Geographical distribution of zebu breeds and their relationship with environmental variables and the human development index

The environment is vital to the agricultural sector since it can cause adversities throughout the entire productive chain. This study evaluated the geographical distribution of zebu breeds in Brazil and correlated their occurrence with environmental variables and the human development index. Herds of purebred zebu cattle (Bos indicus) in Brazil were classified as beef, dairy, and dual-purpose breeds, and all breeds were spatialized in the ArcGIS program. Environmental (precipitation, temperature, relative humidity index) and the human development index (HDI) were examined. We conducted regression and logistic analyses. Zebu cattle showed a lower distribution in the Northeastern states compared to other locations, possibly due to harsh weather conditions, namely long periods of high temperatures and lower precipitation, directly affecting local livestock. Beef breeds were evenly spread throughout the country in regions influenced by environmental variables of higher precipitation, normalized difference vegetation index (NDVI), temperature, relative humidity (RH), and temperature humidity index (THI), as well as properties without smallholder farmers and rivers and streams with riparian vegetation. The regions for dual-purpose and dairy breeds were predominantly cultivated with cutting forages (e.g., sugarcane - Saccharum officinarum), with the integration of crops, livestock and/or forestry (i.e., combining different activities in the same area) and areas with a rotational grazing system (i.e., grazing management), indicating a higher occupation in fertile lands. The Gir breed, the only dairy breed evaluated in this study, was seen in establishments with smallholder farmers, characterized by small to medium farms, and in regions at higher altitudes.

Influence of urbanization on stream fish assemblages in three microbasins in the Upper Paraná River Basin

Abstract The colonization pattern of fish assemblages in streams is often studied in the context of environmental filters. On the other hand, when fish assemblages are subjected to anthropogenic effects, variables associated with environmental quality assume more importance. Therefore, this work evaluated the richness and composition of fish from streams sampled at different urbanization levels, aiming to determine any direct effects on the structure of fish assemblages. To accomplish this, samples were collected from 2003 to 2011 at 31 sites distributed among 3 microbasins in the Rio Ivinhema Basin, Alto Rio Paraná. Based on environmental variables, physicochemical of the water and analysis of the use and occupation of the soil, the microbasins were classified into different urbanization levels (low, medium and high). A total of 4,320 individuals were sampled, out of which 57 fish species were recorded. Sampled sites with medium urbanization level presented higher richness compared to sampled sites with high urbanization level which presented lower richness. Species richness in these sites was explained mainly by water temperature and water velocity. Results confirmed that urbanization does directly affect environmental integrity, which, in turn, can lead to the homogenization of stream assemblages.

Resumo Estudos sobre assembleias de peixes em riachos enfatizam o papel dos filtros ambientais associados ao padrão de colonização das assembleias, por outro lado, quando a assembleia está sujeita aos efeitos antropogênicos, as variáveis ambientais associadas à qualidade ambiental assumem maior importância. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi analisar a riqueza e a composição de peixes de riachos amostrados em diferentes níveis de urbanização, buscando evidenciar se o efeito reflete diretamente na estrutura das assembleias. As amostragens foram realizadas em 31 locais distribuídos em três microbacias na bacia Rio Ivinhema, Alto Rio Paraná, no período de 2003 a 2011. Com base nas variáveis ambientais, físico-químicos da água e análise do uso e ocupação do solo as microbacias foram classificadas em diferentes níveis de urbanização (baixo, médio e alto). Foram amostrados um total 4.320 indivíduos, dos quais foram registradas 57 espécies de peixes. Os locais amostrados com influência média da urbanização apresentaram maior riqueza de espécies, entretanto, os locais amostrados com alta influência da urbanização apresentaram menor riqueza de espécies. Dessa forma, constatamos que a urbanização influencia diretamente na integridade ambiental, que pode levar a homogeneização das assembleias de riachos.

Fungal conversion of chicken-feather waste into biofortified compost / Conversão fungosa de resíduos de pena de frango em composto biofortificado

Poultry industry is amongst highly developed industries of Pakistan, fulfilling the protein demand of rapidly increasing population. On the other hand, the untreated poultry waste is causing several health and environmental problems. The current study was designed to check the potential of keratinolytic fungal species for the conversion of chicken-feather waste into biofortified compost. For the purpose, three fungal species were isolated from soil samples. These strains were pure cultured and then characterized phenotypically and genotypically. BLAST searches of 18S rDNA nucleotide sequence of the fungal isolates revealed that the two fungal isolates belonged to genus Aspergillus and one belonged to genus Chrysosporium. Optimum temperature for Aspergillus flavus, Aspergillus niger and Chrysosporium queenslandicum was 29, 26 and 25 oC, respectively. A. flavus showed maximum (53%) feather degradation, A. niger degraded feather waste up to 37%, while C. queenslandicum showed 21% keratinolytic activity on chicken feathers at their respective temperature optima. The degradation potential of these fungal species showed their ability to form compost that has agro-industrial importance.

