Preparation and evaluation of a liquid fertilizer from lactic fermentation of weeds / Preparo e avaliação de um fertilizante líquido a partir da fermentaçãolática de plantas daninhas

A total of twentymixtures of weed, B-Lac and molasses were prepared in orderto evaluate an accelerated liquid fertilizer (ALF) based on these plants. A mixture of 85% weed: water (1:1), 10% molasses and 5% B-Lac showed the best characteristics and was reproduced at a pilot scale. ALF was applied to lettuce using the following treatments: one foliar application per week of 10 mL L-1 (FA1), two foliar applications per week of 10 mL L-1 (FA2), one drench application of 50 mL L-1 every week (DA1), a drench application of 50 mL L-1 every two weeks (DA2) and a control without application (CWA). The variables evaluated were total yield, commercial yield, fresh weight, height, head diameter, percentage of dry matter and the concentration of foliar nitrogen, phosphorus, and potassium.The mixtures in the laboratoryand pilot phase were evaluated in a completely randomized design. The field phase was assessed in a completely randomized block design with five treatments and four replications. No significant differences were found between the treatments, except in the percentage of dry matter and potassium content, where FA2 showed the best results (2.35% and 541 mg plant-1, respectively). The highest total yield (26.4 t ha-1) and commercial (24.11 t ha-1) were achieved with DA2; however, the nutritional content was lower than that in the other treatments. Using homolactic fermentation it was possible to recycle weeds and produce ALF, which has potential as a biofertilizer according to its chemical characterization and effects shown on lettuce cultivation.(AU)

Foram preparadas vinte misturas de ervas daninhas, B-Lac e melaço para avaliar um fertilizante líquido acelerado (ALF) baseado nessas plantas. Uma misturade 85% erva:água (1:1), 10% melaço e 5% B-Lac apresentou as melhores características e foi reproduzida em escala piloto. A ALF foi aplicada à alface utilizando os seguintes tratamentos: uma aplicação foliar por semana de 10 mL L-1(AF1), duas aplicações foliares por semana de 10 mL L-1(AF2), uma aplicação via drench de 50 mL L-1a cada semana (AD1), uma aplicação via drench de 50 mL L-1a cada duas semanas (AD2) e um controle sem aplicação (CSA). As variáveis avaliadas foram produtividade total, produtividade comercial, massa fresca, altura, diâmetro da cabeça, porcentagem de matéria seca e concentração foliar de nitrogênio, fósforo e potássio. As misturas na fase de laboratório e piloto foram avaliadas em delineamentos inteiramente casualizados. A fase decampo foi avaliada em blocos casualizados com cinco tratamentos e quatro repetições. Não foram encontradas diferenças significativas entre os tratamentos, exceto no percentual de matéria seca e no teor de potássio, onde o AF2 apresentou os melhores resultados (2,35% e 541 mg planta-1, respectivamente). As maiores produtividades total (26,4 t ha-1) e comercial (24,11 t ha-1) foram obtidas com AD2; no entanto, o teor nutricional foi inferior aos demais tratamentos. Utilizando a fermentação homolática foi possível reciclar as ervas daninhas e produzir FLA, que tem potencial como biofertilizante de acordo com sua caracterização química e efeitos demonstrados no cultivo de alface.(AU)

Determining the geographical origin of lettuce with data mining applied to micronutrients and soil properties

Lettuce (Lactuca sativa) is the main leafy vegetable produced in Brazil. Since its production is widespread all over the country, lettuce traceability and quality assurance is hampered. In this study, we propose a new method to identify the geographical origin of Brazilian lettuce. The method uses a powerful data mining technique called support vector machines (SVM) applied to elemental composition and soil properties of samples analyzed. We investigated lettuce produced in São Paulo and Pernambuco, two states in the southeastern and northeastern regions in Brazil, respectively. We investigated efficiency of the SVM model by comparing its results with those achieved by traditional linear discriminant analysis (LDA). The SVM models outperformed the LDA models in the two scenarios investigated, achieving an average of 98 % prediction accuracy to discriminate lettuce from both states. A feature evaluation formula, called F­score, was used to measure the discriminative power of the variables analyzed. The soil exchangeable cation capacity, soil contents of low crystalized Al and Zn content in lettuce samples were the most relevant components for differentiation. Our results reinforce the potential of data mining and machine learning techniques to support traceability strategies and authentication of leafy vegetables.(AU)

