively small number of endophytic bacteria were tested, promising results were obtained regarding the efficiency of coffee leaf rust biocontrol. These selected agents appears to be an alternative for future replacement of chemical fungicide.

Supressão de doenças de plantas por microrganismos endofíticos tem sido demonstrada em diversos patossistemas. Neste trabalho foram selecionados isolados de bactérias endofíticas de folhas e ramos de cafeeiro com potencial para o controle biológico da ferrugem do cafeeiro, pois é conhecido que esses microrganismos podem possuir essa característica. Bactérias endofíticas isoladas previamente de folhas e ramos de Coffea arabica L e Coffea robusta L foram avaliadas quanto ao seu potencial de biocontrole da ferrugem do café causada pelo fungo Hemileia vastatrix Berk. & Br., raça 2. As bactérias foram testadas para a inibição da germinação de urediniosporos do fungo e em bioensaios para o controle do desenvolvimento da ferrugem alaranjada do cafeeiro em discos de folhas, folhas destacadas e mudas da cv. Mundo Novo. Os isolados de bactérias endofíticas testados demonstraram eficácia na inibição da germinação de urediniosporos e/ou no desenvolvimento da ferrugem, com valores acima de 50%, embora os resultados obtidos nos testes de germinação de urediniosporos tenham sido inferiores ao tratamento com propiconazole (testemunha padrão). Nos testes em discos de folhas, folhas destacadas e em plantas de cafeeiro, os isolados endofíticos TG4-Ia, TF2-IIc, TF9-Ia, TG11-IIa e TF7-IIa demonstraram melhor controle da ferrugem do cafeeiro. Os isolados endofíticos TG4-Ia e TF9-Ia foram identificados como Bacillus lentimorbus Dutky e Bacillus cereus Frank. & Frank., respectivamente. De acordo com os resultados verifica-se que alguns isolados foram eficientes em controlar a ferrugem do cafeeiro, embora alguns tenham aumentado a severidade da doença. Apesar do número relativamente baixo de bactérias endofíticas testadas, resultados promissores foram obtidos em relação ao controle biológico da ferrugem, sendo que esses poderão no futuro apresentar uma alternativa aos fungicidas.

Laser-induced fluorescence of organic matter from a Brazilian Oxisol under sewage-sludge applications

Sludge applications have been used to maintain fertility of agricultural soils without damaging the natural ecosystem. The aim of this study was evaluating the influence of sewage-sludge addition on the quality of organic matter (OM) of a Brazilian Oxisol by Laser Induced Fluorescence (LIF). LIF was used to analyze OM of whole soil and different soil fractions separated by chemical and physical methods. The high fluorescence contribution of humin fraction to the fluorescence of whole soils was shown, stressing the importance of studying OM associated to mineral matrix of soil. Spectra with different shapes were obtained for every particle size fraction, indicating differences in organic compounds bounded to them. The fraction with the higher carbon content was the 2-20 µm, that contains ~5% C and represents only 10% in soil, but stores 34-39 % of total C and shows the highest fluorescence intensity. The spectrum of this fraction shows its heterogeneity and a higher concentration of compounds which fluorescence is centered at 510 nm. This indicates a higher concentration of unsaturated bond systems capable of high degree of resonance, increased conjugation of the electron pi system, and higher aromaticity comparing with other fractions. No differences were detected for treatments of sewage-sludge applications. LIF spectroscopy is a promising technique for OM studies in whole soils, allowing to study spatial distribution of OM within the soil's mineral matrix, including Oxisols.

A aplicação do lodo de esgoto é utilizada como alternativa de conservação e manutenção da fertilidade dos solos sem prejudicar o ecossistema. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a influência da aplicação de lodo de esgoto sobre a matéria orgânica (MO) de um Latossolo vermelho amarelo brasileiro, através da fluorescência induzida por laser (LIF). A LIF foi utilizada para analisar a fluorescência do solo intacto e suas frações químicas e físicas. Houve grande contribuição da fração humina à fluorescência do solo intacto, remarcando a importância de estudar a matéria orgânica (MO) associada à matriz mineral do solo. Para cada fração granulométrica foram obtidos espectros com diferentes perfis, indicando diferenças nos compostos orgânicos a elas ligados. A fração 2-20 µm, que apresentou maior conteúdo de carbono (~5%), representa somente 10% do solo mas acumula 34-39 % do conteúdo total de carbono do mesmo e mostrou a maior intensidade de fluorescência. O espectro desta fração mostra sua heterogeneidade e alta concentração de compostos cuja fluorescência é centrada nos 510 nm, o que indica alta concentração de sistemas com ligações insaturadas, com alto grau de ressonância e maior conjugação do sistema de eletrons pi, indicando maior aromaticidade quando comparado as outras frações. Não foram observadas diferenças significativas entre os tratamentos de lodo de esgoto. A LIF é uma técnica promissora para caraterizar a MO de solos intatos, permitindo estudar sua distribuição na matriz mineral do solo, inclusive nos Latossolos.