A indústria avícola está entre as indústrias altamente desenvolvidas do Paquistão, atendendo a demanda de proteína da população em rápido crescimento. Por outro lado, os resíduos de aves não tratados estão causando diversos problemas de saúde e ambientais. O presente estudo foi desenhado para verificar o potencial de espécies de fungos queratinolíticos para a conversão de resíduos de penas de frango em composto biofortificado. Para tanto, três espécies de fungos foram isoladas de amostras de solo. Essas cepas foram cultivadas puramente e, em seguida, caracterizadas fenotipicamente e genotipicamente. As pesquisas do BLAST da sequência de nucleotídeos do rDNA 18S dos isolados de fungos revelaram que os dois isolados de fungos pertenciam ao gênero Aspergillus e um pertencia ao gênero Chrysosporium. A temperatura ótima para Aspergillus flavus, Aspergillus niger e Chrysosporium queenslandicum foi de 29, 26 e 25 oC, respectivamente. A. flavus apresentou degradação máxima de penas (53%), A. niger degradou resíduos de penas em até 37%, enquanto C. queenslandicum apresentou 21% de atividade queratinolítica em penas de frango em suas respectivas temperaturas ótimas. O potencial de degradação dessas espécies de fungos mostrou sua capacidade de formar composto de importância agroindustrial.

Blood serum triiodothyronine in Karagouniko and Chios rams as affected by season in a temperate environment

The current research investigated triiodothyronine concentrations in Karagouniko and Chios rams in a temperate climate zone, considering the periods January-June and July-November, characterized by a gradual increase and decrease of daylight length, respectively. The animals raised in the farm of the Artificial Insemination Center of Karditsa (39021΄18΄΄N, 21054΄19΄΄E), Greece, and the meteorological variables air temperature, relative humidity, and sunshine, as well as photoperiod, were considered for a more detailed analysis. T-tests were used to detect possible changes in the concentration of triiodothyronine in both sheep breeds and in the abovementioned meteorological variables. January-June coincided with significantly higher (P < 0.05) triiodothyronine concentrations in Karagouniko and Chios rams (0.82 ng/ml and 0.77 ng/ml, respectively) compared to July-November (0.72 ng/ml in Karagouniko and 0.67 ng/ml in Chios rams). Air temperature and sunshine followed the opposite pattern (P < 0.05). Karagouniko rams showed higher triiodothyronine concentrations than Chios rams, irrespective of the season. Our findings shed light on an important aspect of the thyroid gland function in Karagouniko and Chios sheep under temperate environmental conditions.

Mapping wood volume in seasonally dry vegetation of Caatinga in Bahia State, Brazil

The Caatinga biome in Brazil comprises the largest and most continuous expanse of the seasonally dry tropical forest (SDTF) worldwide; nevertheless, it is among the most threatened and least studied, despite its ecological and biogeographical importance. The spatial distribution of volumetric wood stocks in the Caatinga and the relationship with environmental factors remain unknown. Therefore, this study intends to quantify and analyze the spatial distribution of wood volume as a function of environmental variables in Caatinga vegetation in Bahia State, Brazil. Volumetric estimates were obtained at the plot and fragment level. The multiple linear regression techniques were adopted, using environmental variables in the area as predictors. Spatial modeling was performed using the geostatistical kriging approach with the model residuals. The model developed presented a reasonable fit for the volume m3 ha with r2 of 0.54 and Root Mean Square Error (RMSE) of 10.9 m3 ha­1. The kriging of ordinary residuals suggested low error estimates in unsampled locations and balance in the under and overestimates of the model. The regression kriging approach provided greater detailing of the global wood volume stock map, yielding volume estimates that ranged from 0.01 to 109 m3 ha­1. Elevation, mean annual temperature, and precipitation of the driest month are strong environmental predictors for volume estimation. This information is necessary to development action plans for sustainable management and use of the Caatinga SDTF in Bahia State, Brazil.(AU)

Spatial analysis of factors influencing bacterial leaf blight in rice production / Análise espacial dos fatores que influenciam a praga bacteriana foliar na produção de arroz

Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) causes bacterial leaf blight that is a major threat to rice production. Crop losses in extreme situations can reach up to75%, and millions of hectares of rice are affected each year. Management of the disease required information about the spatial distribution of BLB incidence, severity, and prevalence. In this study, major rice-growing areas of Pakistan were surveyed during 2018-2019 for disease occurrence, and thematic maps were developed using geographic information system (GIS). Results showed that Narowal district had highest percentage of disease incidence (54-69%), severity (42-44%), and prevalence (72-90%) meanwhile Jhung district had the lowest incidence (21-23%), severity (18-22%), and prevalence (45-54%). To understand the environmental factors contributing to this major rice disease, the research analyze, the spatial relationships between BLB prevalence and environmental variables. Those variables include relative humidity (RH), atmospheric pressure (A.P), minimum temperature, soil organic carbon, soil pH, and elevation, which were evaluated by using GIS-based Ordinary Least Square (OLS) spatial model. The fitted model had a coefficient of determination (R2) of 65 percent explanatory power of disease development. All environmental variables showed a general trend of positive correlation between BLB prevalence and environmental variables. The results show the potential for disease management and prediction using environmental variable and assessment.

Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) causa o crestamento bacteriano das folhas, que é uma grande ameaça à produção de arroz. As perdas de safra em situações extremas podem chegar a 75% e a milhões de hectares de arroz são afetados a cada ano. O manejo da doença exigia informações sobre a distribuição espacial da incidência, gravidade e prevalência de BLB. Neste estudo, as principais áreas de cultivo de arroz do Paquistão foram pesquisadas durante 2018 e 2019 para ocorrência de doenças, e mapas temáticos foram desenvolvidos usando o sistema de informações geográficas (GIS). Os resultados mostraram que o distrito de Narowal teve a maior porcentagem de incidência da doença (54-69%), gravidade (42-44%) e prevalência (72-90%), enquanto o distrito de Jhung teve a menor incidência (21-23%), gravidade (18-22%) e prevalência (45-54%). Para compreender os fatores ambientais que contribuem para esta importante doença do arroz, a pesquisa analisa as relações espaciais entre a prevalência de BLB e as variáveis ​​ambientais. Essas variáveis ​​incluem umidade relativa (UR), pressão atmosférica (PA), temperatura mínima, carbono orgânico do solo, pH do solo e altitude, que sendo avaliadas a partir do modelo espacial Ordinary Least Square (OLS) baseado em GIS. O modelo ajustado teve um coeficiente de determinação (R2) de 65 por cento de poder explicativo do desenvolvimento da doença. Todas as variáveis ​​ambientais apresentaram tendência geral de correlação positiva entre prevalência de BLB e variáveis ​​ambientais. Os resultados mostram o potencial de manejo e predição de doenças usando variáveis ​​e avaliações ambientais.

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.

Identical thermal stress coupled with different temperature and humidity combinations affects nutrient digestibility and gut metabolites of laying hens

The present study investigated whether the same temperature-humidity index (THI) values under different conditions of air temperature and relative humidity (RH) would affect the thermoregulatory, nutritional, and behavioral responses of laying hens. One hundred twenty Hy-Line Brown laying hens (60-weeks-old) were divided equally in two environmental chambers: 26 °C with 70% RH (hRH75) and 30 °C with 30% RH (hT75) for 28 days. The two ambient environments (hRH75 and hT75) had an identical THI value of 75, calculated using an empirical formula for laying hens. Neither hRH75 nor hT75 affected rectal and body-surface temperatures and heart and respiratory rates. The concentration of volatile fatty acids in fecal excreta were altered by the thermal treatments. hT75 vs. hRH75 decreased the proportion of acetate and increased the proportion of propionate in fecal samples. hT75 vs. hRH75 lowered the digestibility of dry matter, crude protein, and neutral detergent fiber at 14 days. Thermal treatments did not affect heat stress-associated behavioral responses including feeding, drinking, panting, and wing elevation at any stage. Laying hens exposed to the same THI at different temperatures and RH exhibit equal physiological responses including rectal and body-surface temperatures, heart and respiratory rates, and behavioral responses. Nonetheless, high-temperature treatment (hT75; 30 °C and 30% RH) vs. low temperature treatment (hRH75; 26 °C and 70% RH) affects nutrient digestibility and gut metabolites, suggesting that there are negligible but discernable responses to temperature in the gut physiology.(AU)

Influence of urbanization on stream fish assemblages in three microbasins in the Upper Paraná River Basin / Influência da urbanização em assembleias de peixes de riachos em três microbacias na bacia do Alto Rio Paraná

Abstract The colonization pattern of fish assemblages in streams is often studied in the context of environmental filters. On the other hand, when fish assemblages are subjected to anthropogenic effects, variables associated with environmental quality assume more importance. Therefore, this work evaluated the richness and composition of fish from streams sampled at different urbanization levels, aiming to determine any direct effects on the structure of fish assemblages. To accomplish this, samples were collected from 2003 to 2011 at 31 sites distributed among 3 microbasins in the Rio Ivinhema Basin, Alto Rio Paraná. Based on environmental variables, physicochemical of the water and analysis of the use and occupation of the soil, the microbasins were classified into different urbanization levels (low, medium and high). A total of 4,320 individuals were sampled, out of which 57 fish species were recorded. Sampled sites with medium urbanization level presented higher richness compared to sampled sites with high urbanization level which presented lower richness. Species richness in these sites was explained mainly by water temperature and water velocity. Results confirmed that urbanization does directly affect environmental integrity, which, in turn, can lead to the homogenization of stream assemblages.

Resumo Estudos sobre assembleias de peixes em riachos enfatizam o papel dos filtros ambientais associados ao padrão de colonização das assembleias, por outro lado, quando a assembleia está sujeita aos efeitos antropogênicos, as variáveis ambientais associadas à qualidade ambiental assumem maior importância. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi analisar a riqueza e a composição de peixes de riachos amostrados em diferentes níveis de urbanização, buscando evidenciar se o efeito reflete diretamente na estrutura das assembleias. As amostragens foram realizadas em 31 locais distribuídos em três microbacias na bacia Rio Ivinhema, Alto Rio Paraná, no período de 2003 a 2011. Com base nas variáveis ambientais, físico-químicos da água e análise do uso e ocupação do solo as microbacias foram classificadas em diferentes níveis de urbanização (baixo, médio e alto). Foram amostrados um total 4.320 indivíduos, dos quais foram registradas 57 espécies de peixes. Os locais amostrados com influência média da urbanização apresentaram maior riqueza de espécies, entretanto, os locais amostrados com alta influência da urbanização apresentaram menor riqueza de espécies. Dessa forma, constatamos que a urbanização influencia diretamente na integridade ambiental, que pode levar a homogeneização das assembleias de riachos.

