Germination of Amaranthus deflexus L. seeds subjected to different temperature and salt-stress conditions / Germinação de sementes de Amaranthus deflexus L. submetidas a diferentes condições de temperatura e estresse salino

Weeds compete with crops for limiting factors in the environment in which they live; therefore, studies that demonstrate the germination response of seeds subjected to artificial stress are important to understand the survival and adaptation capacities of these species under natural stress conditions. This study proposes to evaluate the effect of salinity and thermal conditions on the germination and vigor of seeds of Amaranthus deflexus L. Two experiments were conducted with sowing in Petri dishes containing two sheets of filter paper moistened with distilled water (control) or NaCl solutions. In experiment 1, a completely randomized experimental design was adopted with a 2 × 6 factorial arrangement consisting of two photoperiods (12 h light and 24 h dark) and six levels of salt stress (0, -0.3, -0.6, -0.9, -1.2, and -1.5 MPa), totaling twelve treatments, with four replications. At the end of the test, the seeds that did not germinate were washed and placed on paper towel substrate, which was moistened with water for hydration and to stimulate the germination process. Experiment 2 was also laid out in a completely randomized design and involved eight treatments (germination at 20, 25, 30, 35, 40, 20/30, 25/35, and 30/40 °C) and four replicates each. Salt stress negatively affected the seed vigor of A. deflexus from the stress level of -0.3 MPa. The absence of light compromised seed vigor, regardless of the stress level applied. The final germination percentage and the germination speed index of A. deflexus seeds were superior at the constant temperature of 25 °C and in the alternating regime of 25-35 °C. The multivariate procedure discriminated treatments 1 and 2 as superior in dendrogram A, as well as 4, 5, and 6 in dendrogram B, making it a robust method for inference in factorial experiments on germination behavior.

As plantas daninhas competem com as culturas por fatores limitantes do meio em que vivem, portanto, estudos que apontem a resposta germinativa de sementes submetidas a estresses artificiais são importantes para entender a capacidade de sobrevivência e adaptação destas espécies sob condições de estresse naturais. Objetivou-se neste trabalho avaliar o efeito das condições salinas e térmicas sobre a germinação e vigor de sementes de Amaranthus deflexus L. Foram instalados dois experimentos, com semeadura realizada em placas de petri contendo duas folhas de papel de filtro umedecidas com água destilada (controle) ou com soluções de NaCl. No experimento 1 utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado (DIC), em esquema fatorial 2 x 6, constituído de dois fotoperíodos (12h luz e 24h escuro) e seis níveis de estresse salino (0; -0,3; -0,6; -0,9; -1,2 e -1,5 MPa), totalizando doze tratamentos, com quatro repetições. Ao final do teste, as sementes que não germinaram foram lavadas e colocadas em substrato papel toalha, umedecido com água para hidratação e estimular o processo germinativo. No experimento 2 utilizou-se um DIC com oito tratamentos (germinação sob 20; 25; 30; 35; 40°C, 20/30; 25/35 e 30/40°C) e quatro repetições cada. O estresse salino afetou negativamente o vigor das sementes de A. deflexus desde o nível de estresse de -0,3 MPa. O vigor das sementes foi comprometido pela ausência de luz, independentemente dos níveis de estresse aplicados. Houve superioridade na percentagem final de germinação e o índice de velocidade de germinação das sementes de A. deflexus na temperatura de 25°C constante e no regime alternado de 25-35°C. O procedimento multivariado discriminou os tratamentos 1 e 2 como superiores no dendograma A, bem como 4, 5 e 6 no dendograma B, configurando-se como método robusto para inferência em experimentos fatoriais sobre o comportamento germinativo.

Phosphate fertilization and inter-relationships of the agronomic and physiological characters of amaranth seeds / Adubação fosfatada e inter-relações para os caracteres agronômicos e fisiológicos de sementes de amaranto

The objective of this work was to evaluate the effect of different doses of phosphorus in the growth and development of amaranth plants and in the physiological quality of the seeds produced, as well as to identify the interrelationships between the morphological and physiological attributes. The experiment was carried out in the agricultural crop 2016/2017 in Federal University of Pelotas. The experimental design was a randomized block in which the treatments were arranged in five replications. The analysis of variance revealed a significance of 5% probability through the characters, plant height, dry mass of the plant shoot, seed yield, germination and accelerated aging these results demonstrate that these attributes are influenced by the P2O5 doses, in contrast, the chlorophyll index. The Amaranthus cruentus species expresses variability to the morphological attributes, yield components and seed quality produced in relation to the use of phosphate fertilization. Doses comprising 100 to 200 kg ha-1 of P2O5 tend to potentiate plant height, dry biomass accumulation, yield, germination and vigor of the seeds produced. Plants with greater stature and accumulation of biomass increase the proportion of photosynthetic pigments, being these determinants for the production and quality of seeds produced of amaranth in the extreme south of Brazil.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes doses de fósforo no crescimento e desenvolvimento de plântulas de amaranto e na qualidade fisiológica das sementes produzidas, bem como, identificar as inter-relações entre os atributos morfológicos e fisiológicos. O experimento foi realizado na safra agrícola 2016/2017 da Universidade Federal de Pelotas. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, em que os tratamentos foram dispostos em cinco repetições. A análise de variância revelou significância a 5% de probabilidade para os caracteres, altura da planta, massa seca da parte aérea, rendimento de sementes, germinação e envelhecimento acelerado. Os resultados demonstram que esses atributos são influenciados pelas doses de P2O5, resposta contraditória para o índice de clorofila. A espécie Amaranthus cruentus expressa variabilidade quanto aos atributos morfológicos, componentes de produção e qualidade das sementes produzidas em relação ao uso da adubação fosfatada. Doses compreendendo 100 a 200 kg ha-1de P2O5 tendem a potencializar a altura das plantas, o acúmulo de biomassa seca, o rendimento, a germinação e o vigor das sementes produzidas. Plantas com maior estatura e acúmulo de biomassa aumentam a proporção de pigmentos fotossintéticos, sendo esses determinantes para a produção e qualidade de sementes produzidas de amaranto no extremo sul do Brasil.