Laser-induced fluorescence of organic matter from a Brazilian Oxisol under sewage-sludge applications

Sludge applications have been used to maintain fertility of agricultural soils without damaging the natural ecosystem. The aim of this study was evaluating the influence of sewage-sludge addition on the quality of organic matter (OM) of a Brazilian Oxisol by Laser Induced Fluorescence (LIF). LIF was used to analyze OM of whole soil and different soil fractions separated by chemical and physical methods. The high fluorescence contribution of humin fraction to the fluorescence of whole soils was shown, stressing the importance of studying OM associated to mineral matrix of soil. Spectra with different shapes were obtained for every particle size fraction, indicating differences in organic compounds bounded to them. The fraction with the higher carbon content was the 2-20 µm, that contains ~5% C and represents only 10% in soil, but stores 34-39 % of total C and shows the highest fluorescence intensity. The spectrum of this fraction shows its heterogeneity and a higher concentration of compounds which fluorescence is centered at 510 nm. This indicates a higher concentration of unsaturated bond systems capable of high degree of resonance, increased conjugation of the electron pi system, and higher aromaticity comparing with other fractions. No differences were detected for treatments of sewage-sludge applications. LIF spectroscopy is a promising technique for OM studies in whole soils, allowing to study spatial distribution of OM within the soil's mineral matrix, including Oxisols.

A aplicação do lodo de esgoto é utilizada como alternativa de conservação e manutenção da fertilidade dos solos sem prejudicar o ecossistema. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a influência da aplicação de lodo de esgoto sobre a matéria orgânica (MO) de um Latossolo vermelho amarelo brasileiro, através da fluorescência induzida por laser (LIF). A LIF foi utilizada para analisar a fluorescência do solo intacto e suas frações químicas e físicas. Houve grande contribuição da fração humina à fluorescência do solo intacto, remarcando a importância de estudar a matéria orgânica (MO) associada à matriz mineral do solo. Para cada fração granulométrica foram obtidos espectros com diferentes perfis, indicando diferenças nos compostos orgânicos a elas ligados. A fração 2-20 µm, que apresentou maior conteúdo de carbono (~5%), representa somente 10% do solo mas acumula 34-39 % do conteúdo total de carbono do mesmo e mostrou a maior intensidade de fluorescência. O espectro desta fração mostra sua heterogeneidade e alta concentração de compostos cuja fluorescência é centrada nos 510 nm, o que indica alta concentração de sistemas com ligações insaturadas, com alto grau de ressonância e maior conjugação do sistema de eletrons pi, indicando maior aromaticidade quando comparado as outras frações. Não foram observadas diferenças significativas entre os tratamentos de lodo de esgoto. A LIF é uma técnica promissora para caraterizar a MO de solos intatos, permitindo estudar sua distribuição na matriz mineral do solo, inclusive nos Latossolos.

Supressividade dos nematóides Meloydogine javanica e Heterodera glycines em soja por adição de lodo de esgoto ao solo

Sewage sludge has shown great potential for use in agriculture, where it has been widely used. There are some modifications on chemical, physical and biological properties of the soil due to its composition of macro and micronutrients and organic substances. These alterations can provide benefits as an increase to the availability of nutrients to the plants, suppressiveness induction of soilborne plant pathogens and resistance to foliar diseases. However, it may influence negatively the biological and chemical balance in the soil, due to the presence of considerable amounts of available N, soluble salts and heavy metals. The aim of this work was to evaluate the effect of sewage sludge incorporation to the soil and the suppressiveness induction of nematodes (Meloydogine javanica (Treub) Chitwood and Heterodera glycines Ichinoe) in soybean (Glycine max L.). Experiments were performed in laboratory and in a greenhouse using collected soil in an experimental area of the Embrapa Meio Ambiente, Jaguariúna, SP. This area received successive applications of sewage sludge, originary from the sewage treatment of Barueri and Franca, in São Paulo State, Brazil, during five years (1998-2002). In relation to the suppressiveness induction of nematodes, the sludge did not affect significantly the development of H. glycines in the soil, but reduced the M. javanica reproduction, in the soybean root.