Thermal comfort and photoperiod on the productive performance of sows and piglets / Conforto térmico e fotoperíodo sobre o desempenho produtivo de porcas e de leitões

ABSTRACT: Pigs have difficulty in performing heat exchange and; therefore, it is important to consider the environmental factors that impact their productive performance. This study evaluated the effect of thermal comfort and photoperiod on the productive performance of sows during pregnancy and of nursery piglets. Zootechnical data were obtained from a commercial farm. The temperature-humidity index (THI) was used as the parameter to determine comfort or thermal stress of the sow. The parameters of the sows during pregnancy and nursery piglets were analyzed considering the criteria of comfort, stress, and four photoperiods. The correlation between photoperiod and THI was high and positive, which demonstrated the associated effect of these variables. More significant effects were observed under conditions of comfort and shorter photoperiods. In conclusion, thermal comfort and photoperiod influenced the parameters evaluated during pregnancy and in the nursery, and the strong association between THI and photoperiod suggested that environmental control favors productive parameters in commercial farms.

RESUMO: Os suínos são animais que apresentam dificuldade em realizar trocas de calor, por esse motivo é importante considerar os fatores ambientais que impactam seu desempenho produtivo. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito do conforto térmico e do fotoperíodo, sobre o desempenho produtivo das porcas na gestação e leitões na maternidade. Os dados zootécnicos foram obtidos de uma granja comercial. O índice de temperatura e umidade (ITU) foi utilizado como parâmetro para o conforto ou o estresse térmico da matriz. Foram analisados os parâmetros das fêmeas no período gestacional e dos leitões na maternidade, considerando os critérios de conforto, estresse e quatro faixas de fotoperíodos. A correlação entre o fotoperíodo e ITU foi alta e positiva, demonstrando efeito associado dessas variáveis. Foram observados mais efeitos significativos em situações de conforto e faixas de menor fotoperíodo. Em conclusão, o conforto térmico e o fotoperíodo influenciaram os parâmetros avaliados na gestação e na maternidade e a alta associação ITU e fotoperíodo sugere que o controle ambiental pode favorecer parâmetros produtivos em granjas comerciais.

Isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste for bioremediation purposes

Abstract Chromium (VI) a highly toxic metal, a major constituent of industrial waste. It is continuously release in soil and water, causes environmental and health related issues, which is increasing public concern in developing countries like Pakistan. The basic aim of this study was isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste collected from Korangi and Lyari, Karachi (245246.0N 665925.7E and 244837.5N 670652.6E). Among total of 53 isolated strains, seven bacterial strains were selected through selective enrichment and identified on the basis of morphological and biochemical characteristics. These strains were designated as S11, S13, S17, S18, S30, S35 and S48, resistance was determined against varying concentrations of chromium (100-1500 mg/l). Two bacterial strains S35 and S48 showed maximum resistance to chromium (1600 mg/l). Bacterial strains S35 and S48 were identified through 16S rRNA sequence and showed 99% similarity to Bacillus paranthracis and Bacillus paramycoides. Furthermore, growth condition including temperature and pH were optimized for both bacterial strains, showed maximum growth at temperature 30ºC and at optimum pH 7.5 and 6.5 respectively. It is concluded that indigenous bacterial strains isolated from metal contaminated industrial effluent use their innate ability to transform toxic heavy metals to less or nontoxic form and can offer an effective tool for monitoring heavy metal contamination in the environment.

Resumo O cromo (VI), metal altamente tóxico, é um dos principais constituintes dos resíduos industriais. É liberado no solo e na água, causa problemas ambientais e de saúde de crescente preocupação pública em países em desenvolvimento como o Paquistão. O objetivo básico deste estudo foi o isolamento e a triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais coletados em Korangi e Lyari, Karachi (245246,0N 665925,7E e 244837,5N 670652,6E). Do total de 53 cepas isoladas, sete cepas bacterianas foram selecionadas por enriquecimento seletivo e identificadas com base em características morfológicas e bioquímicas. Essas cepas foram designadas como S11, S13, S17, S18, S30, S35 e S48, apresentaram alta resistência aos metais contra concentrações variáveis (100-1500 mg / l) de cromo. Já as cepas S35 e S48 foram identificadas por meio da sequência 16S rRNA e apresentaram 99% de similaridade com Bacillus paranthracis e Bacillus paramycoides. Além disso, as condições de crescimento incluindo temperatura e pH foram otimizadas e ambas as cepas bacterianas apresentaram crescimento máximo na temperatura de 30 ºC, enquanto seu pH ótimo foi observado em 7,5 e 6,5, respectivamente. Conclui-se que o potencial de resistência dessas bactérias resistentes ao cromo pode ser efetivamente utilizado na remoção de cromo de efluentes industriais contaminados. Técnicas de base biológica usando bactérias ajudarão a fornecer métodos mais baratos e ecológicos de remoção, recuperação e desintoxicação de cromo.