Phosphate fertilization and inter-relationships of the agronomic and physiological characters of amaranth seeds / Adubação fosfatada e inter-relações para os caracteres agronômicos e fisiológicos de sementes de amaranto

The objective of this work was to evaluate the effect of different doses of phosphorus in the growth and development of amaranth plants and in the physiological quality of the seeds produced, as well as to identify the interrelationships between the morphological and physiological attributes. The experiment was carried out in the agricultural crop 2016/2017 in Federal University of Pelotas. The experimental design was a randomized block in which the treatments were arranged in five replications. The analysis of variance revealed a significance of 5% probability through the characters, plant height, dry mass of the plant shoot, seed yield, germination and accelerated aging these results demonstrate that these attributes are influenced by the P2O5 doses, in contrast, the chlorophyll index. The Amaranthus cruentus species expresses variability to the morphological attributes, yield components and seed quality produced in relation to the use of phosphate fertilization. Doses comprising 100 to 200 kg ha-1 of P2O5 tend to potentiate plant height, dry biomass accumulation, yield, germination and vigor of the seeds produced. Plants with greater stature and accumulation of biomass increase the proportion of photosynthetic pigments, being these determinants for the production and quality of seeds produced of amaranth in the extreme south of Brazil.(AU)

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes doses de fósforo no crescimento e desenvolvimento de plântulas de amaranto e na qualidade fisiológica das sementes produzidas, bem como, identificar as inter-relações entre os atributos morfológicos e fisiológicos. O experimento foi realizado na safra agrícola 2016/2017 da Universidade Federal de Pelotas. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, em que os tratamentos foram dispostos em cinco repetições. A análise de variância revelou significância a 5% de probabilidade para os caracteres, altura da planta, massa seca da parte aérea, rendimento de sementes, germinação e envelhecimento acelerado. Os resultados demonstram que esses atributos são influenciados pelas doses de P2O5, resposta contraditória para o índice de clorofila. A espécie Amaranthus cruentus expressa variabilidade quanto aos atributos morfológicos, componentes de produção e qualidade das sementes produzidas em relação ao uso da adubação fosfatada. Doses compreendendo 100 a 200 kg ha-1de P2O5 tendem a potencializar a altura das plantas, o acúmulo de biomassa seca, o rendimento, a germinação e o vigor das sementes produzidas. Plantas com maior estatura e acúmulo de biomassa aumentam a proporção de pigmentos fotossintéticos, sendo esses determinantes para a produção e qualidade de sementes produzidas de amaranto no extremo sul do Brasil.(AU)

Germination of amaranth seeds under influence of light, substrate and temperature / Germinação de sementes de amaranto sob influência da luz, substrato e temperatura

Seed germination involves complex physiological and biochemical mechanisms. The cultivation of amaranth, of great food importance, lacks information about this process. The aim of this study was to evaluate the effect of temperature, light and different substrates on the germination of amaranth seeds. The experimental design was entirely randomized in a trifactorial scheme, with two temperatures, two conditions of light and four substrates, with four repetitions of 100 seeds each. The percentage of seed germination was evaluated until 24 days of implementation and the cumulative germination at 07, 14 and 24 days. The germination began on the fourth day for the substrate between sand and for the other substrates it began on the eleventh day, stabilizing in the fourteenth day. There was triple significant interaction among temperature, light condition and substrate factors used on the germination test. The best condition for amaranth seed germination is at a 25ºC temperature, in the absence of light and on paper roll substrate, with 87% of germination. These conditions can be used in germination tests for seed lots, to test its quality.