O lodo de esgoto, atendendo às exigências ambientais, apresenta grande potencial para utilização em solos agrícolas, onde vem sendo amplamente disposto. Sua utilização altera propriedades químicas, físicas e biológicas do solo, devido a sua composição em macro e micronutrientes e matéria orgânica. Estas alterações podem proporcionar benefícios como aumento da disponibilidade nutricional às culturas, indução de supressividade aos fitopatógenos presentes no solo e resistência às doenças da parte aérea. Por outro lado, pode influenciar negativamente o equilíbrio biológico e químico no solo, devido à presença de concentrações consideráveis de N disponível, sais solúveis e metais pesados. Com o objetivo de avaliar os efeitos da incorporação de lodo de esgoto ao solo sobre supressividade de nematoides de galha (Meloydogine javanica (Treub) Chitwood) e do cisto (Hetodera glycines Ichinoe), parasitas da soja (Glycine max L.), foram realizados experimentos em laboratório e casa de vegetação utilizando-se solo coletado de área experimental da Embrapa Meio Ambiente, Jaguariúna, SP. Esta área recebeu aplicações sucessivas de lodos de esgotos, originários das Estações de Tratamento de Esgoto de Barueri e de Franca, no Estado de S. Paulo, durante cinco anos (1998-2002). Com relação à indução de supressividade a nematóides, observou-se que o lodo de esgoto não afetou o desenvolvimento de fêmeas de H. glycines no solo (apenas reduziu o número de ovos por cisto) contudo reduziu a reprodução de M. javanica, nas raízes de soja.

Supressividade dos nematóides Meloydogine javanica e Heterodera glycines em soja por adição de lodo de esgoto ao solo

Sewage sludge has shown great potential for use in agriculture, where it has been widely used. There are some modifications on chemical, physical and biological properties of the soil due to its composition of macro and micronutrients and organic substances. These alterations can provide benefits as an increase to the availability of nutrients to the plants, suppressiveness induction of soilborne plant pathogens and resistance to foliar diseases. However, it may influence negatively the biological and chemical balance in the soil, due to the presence of considerable amounts of available N, soluble salts and heavy metals. The aim of this work was to evaluate the effect of sewage sludge incorporation to the soil and the suppressiveness induction of nematodes (Meloydogine javanica (Treub) Chitwood and Heterodera glycines Ichinoe) in soybean (Glycine max L.). Experiments were performed in laboratory and in a greenhouse using collected soil in an experimental area of the Embrapa Meio Ambiente, Jaguariúna, SP. This area received successive applications of sewage sludge, originary from the sewage treatment of Barueri and Franca, in São Paulo State, Brazil, during five years (1998-2002). In relation to the suppressiveness induction of nematodes, the sludge did not affect significantly the development of H. glycines in the soil, but reduced the M. javanica reproduction, in the soybean root.

O lodo de esgoto, atendendo às exigências ambientais, apresenta grande potencial para utilização em solos agrícolas, onde vem sendo amplamente disposto. Sua utilização altera propriedades químicas, físicas e biológicas do solo, devido a sua composição em macro e micronutrientes e matéria orgânica. Estas alterações podem proporcionar benefícios como aumento da disponibilidade nutricional às culturas, indução de supressividade aos fitopatógenos presentes no solo e resistência às doenças da parte aérea. Por outro lado, pode influenciar negativamente o equilíbrio biológico e químico no solo, devido à presença de concentrações consideráveis de N disponível, sais solúveis e metais pesados. Com o objetivo de avaliar os efeitos da incorporação de lodo de esgoto ao solo sobre supressividade de nematoides de galha (Meloydogine javanica (Treub) Chitwood) e do cisto (Hetodera glycines Ichinoe), parasitas da soja (Glycine max L.), foram realizados experimentos em laboratório e casa de vegetação utilizando-se solo coletado de área experimental da Embrapa Meio Ambiente, Jaguariúna, SP. Esta área recebeu aplicações sucessivas de lodos de esgotos, originários das Estações de Tratamento de Esgoto de Barueri e de Franca, no Estado de S. Paulo, durante cinco anos (1998-2002). Com relação à indução de supressividade a nematóides, observou-se que o lodo de esgoto não afetou o desenvolvimento de fêmeas de H. glycines no solo (apenas reduziu o número de ovos por cisto) contudo reduziu a reprodução de M. javanica, nas raízes de soja.