Optimized biotransformation of acid-treated water melon peel hydrolyzate into ethanol

Abstract Today, global focus of research is to explore the solution of energy crisis and environmental pollution. Like other agricultural countries, bulk quantities of watermelon peels (WMP) are disposed-off in environment as waste in Pakistan and appropriate management of this waste is the need of hour to save environment from pollution. The work emphasizes the role of ethanologenic yeasts to utilize significant sugars present in WMP for low-cost bioethanol fermentation. Dilute hydrochloric acid hydrolysis of WMP was carried out on optimized conditions employing RSM (response surface methodology) following central composite design (CCD). This experimental design is based on optimization of ethanologenesis involving some key independent parameters such as WMP hydrolysate and synthetic media ratio (X1), incubation temperature (X2) and incubation temperature (X3) for maximal ethanol yield exploiting standard (Saccharomyces cerevisiae K7) as well as experimental (Metchnikowia cibodasensisY34) yeasts. The results revealed that maximal ethanol yields obtained from S. cerevisiae K7 was 0.36±0.02 g/g of reducing sugars whereas M. cibodasensisY34, yielded 0.40±0.01 g ethanol/g of reducing sugars. The yeast isolate M. cibodasensisY34 appeared as promising ethanologen and embodies prospective potential for fermentative valorization of WMP-to-bioethanol.

Resumo Hoje, o foco global da pesquisa é explorar a solução da crise energética e da poluição ambiental. Como em outros países agrícolas, grandes quantidades de cascas de melancia (WMP) são descartadas como resíduos no meio ambiente no Paquistão, mas a gestão adequada desses resíduos é a mais recente solução para salvar o meio ambiente da poluição. O trabalho enfatiza o papel das leveduras etanologênicas para utilizar açúcares significativos presentes no WMP para fermentação de bioetanol de baixo custo. A hidrólise de ácido clorídrico diluído de WMP foi realizada em condições otimizadas empregando RSM (metodologia de superfície de resposta) e seguindo o projeto de composto central (CCD). Este projeto experimental é baseado na otimização da etanologenesis envolvendo alguns parâmetros independentes importantes, como hidrolisado de WMP e razão de meio sintético (X1), temperatura de incubação (X2) e temperatura de incubação (X3) para rendimento máximo de etanol explorando o padrão (Saccharomyces cerevisiae K7) também como leveduras experimentais (Metchnikowia cibodasensis Y34). Os resultados revelaram que os rendimentos máximos de etanol obtidos a partir de S. cerevisiae K7 foi de 0,36 ± 0,02 g / g de açúcares redutores, enquanto M. cibodasensis Y34 rendeu 0,40 ± 0,01 g de etanol / g de açúcares redutores. O isolado de levedura M. cibodasensis Y34 apareceu como um etanologeno promissor e incorpora um potencial prospectivo para a valorização fermentativa de WMP em bioetanol.

Environmental conditions affect herbicide selectivity on paddy rice in Southern Brazil / Condições ambientais que afetam a seletividade de herbicidas em arroz irrigado no Sul do Brasil

ABSTRACT: Rice yield in Southern Brazil has increased linearly over the years. Early season sowing is the primary contributor to rice yield increase in Southern Brazil. However, that practice might expose rice seedlings to the risk of low-temperature stress, which can enhance herbicide injury and reduce rice yield. This research evaluated the effect of sowing dates on herbicide selectivity and agronomical rice traits. We conducted field experiments during the 2010/11 and 2011/12 growing seasons in Capão do Leão, RS, Brazil. The experimental design was a complete randomized block with a factorial arrangement. Factor A was early-sowed (in September) and late-sowed (in November); factor B was herbicide treatment (bispyribac-sodium, cyhalofop-butyl penoxsulam, metsulfuron-methyl, and nontreated check). Rice response to herbicide treatments differed between years. In 2010/11, bispyribac-sodium, penoxsulam, and metsulfuron-methyl injured rice only on early-sowed. In both years, early sowing rice promoted higher yield potential despite herbicide injury. The injury caused by the herbicides bispyribac-sodium, penoxsulam and metsulfurom-methyl was transient did not lead to yield losses. Cold temperature close the application increases the injury of ALS herbicides.

RESUMO: A produtividade do arroz no Sul do Brasil aumentou linearmente ao longo dos anos. A semeadura no início da janela é o principal contribuinte para o aumento da produtividade do arroz no sul do Brasil. No entanto, essa prática pode expor as plântulas de arroz ao estresse por baixa temperatura, aumentando os danos do herbicida e reduzindo a produtividade do arroz. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de épocas de semeadura na seletividade de herbicidas em caracteres agronômicos do arroz. Conduzimos experimentos de campo durante as safras 2010/11 e 2011/12 em Capão do Leão, RS, Brasil. O delineamento experimental foi em blocos casualizados completos com arranjo fatorial. O fator A foram a semeadura-precoce (em setembro) e a semeadura-tardia (em novembro); o fator B foram os tratamentos com herbicidas (bispyribac-sodium, cyhalofop-butyl, penoxsulam, metsulfuron-methyl e controle - sem herbicida). A resposta do arroz aos tratamentos com herbicidas diferiu entre os anos. Em 2010/11, o bispyribac-sodium, o penoxsulam e o metsulfuron-methyl prejudicaram o arroz apenas na semeadura-precoce. Em ambos os anos, a semeadura precoce do arroz promoveu maior potencial de rendimento, apesar dos danos dos herbicidas. As injúrias causadas pelos herbicidas bispyribac-sodium, penoxsulam e metsulfuron-methyl foram transitórias, não acarretando em perdas de produtividade. A temperatura fria próxima a aplicação aumenta a injúria dos herbicidas ALS.

Isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste for bioremediation purposes / Isolamento e triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais para fins de biorremediação

Abstract Chromium (VI) a highly toxic metal, a major constituent of industrial waste. It is continuously release in soil and water, causes environmental and health related issues, which is increasing public concern in developing countries like Pakistan. The basic aim of this study was isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste collected from Korangi and Lyari, Karachi (24˚52ʹ46.0ʺN 66˚59ʹ25.7ʺE and 24˚48ʹ37.5ʺN 67˚06ʹ52.6ʺE). Among total of 53 isolated strains, seven bacterial strains were selected through selective enrichment and identified on the basis of morphological and biochemical characteristics. These strains were designated as S11, S13, S17, S18, S30, S35 and S48, resistance was determined against varying concentrations of chromium (100-1500 mg/l). Two bacterial strains S35 and S48 showed maximum resistance to chromium (1600 mg/l). Bacterial strains S35 and S48 were identified through 16S rRNA sequence and showed 99% similarity to Bacillus paranthracis and Bacillus paramycoides. Furthermore, growth condition including temperature and pH were optimized for both bacterial strains, showed maximum growth at temperature 30ºC and at optimum pH 7.5 and 6.5 respectively. It is concluded that indigenous bacterial strains isolated from metal contaminated industrial effluent use their innate ability to transform toxic heavy metals to less or nontoxic form and can offer an effective tool for monitoring heavy metal contamination in the environment.

Resumo O cromo (VI), metal altamente tóxico, é um dos principais constituintes dos resíduos industriais. É liberado no solo e na água, causa problemas ambientais e de saúde de crescente preocupação pública em países em desenvolvimento como o Paquistão. O objetivo básico deste estudo foi o isolamento e a triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais coletados em Korangi e Lyari, Karachi (24˚52'46,0"N 66˚59'25,7"E e 24˚48'37,5"N 67˚06'52,6"E). Do total de 53 cepas isoladas, sete cepas bacterianas foram selecionadas por enriquecimento seletivo e identificadas com base em características morfológicas e bioquímicas. Essas cepas foram designadas como S11, S13, S17, S18, S30, S35 e S48, apresentaram alta resistência aos metais contra concentrações variáveis (100-1500 mg / l) de cromo. Já as cepas S35 e S48 foram identificadas por meio da sequência 16S rRNA e apresentaram 99% de similaridade com Bacillus paranthracis e Bacillus paramycoides. Além disso, as condições de crescimento incluindo temperatura e pH foram otimizadas e ambas as cepas bacterianas apresentaram crescimento máximo na temperatura de 30 ºC, enquanto seu pH ótimo foi observado em 7,5 e 6,5, respectivamente. Conclui-se que o potencial de resistência dessas bactérias resistentes ao cromo pode ser efetivamente utilizado na remoção de cromo de efluentes industriais contaminados. Técnicas de base biológica usando bactérias ajudarão a fornecer métodos mais baratos e ecológicos de remoção, recuperação e desintoxicação de cromo.

Variation in patterns of fish assemblage and their environmental correlates in a tropical river basin from the Gulf of Mexico slope

Understanding patterns of freshwater fish assemblage structure is key to protect them from ongoing human-induced threats to aquatic biodiversity. Yet, studies on associations between fish assemblages and habitat are lacking from many areas of high diversity in Middle America. We assessed fish assemblage structure and environmental associations from a portion of the Lacantún River sub-basin (Usumacinta River, Chiapas, Mexico). Based on environmental data and 17,462 individuals (56 species, 46 genera, and 22 families) captured from 13 sites sampled between 2017­2019, we found that stream order, distance to the Usumacinta, forest cover, temperature, and dissolved oxygen are key to explaining assemblage composition. Four clusters were found via multivariate regression tree analysis, with stream order and dissolved oxygen as defining variables. Our findings suggest that fish communities remain spatially structured even at small scales, in association to environmental gradients among habitats.(AU)

Comprender los patrones de estructuración en los ensamblajes de peces dulceacuícolas es una clave para protegerlos de las amenazas humanas a la biodiversidad acuática. No obstante, los estudios sobre asociaciones entre ensamblajes de peces y su hábitat son aún escasos en muchas áreas de alta diversidad de América Media. Evaluamos las asociaciones entre la estructura de los ensamblajes de peces y el ambiente de una porción de la subcuenca del Río Lacantún (cuenca del Río Usumacinta, Chiapas, México). Con base en datos ambientales y un total de 17,462 individuos (56 especies, 46 géneros, y 22 familias) capturados de 13 sitios muestreados entre 2017­2019, encontramos que el orden del cauce, distancia al Usumacinta, cobertura vegetal, temperatura y oxígeno disuelto son clave para explicar la composición de los ensamblajes. Cuatro grupos se detectaron utilizando un árbol de regresión multivariada, definidos por el orden del cauce y el oxígeno disuelto como variables definitorias. Nuestros hallazgos sugieren que las comunidades de peces retienen su estructura espacial aún a pequeñas escalas, en asociación a gradientes ambientales entre hábitats.(AU)

Environmental conditions affect herbicide selectivity on paddy rice in Southern Brazil / Condições ambientais que afetam a seletividade de herbicidas em arroz irrigado no Sul do Brasil

Rice yield in Southern Brazil has increased linearly over the years. Early season sowing is the primary contributor to rice yield increase in Southern Brazil. However, that practice might expose rice seedlings to the risk of low-temperature stress, which can enhance herbicide injury and reduce rice yield. This research evaluated the effect of sowing dates on herbicide selectivity and agronomical rice traits. We conducted field experiments during the 2010/11 and 2011/12 growing seasons in Capão do Leão, RS, Brazil. The experimental design was a complete randomized block with a factorial arrangement. Factor A was early-sowed (in September) and late-sowed (in November); factor B was herbicide treatment (bispyribac-sodium, cyhalofop-butyl penoxsulam, metsulfuron-methyl, and nontreated check). Rice response to herbicide treatments differed between years. In 2010/11, bispyribac-sodium, penoxsulam, and metsulfuron-methyl injured rice only on early-sowed. In both years, early sowing rice promoted higher yield potential despite herbicide injury. The injury caused by the herbicides bispyribac-sodium, penoxsulam and metsulfurom-methyl was transient did not lead to yield losses. Cold temperature close the application increases the injury of ALS herbicides.