A germinação das sementes envolve complexos mecanismos fisiológicos e bioquímicos. A cultura do amaranto, de grande importância alimentar, carece de informações quanto à este processo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da temperatura, da luz e de diferentes substratos sobre a germinação de sementes de amaranto. O experimento foi realizado em esquema trifatorial, sendo duas temperaturas, duas condições de luz e quatro substratos. Adotou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições de 100 sementes cada. Foi avaliado o percentual de germinação das sementes até 24 dias da implantação e a germinação acumulada aos 07, 14 e 24 dias. A germinação teve início no 4 dia para o substrato entre areia e para os demais substratos teve início no 11 dia, estabilizando-se no 14 dia. Houve interação tripla significativa entre os fatores temperatura, condição de luz e substrato utilizado no teste de germinação. A melhor condição para a germinação de sementes de amaranto é na temperatura de 25ºC, na ausência de luz e em substrato rolo de papel, com 87% de germinação. Estas condições podem ser utilizadas em testes de germinação de lotes de sementes para atestar sua qualidade.

Germination of amaranth seeds under influence of light, substrate and temperature / Germinação de sementes de amaranto sob influência da luz, substrato e temperatura

Seed germination involves complex physiological and biochemical mechanisms. The cultivation of amaranth, of great food importance, lacks information about this process. The aim of this study was to evaluate the effect of temperature, light and different substrates on the germination of amaranth seeds. The experimental design was entirely randomized in a trifactorial scheme, with two temperatures, two conditions of light and four substrates, with four repetitions of 100 seeds each. The percentage of seed germination was evaluated until 24 days of implementation and the cumulative germination at 07, 14 and 24 days. The germination began on the fourth day for the substrate between sand and for the other substrates it began on the eleventh day, stabilizing in the fourteenth day. There was triple significant interaction among temperature, light condition and substrate factors used on the germination test. The best condition for amaranth seed germination is at a 25ºC temperature, in the absence of light and on paper roll substrate, with 87% of germination. These conditions can be used in germination tests for seed lots, to test its quality.(AU)

A germinação das sementes envolve complexos mecanismos fisiológicos e bioquímicos. A cultura do amaranto, de grande importância alimentar, carece de informações quanto à este processo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da temperatura, da luz e de diferentes substratos sobre a germinação de sementes de amaranto. O experimento foi realizado em esquema trifatorial, sendo duas temperaturas, duas condições de luz e quatro substratos. Adotou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições de 100 sementes cada. Foi avaliado o percentual de germinação das sementes até 24 dias da implantação e a germinação acumulada aos 07, 14 e 24 dias. A germinação teve início no 4 dia para o substrato entre areia e para os demais substratos teve início no 11 dia, estabilizando-se no 14 dia. Houve interação tripla significativa entre os fatores temperatura, condição de luz e substrato utilizado no teste de germinação. A melhor condição para a germinação de sementes de amaranto é na temperatura de 25ºC, na ausência de luz e em substrato rolo de papel, com 87% de germinação. Estas condições podem ser utilizadas em testes de germinação de lotes de sementes para atestar sua qualidade.(AU)

Phosphorus distribution and availability in untreated and mechanically separated biogas digestates

Biogas digestates contain valuable nutrients but also have high water contents. Di-gestates were sampled from two different biogas facilities before and after solid-liquid separation and were analyzed with regard to their composition and phosphorus (P) fractions. Additionally, to investigate the P fertilizer effects of these digestates in comparison with undigested slurry or TripleSuper-P (TSP), they were applied in a pot experiment (6 kg soil per pot) in an amount corresponding to 200 mg P per pot in combination with various crops (amaranth, maize, maize + beans mixed cropping, sorghum). A separation of digestates resulted in higher P concentrations of the solid fraction in comparison with the liquid fraction. The proportion of the readily soluble P fractions (H2O-P, NaHCO3-P) to the total P was higher than 70 % in all digestates. The digestates increased P uptake of the tested crops and concentrations of bioavailable P in the soil to the same extent as highly soluble TSP. Activities of soil enzymes were lower after application of the digestates in comparison to unfermented slurry. The fertilizer management of digestates can be improved by a solid-liquid separation since the solid fraction showed a relatively high concentration of P resulting in a reduction in application doses required to meet the P demands of crops.

Phosphorus distribution and availability in untreated and mechanically separated biogas digestates

Biogas digestates contain valuable nutrients but also have high water contents. Di-gestates were sampled from two different biogas facilities before and after solid-liquid separation and were analyzed with regard to their composition and phosphorus (P) fractions. Additionally, to investigate the P fertilizer effects of these digestates in comparison with undigested slurry or TripleSuper-P (TSP), they were applied in a pot experiment (6 kg soil per pot) in an amount corresponding to 200 mg P per pot in combination with various crops (amaranth, maize, maize + beans mixed cropping, sorghum). A separation of digestates resulted in higher P concentrations of the solid fraction in comparison with the liquid fraction. The proportion of the readily soluble P fractions (H2O-P, NaHCO3-P) to the total P was higher than 70 % in all digestates. The digestates increased P uptake of the tested crops and concentrations of bioavailable P in the soil to the same extent as highly soluble TSP. Activities of soil enzymes were lower after application of the digestates in comparison to unfermented slurry. The fertilizer management of digestates can be improved by a solid-liquid separation since the solid fraction showed a relatively high concentration of P resulting in a reduction in application doses required to meet the P demands of crops.(AU)