Organic and conventional tomato cropping systems

Among several alternative agricultural systems have been developed, organic agriculture has deserved increasing interest from. The objective of this paper was comparing both organic (OS) and conventional (CS) tomato cropping systems for varieties Débora and Santa Clara, through an interdisciplinary study. The experiment was set up in a randomized blocks design with six replicates, in a dystrophic Ultisol plots measuring 25 ´ 17 m. Cropping procedures followed by either local conventional or organic growers practices recommendations. Fertilization in the OS was done with organic compost, single superphosphate, dolomitic limes (5L, 60 g, and 60 g per pit), and sprayed twice a week with biofertilizer. Fertilization in the CS was done with 200 g 4-14-8 (NPK) per pit and, after planting, 30 g N, 33 g K and 10.5 g P per pit; from 52 days after planting forth, plants were sprayed once a week with foliar fertilizer. In the CS, a blend of insecticides, fungicides and miticides was sprayed twice a week, after planting. In the OS, extracts of black pepper, garlic, and Eucalyptus; Bordeaux mixture, and biofertilizer, were applied twice a week to control diseases and pests. Tomato spotted wilt was the most important disease in the OS, resulting in smaller plant development, number of flower clusters and yield. In the CS, the disease was kept under control, and the population of thrips, the virus vector, occurred at lower levels than in the OS. Variety Santa Clara presented greater incidence of the viral disease, and for this reason had a poorer performance than 'Débora', especially in the OS. Occurrence of Liriomyza spp. was significantly smaller in the OS, possibly because of the greater frequency of Chrysoperla. The CS had smaller incidence of leaf spots caused by Septoria lycopersici and Xanthomonas vesicatoria. However, early blight and fruit rot caused by Alternaria solani occurred in larger numbers. No differences were observed with regard to the communities of fungi and bacteria in the phylloplane, and to the occurrence of weeds.

Diversos sistemas agrícolas alternativos têm sido desenvolvidos e, dentre eles, a agricultura orgânica tem recebido destaque, despertando interesse por parte dos agricultores. Compararam-se o sistema orgânico (SO) e o convencional (SC) de tomates da variedade Débora e Santa Clara, por meio de um estudo interdisciplinar. O experimento foi conduzido em blocos casualizados com seis repetições, com parcelas medindo 25 ´ 17 m, em um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico. Todas as práticas culturais foram realizadas de acordo com as técnicas utilizadas pelos agricultores convencionais ou orgânicos da região. No SO a fertilização foi realizada aplicando, em cada cova, composto orgânico, superfosfato simples e calcário dolomítico (5 L, 60 g e 60 g) e pulverizando biofertilizante duas vezes por semana. No SC, foi utilizado 200 g 4-14-8 (NPK) por cova e, após o plantio, 30 g N, 33 g K and 10,5 g P por cova; a partir de 52 dias após o plantio, as plantas foram pulverizadas com adubo foliar uma vez por semana. No SC, para o controle dos problemas fitossanitários, foram realizadas aplicações de mistura de inseticidas, fungicidas e acaricidas duas vezes por semana. Para o SO o controle foi realizado pulverizando-se extratos de pimenta-do-reino, de alho e de eucalipto; calda bordaleza e biofertilizante duas vezes por semana. O vira-cabeça foi a principal doença do SO, resultando em menor desenvolvimento de plantas, número de inflorescência e produção. No SC, a doença foi mantida sob controle, sendo que a população de tripes, vetor do vírus, ocorreu em níveis inferiores que no SO. A variedade Santa Clara apresentou maior incidência da virose e, por esse motivo, teve desempenho inferior à Débora, especialmente no SO. A ocorrência de Liriomysa spp. foi significativamente menor no SO, possivelmente devido à maior freqüência de Chrysoperla. O SC apresentou menor incidência de manchas foliares causadas por Septoria lycopersici e Xanthomonas vesicatoria, entretanto a pinta preta e a podridão de frutos causados por Alternaria solani ocorreram em maiores proporções. Não foram observadas diferenças quanto às comunidades de fungos e bactérias do filoplano e quanto à ocorrência de plantas invasoras.