A produtividade do arroz no Sul do Brasil aumentou linearmente ao longo dos anos. A semeadura no início da janela é o principal contribuinte para o aumento da produtividade do arroz no sul do Brasil. No entanto, essa prática pode expor as plântulas de arroz ao estresse por baixa temperatura, aumentando os danos do herbicida e reduzindo a produtividade do arroz. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de épocas de semeadura na seletividade de herbicidas em caracteres agronômicos do arroz. Conduzimos experimentos de campo durante as safras 2010/11 e 2011/12 em Capão do Leão, RS, Brasil. O delineamento experimental foi em blocos casualizados completos com arranjo fatorial. O fator A foram a semeadura-precoce (em setembro) e a semeadura-tardia (em novembro); o fator B foram os tratamentos com herbicidas (bispyribac-sodium, cyhalofop-butyl, penoxsulam, metsulfuron-methyl e controle - sem herbicida). A resposta do arroz aos tratamentos com herbicidas diferiu entre os anos. Em 2010/11, o bispyribac-sodium, o penoxsulam e o metsulfuron-methyl prejudicaram o arroz apenas na semeadura-precoce. Em ambos os anos, a semeadura precoce do arroz promoveu maior potencial de rendimento, apesar dos danos dos herbicidas. As injúrias causadas pelos herbicidas bispyribac-sodium, penoxsulam e metsulfuron-methyl foram transitórias, não acarretando em perdas de produtividade. A temperatura fria próxima a aplicação aumenta a injúria dos herbicidas ALS.

Influence of urbanization on stream fish assemblages in three microbasins in the Upper Paraná River Basin / Influência da urbanização em assembleias de peixes de riachos em três microbacias na bacia do Alto Rio Paraná

The colonization pattern of fish assemblages in streams is often studied in the context of environmental filters. On the other hand, when fish assemblages are subjected to anthropogenic effects, variables associated with environmental quality assume more importance. Therefore, this work evaluated the richness and composition of fish from streams sampled at different urbanization levels, aiming to determine any direct effects on the structure of fish assemblages. To accomplish this, samples were collected from 2003 to 2011 at 31 sites distributed among 3 microbasins in the Rio Ivinhema Basin, Alto Rio Paraná. Based on environmental variables, physicochemical of the water and analysis of the use and occupation of the soil, the microbasins were classified into different urbanization levels (low, medium and high). A total of 4,320 individuals were sampled, out of which 57 fish species were recorded. Sampled sites with medium urbanization level presented higher richness compared to sampled sites with high urbanization level which presented lower richness. Species richness in these sites was explained mainly by water temperature and water velocity. Results confirmed that urbanization does directly affect environmental integrity, which, in turn, can lead to the homogenization of stream assemblages.

Estudos sobre assembleias de peixes em riachos enfatizam o papel dos filtros ambientais associados ao padrão de colonização das assembleias, por outro lado, quando a assembleia está sujeita aos efeitos antropogênicos, as variáveis ambientais associadas à qualidade ambiental assumem maior importância. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi analisar a riqueza e a composição de peixes de riachos amostrados em diferentes níveis de urbanização, buscando evidenciar se o efeito reflete diretamente na estrutura das assembleias. As amostragens foram realizadas em 31 locais distribuídos em três microbacias na bacia Rio Ivinhema, Alto Rio Paraná, no período de 2003 a 2011. Com base nas variáveis ambientais, físico-químicos da água e análise do uso e ocupação do solo as microbacias foram classificadas em diferentes níveis de urbanização (baixo, médio e alto). Foram amostrados um total 4.320 indivíduos, dos quais foram registradas 57 espécies de peixes. Os locais amostrados com influência média da urbanização apresentaram maior riqueza de espécies, entretanto, os locais amostrados com alta influência da urbanização apresentaram menor riqueza de espécies. Dessa forma, constatamos que a urbanização influencia diretamente na integridade ambiental, que pode levar a homogeneização das assembleias de riachos.