A Physiological behavior and tolerance of Lactuca sativa to lead nitrate and silver nitrate heavy metals / Comportamento fisiológico e tolerância de Lactuca sativa aos metais pesados nitrato de chumbo e nitrato de prata

This study goal to evaluate the effects of different concentrations of lead (Pb) and silver (Ag) on germination, initial growth and anatomical alterations of Lactuca sativa L. Plants use various mechanisms to reduce the impacts caused by anthropic action, such as xenobiotic elements of soils and water contaminated by heavy metals. These metals were supplied as lead nitrate and silver nitrate and the following treatments were established: control for both metals, maximum dose of heavy metals, for arable soils, allowed by the National Council of the Environment (Ag = 25 mg. Kg-¹, Pb = 180 mg. Kg-¹), double (Ag = 50 mg. Kg-¹, Pb = 360 mg. Kg-¹) and triple (Ag = 75 mg. Kg-¹, Pb = 540 mg. Kg-¹) of this dosage. Vigor and germination tests of the seeds and possible anatomical changes in the leaves and roots of lettuce plants were performed. The species showed a high capacity to germinate under Pb and Ag stress, and the germination was never completely inhibited; however, the germination decreased with increasing Pb concentrations, but not under Ag stress. The use of increasing doses of metals reduced seed vigor and increased chlorophyll content. An increase in biomass was also observed in plants from treatments submitted to Pb. The phytotoxic effects of metals were more pronounced at 15 days after sowing. Anatomically, L. sativa was influenced by metal concentrations, and had a reduction of up to 79.9% in root epidermis thickness at the highest Pb concentration, although some structures did not suffer significant changes. The results suggest that L. sativa presents tolerance to high concentrations of heavy metals, showing possible mechanisms to overcome the stress caused by these metals. In this research lettuce possibly used the mechanism of exclusion of metals retaining Pb and Ag in the roots preserving the photosynthetic apparatus in the aerial part of the plants. In general, the chemical element Pb was more toxic than Ag, in these experimental conditions.

Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos de diferentes concentrações de chumbo (Pb) e prata (Ag) na germinação, crescimento inicial e alterações anatômicas de Lactuca sativa L. As plantas utilizam vários mecanismos para reduzir os impactos causados pela ação antrópica, como elementos xenobióticos de solos e água contaminada por metais pesados. Esses metais foram fornecidos como nitrato de chumbo e nitrato de prata e foram estabelecidos os seguintes tratamentos:controle para ambos os metais, dose máxima de metais pesados, para solos cultiváveis, permitida pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (Ag = 25mg.Kg-¹, Pb = 180mg.Kg-¹), dobro (Ag = 50mg.Kg-¹, Pb = 360mg.Kg-¹) e triplo (Ag = 75mg.Kg-¹, Pb = 540 mg.Kg-¹) desta dosagem. Foram realizados testes de vigor e germinação das sementes e possíveis alterações anatômicas nas folhas e raízes das plantas de alface. A espécie apresentou alta capacidade de germinar sob estresse de Ag e Pb, e a germinação nunca foi completamente inibida; entretanto, a germinação diminuiu com o aumento das concentrações de Pb, mas não sob estresse de Ag. O uso de doses crescentes dos metais, reduziu o vigor das sementes e aumentou o teor de clorofila. Também foi observado aumento da biomassa nas plantas a partir dos tratamentos submetidos ao Pb. Os efeitos fitotóxicos dos metais foram mais acentuados aos 15 dias após a semeadura. Anatomicamente, L. sativa foi influenciada pelas concentrações de metais, e teve uma redução de até 79,9% na espessura da epiderme radicular na maior concentração de Pb, embora algumas estruturas não tenham sofrido alterações significativas. Os resultados sugerem que L. sativa apresenta tolerância a altas concentrações de metais pesados, mostrando possíveis mecanismos para superar o estresse causado por esses metais. Nesta pesquisa a alface possivelmente utilizou o mecanismo de exclusão de metais retendo Pb e Ag nas raízes preservando o aparato [...].