Organic and conventional tomato cropping systems

Among several alternative agricultural systems have been developed, organic agriculture has deserved increasing interest from. The objective of this paper was comparing both organic (OS) and conventional (CS) tomato cropping systems for varieties Débora and Santa Clara, through an interdisciplinary study. The experiment was set up in a randomized blocks design with six replicates, in a dystrophic Ultisol plots measuring 25 ´ 17 m. Cropping procedures followed by either local conventional or organic growers practices recommendations. Fertilization in the OS was done with organic compost, single superphosphate, dolomitic limes (5L, 60 g, and 60 g per pit), and sprayed twice a week with biofertilizer. Fertilization in the CS was done with 200 g 4-14-8 (NPK) per pit and, after planting, 30 g N, 33 g K and 10.5 g P per pit; from 52 days after planting forth, plants were sprayed once a week with foliar fertilizer. In the CS, a blend of insecticides, fungicides and miticides was sprayed twice a week, after planting. In the OS, extracts of black pepper, garlic, and Eucalyptus; Bordeaux mixture, and biofertilizer, were applied twice a week to control diseases and pests. Tomato spotted wilt was the most important disease in the OS, resulting in smaller plant development, number of flower clusters and yield. In the CS, the disease was kept under control, and the population of thrips, the virus vector, occurred at lower levels than in the OS. Variety Santa Clara presented greater incidence of the viral disease, and for this reason had a poorer performance than 'Débora', especially in the OS. Occurrence of Liriomyza spp. was significantly smaller in the OS, possibly because of the greater frequency of Chrysoperla. The CS had smaller incidence of leaf spots caused by Septoria lycopersici and Xanthomonas vesicatoria. However, early blight and fruit rot caused by Alternaria solani occurred in larger numbers. No differences were observed with regard to the communities of fungi and bacteria in the phylloplane, and to the occurrence of weeds.

Diversos sistemas agrícolas alternativos têm sido desenvolvidos e, dentre eles, a agricultura orgânica tem recebido destaque, despertando interesse por parte dos agricultores. Compararam-se o sistema orgânico (SO) e o convencional (SC) de tomates da variedade Débora e Santa Clara, por meio de um estudo interdisciplinar. O experimento foi conduzido em blocos casualizados com seis repetições, com parcelas medindo 25 ´ 17 m, em um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico. Todas as práticas culturais foram realizadas de acordo com as técnicas utilizadas pelos agricultores convencionais ou orgânicos da região. No SO a fertilização foi realizada aplicando, em cada cova, composto orgânico, superfosfato simples e calcário dolomítico (5 L, 60 g e 60 g) e pulverizando biofertilizante duas vezes por semana. No SC, foi utilizado 200 g 4-14-8 (NPK) por cova e, após o plantio, 30 g N, 33 g K and 10,5 g P por cova; a partir de 52 dias após o plantio, as plantas foram pulverizadas com adubo foliar uma vez por semana. No SC, para o controle dos problemas fitossanitários, foram realizadas aplicações de mistura de inseticidas, fungicidas e acaricidas duas vezes por semana. Para o SO o controle foi realizado pulverizando-se extratos de pimenta-do-reino, de alho e de eucalipto; calda bordaleza e biofertilizante duas vezes por semana. O vira-cabeça foi a principal doença do SO, resultando em menor desenvolvimento de plantas, número de inflorescência e produção. No SC, a doença foi mantida sob controle, sendo que a população de tripes, vetor do vírus, ocorreu em níveis inferiores que no SO. A variedade Santa Clara apresentou maior incidência da virose e, por esse motivo, teve desempenho inferior à Débora, especialmente no SO. A ocorrência de Liriomysa spp. foi significativamente menor no SO, possivelmente devido à maior freqüência de Chrysoperla. O SC apresentou menor incidência de manchas foliares causadas por Septoria lycopersici e Xanthomonas vesicatoria, entretanto a pinta preta e a podridão de frutos causados por Alternaria solani ocorreram em maiores proporções. Não foram observadas diferenças quanto às comunidades de fungos e bactérias do filoplano e quanto à ocorrência de plantas invasoras.