Influence of urbanization on stream fish assemblages in three microbasins in the Upper Paraná River Basin / Influência da urbanização em assembleias de peixes de riachos em três microbacias na bacia do Alto Rio Paraná

The colonization pattern of fish assemblages in streams is often studied in the context of environmental filters. On the other hand, when fish assemblages are subjected to anthropogenic effects, variables associated with environmental quality assume more importance. Therefore, this work evaluated the richness and composition of fish from streams sampled at different urbanization levels, aiming to determine any direct effects on the structure of fish assemblages. To accomplish this, samples were collected from 2003 to 2011 at 31 sites distributed among 3 microbasins in the Rio Ivinhema Basin, Alto Rio Paraná. Based on environmental variables, physicochemical of the water and analysis of the use and occupation of the soil, the microbasins were classified into different urbanization levels (low, medium and high). A total of 4,320 individuals were sampled, out of which 57 fish species were recorded. Sampled sites with medium urbanization level presented higher richness compared to sampled sites with high urbanization level which presented lower richness. Species richness in these sites was explained mainly by water temperature and water velocity. Results confirmed that urbanization does directly affect environmental integrity, which, in turn, can lead to the homogenization of stream assemblages.(AU)

Estudos sobre assembleias de peixes em riachos enfatizam o papel dos filtros ambientais associados ao padrão de colonização das assembleias, por outro lado, quando a assembleia está sujeita aos efeitos antropogênicos, as variáveis ambientais associadas à qualidade ambiental assumem maior importância. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi analisar a riqueza e a composição de peixes de riachos amostrados em diferentes níveis de urbanização, buscando evidenciar se o efeito reflete diretamente na estrutura das assembleias. As amostragens foram realizadas em 31 locais distribuídos em três microbacias na bacia Rio Ivinhema, Alto Rio Paraná, no período de 2003 a 2011. Com base nas variáveis ambientais, físico-químicos da água e análise do uso e ocupação do solo as microbacias foram classificadas em diferentes níveis de urbanização (baixo, médio e alto). Foram amostrados um total 4.320 indivíduos, dos quais foram registradas 57 espécies de peixes. Os locais amostrados com influência média da urbanização apresentaram maior riqueza de espécies, entretanto, os locais amostrados com alta influência da urbanização apresentaram menor riqueza de espécies. Dessa forma, constatamos que a urbanização influencia diretamente na integridade ambiental, que pode levar a homogeneização das assembleias de riachos.(AU)

Seasonal variation of thyroxine concentration in Karagouniko and Chios rams in temperate environmental conditions

It is well known that the concentration of the thyroid hormone thyroxine increases as day length increases, and the other way around, in Karagouniko and Chios ewes but based on openly international English literature, nothing is known about this hormone on the rams of the breeds mentioned above concerning a meticulous analysis of their aerial environment. So from this perspective, the current research was conducted to investigate the thyroxine concentrations of Karagouniko and Chios rams, taking into account two periods, January-June and July-November, when the day length was increasing and decreasing, respectively. Apart from photoperiod, the meteorological variables air temperature, relative humidity, and sunshine were taken into consideration in the farm of the Artificial Insemination Center of Karditsa (39021΄18΄΄N, 21054΄19΄΄E), Greece (temperate climate zone), where the experimental animals raised. The possible change of thyroxine concentration in both sheep breeds and the possible changes of the abovementioned meteorological variables between the examined periods were detected using t-tests. Higher thyroxine values (P < 0.05) were confirmed in JanuaryJune (55.11 ng/ml in Karagouniko and 47.72 ng/ml in Chios rams), in comparison to July-November (49.03 ng/ml in Karagouniko and 44.14 ng/ml in Chios rams). Air temperature and sunshine followed a reverse course (P < 0.05). In both periods, Karagouniko rams were characterized by higher concentrations of thyroxine than Chios rams (P < 0.01). Our results add more insight into the physiology of Karagouniko and Chios sheep related to thyroxine and temperate aerial environment.

Thermal comfort and photoperiod on the productive performance of sows and piglets / Conforto térmico e fotoperíodo sobre o desempenho produtivo de porcas e de leitões

Pigs have difficulty in performing heat exchange and; therefore, it is important to consider the environmental factors that impact their productive performance. This study evaluated the effect of thermal comfort and photoperiod on the productive performance of sows during pregnancy and of nursery piglets. Zootechnical data were obtained from a commercial farm. The temperature-humidity index (THI) was used as the parameter to determine comfort or thermal stress of the sow. The parameters of the sows during pregnancy and nursery piglets were analyzed considering the criteria of comfort, stress, and four photoperiods. The correlation between photoperiod and THI was high and positive, which demonstrated the associated effect of these variables. More significant effects were observed under conditions of comfort and shorter photoperiods. In conclusion, thermal comfort and photoperiod influenced the parameters evaluated during pregnancy and in the nursery, and the strong association between THI and photoperiod suggested that environmental control favors productive parameters in commercial farms.

Os suínos são animais que apresentam dificuldade em realizar trocas de calor, por esse motivo é importante considerar os fatores ambientais que impactam seu desempenho produtivo. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito do conforto térmico e do fotoperíodo, sobre o desempenho produtivo das porcas na gestação e leitões na maternidade. Os dados zootécnicos foram obtidos de uma granja comercial. O índice de temperatura e umidade (ITU) foi utilizado como parâmetro para o conforto ou o estresse térmico da matriz. Foram analisados os parâmetros das fêmeas no período gestacional e dos leitões na maternidade, considerando os critérios de conforto, estresse e quatro faixas de fotoperíodos. A correlação entre o fotoperíodo e ITU foi alta e positiva, demonstrando efeito associado dessas variáveis. Foram observados mais efeitos significativos em situações de conforto e faixas de menor fotoperíodo. Em conclusão, o conforto térmico e o fotoperíodo influenciaram os parâmetros avaliados na gestação e na maternidade e a alta associação ITU e fotoperíodo sugere que o controle ambiental pode favorecer parâmetros produtivos em granjas comerciais.