A Physiological behavior and tolerance of Lactuca sativa to lead nitrate and silver nitrate heavy metals / Comportamento fisiológico e tolerância de Lactuca sativa aos metais pesados nitrato de chumbo e nitrato de prata

This study goal to evaluate the effects of different concentrations of lead (Pb) and silver (Ag) on germination, initial growth and anatomical alterations of Lactuca sativa L. Plants use various mechanisms to reduce the impacts caused by anthropic action, such as xenobiotic elements of soils and water contaminated by heavy metals. These metals were supplied as lead nitrate and silver nitrate and the following treatments were established: control for both metals, maximum dose of heavy metals, for arable soils, allowed by the National Council of the Environment (Ag = 25 mg. Kg-¹, Pb = 180 mg. Kg-¹), double (Ag = 50 mg. Kg-¹, Pb = 360 mg. Kg-¹) and triple (Ag = 75 mg. Kg-¹, Pb = 540 mg. Kg-¹) of this dosage. Vigor and germination tests of the seeds and possible anatomical changes in the leaves and roots of lettuce plants were performed. The species showed a high capacity to germinate under Pb and Ag stress, and the germination was never completely inhibited; however, the germination decreased with increasing Pb concentrations, but not under Ag stress. The use of increasing doses of metals reduced seed vigor and increased chlorophyll content. An increase in biomass was also observed in plants from treatments submitted to Pb. The phytotoxic effects of metals were more pronounced at 15 days after sowing. Anatomically, L. sativa was influenced by metal concentrations, and had a reduction of up to 79.9% in root epidermis thickness at the highest Pb concentration, although some structures did not suffer significant changes. The results suggest that L. sativa presents tolerance to high concentrations of heavy metals, showing possible mechanisms to overcome the stress caused by these metals. In this research lettuce possibly used the mechanism of exclusion of metals retaining Pb and Ag in the roots preserving the photosynthetic apparatus in the aerial part of the plants. In general, the chemical element Pb was more toxic than Ag, in these experimental conditions.(AU)

Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos de diferentes concentrações de chumbo (Pb) e prata (Ag) na germinação, crescimento inicial e alterações anatômicas de Lactuca sativa L. As plantas utilizam vários mecanismos para reduzir os impactos causados pela ação antrópica, como elementos xenobióticos de solos e água contaminada por metais pesados. Esses metais foram fornecidos como nitrato de chumbo e nitrato de prata e foram estabelecidos os seguintes tratamentos:controle para ambos os metais, dose máxima de metais pesados, para solos cultiváveis, permitida pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (Ag = 25mg.Kg-¹, Pb = 180mg.Kg-¹), dobro (Ag = 50mg.Kg-¹, Pb = 360mg.Kg-¹) e triplo (Ag = 75mg.Kg-¹, Pb = 540 mg.Kg-¹) desta dosagem. Foram realizados testes de vigor e germinação das sementes e possíveis alterações anatômicas nas folhas e raízes das plantas de alface. A espécie apresentou alta capacidade de germinar sob estresse de Ag e Pb, e a germinação nunca foi completamente inibida; entretanto, a germinação diminuiu com o aumento das concentrações de Pb, mas não sob estresse de Ag. O uso de doses crescentes dos metais, reduziu o vigor das sementes e aumentou o teor de clorofila. Também foi observado aumento da biomassa nas plantas a partir dos tratamentos submetidos ao Pb. Os efeitos fitotóxicos dos metais foram mais acentuados aos 15 dias após a semeadura. Anatomicamente, L. sativa foi influenciada pelas concentrações de metais, e teve uma redução de até 79,9% na espessura da epiderme radicular na maior concentração de Pb, embora algumas estruturas não tenham sofrido alterações significativas. Os resultados sugerem que L. sativa apresenta tolerância a altas concentrações de metais pesados, mostrando possíveis mecanismos para superar o estresse causado por esses metais. Nesta pesquisa a alface possivelmente utilizou o mecanismo de exclusão de metais retendo Pb e Ag nas raízes preservando o aparato [...].(AU)