Soil organisms in organic and conventional cropping systems

Despite the recent interest in organic agriculture, little research has been carried out in this area. Thus, the objective of this study was to compare, in a dystrophic Ultisol, the effects of organic and conventional agricultures on soil organism populations, for the tomato (Lycopersicum esculentum) and corn (Zea mays) crops. In general, it was found that fungus, bacterium and actinomycet populations counted by the number of colonies in the media, were similar for the two cropping systems. CO2 evolution during the cropping season was higher, up to the double for the organic agriculture system as compared to the conventional. The number of earthworms was about ten times higher in the organic system. There was no difference in the decomposition rate of organic matter of the two systems. In general, the number of microartropods was always higher in the organic plots in relation to the conventional ones, reflectining on the Shannon index diversity. The higher insect population belonged to the Collembola order, and in the case of mites, to the superfamily Oribatuloidea. Individuals of the groups Aranae, Chilopoda, Dyplopoda, Pauropoda, Protura and Symphyla were occasionally collected in similar number in both cropping systems.

Apesar do crescente interesse pela agricultura orgânica, são poucas as informações de pesquisa disponíveis sobre o assunto. Assim, num Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico foram comparados os efeitos de sistemas de cultivo orgânico e convencional, para as culturas do tomate (Lycopersicum esculentum) e do milho (Zea mays), sobre a comunidade de organismos do solo e suas atividades. As populações de fungos, bactérias e actinomicetos, determinadas pela contagem de colônias em meio de cultura, foram semelhantes para os dois sistemas de produção. A atividade microbiana, avaliada pela evolução de CO2, manteve-se superior no sistema orgânico, sendo que em determinadas avaliações foi o dobro da evolução verificada no sistema convencional. O número de espécimes de minhoca foi praticamente dez vezes maior no sistema orgânico. Não foi observada diferença na taxa de decomposição de matéria orgânica entre os dois sistemas. De modo geral, o número de indivíduos de microartrópodos foi superior no sistema orgânico do que no sistema convencional, refletindo no maior índice de diversidade de Shannon. As maiores populações de insetos foram as da ordem Collembola, enquanto para os ácaros a maior população foi a da superfamília Oribatuloidea. Indivíduos dos grupos Aranae, Chilopoda, Dyplopoda, Pauropoda, Protura e Symphyla foram ocasionalmente coletados e de forma similar entre os sistemas.

Soil organisms in organic and conventional cropping systems

Despite the recent interest in organic agriculture, little research has been carried out in this area. Thus, the objective of this study was to compare, in a dystrophic Ultisol, the effects of organic and conventional agricultures on soil organism populations, for the tomato (Lycopersicum esculentum) and corn (Zea mays) crops. In general, it was found that fungus, bacterium and actinomycet populations counted by the number of colonies in the media, were similar for the two cropping systems. CO2 evolution during the cropping season was higher, up to the double for the organic agriculture system as compared to the conventional. The number of earthworms was about ten times higher in the organic system. There was no difference in the decomposition rate of organic matter of the two systems. In general, the number of microartropods was always higher in the organic plots in relation to the conventional ones, reflectining on the Shannon index diversity. The higher insect population belonged to the Collembola order, and in the case of mites, to the superfamily Oribatuloidea. Individuals of the groups Aranae, Chilopoda, Dyplopoda, Pauropoda, Protura and Symphyla were occasionally collected in similar number in both cropping systems.

Apesar do crescente interesse pela agricultura orgânica, são poucas as informações de pesquisa disponíveis sobre o assunto. Assim, num Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico foram comparados os efeitos de sistemas de cultivo orgânico e convencional, para as culturas do tomate (Lycopersicum esculentum) e do milho (Zea mays), sobre a comunidade de organismos do solo e suas atividades. As populações de fungos, bactérias e actinomicetos, determinadas pela contagem de colônias em meio de cultura, foram semelhantes para os dois sistemas de produção. A atividade microbiana, avaliada pela evolução de CO2, manteve-se superior no sistema orgânico, sendo que em determinadas avaliações foi o dobro da evolução verificada no sistema convencional. O número de espécimes de minhoca foi praticamente dez vezes maior no sistema orgânico. Não foi observada diferença na taxa de decomposição de matéria orgânica entre os dois sistemas. De modo geral, o número de indivíduos de microartrópodos foi superior no sistema orgânico do que no sistema convencional, refletindo no maior índice de diversidade de Shannon. As maiores populações de insetos foram as da ordem Collembola, enquanto para os ácaros a maior população foi a da superfamília Oribatuloidea. Indivíduos dos grupos Aranae, Chilopoda, Dyplopoda, Pauropoda, Protura e Symphyla foram ocasionalmente coletados e de forma similar entre os sistemas.