Soil Fertilization with Palm Oil Mill Effluent Has a Short-Term Effect on the Bacterial Diversity of an Amazonian Agricultural Land Area.

Palm oil derived from the fruits of Elaeis guineensis Jacq. has global economic importance and is largely produced in tropical regions. The palm oil production process leads to a highly polluting waste called palm oil mill effluent (POME). A strategy commonly used by producers to overcome environmental issues and to improve soil fertility is the reuse of POME as a fertilizer due to the chemical and biological characteristics of the effluent. In this research, three groups were analyzed: soil without POME application (control group) and soil samples after 4 and 9 days of POME application. An environmental DNA metabarcoding approach was used. eDNA was extracted, and the V4 region of the 16S rRNA gene was amplified and sequenced in the Illumina MiSeq platform. The abundance of Proteobacteria (48.1%) and Firmicutes (9.0%) was higher in fertilized soil, while Bacteroidetes (20.3%) and Verrucomicrobia (7.8%) were more abundant in control soil. Additionally, the effluent seemed to modify soil characteristics favoring taxa responsible for the mineralization of organic compounds and nitrogen fixation such as species of Gammaproteobacteria class. Our study highlights the influence of POME on soil biological components and contributes to the sustainable production of palm oil in the Amazon.

Culture medium and inoculation methodology for the study of soft root rot caused by Phytopythium sp / Meio de cultura e metodologia de inoculação para o estudo da podridão mole de raízes causada por Phytopythium sp

ABSTRACT: Cassava (Manihot esculenta Crantz) is an important crop in Brazil and Pará is the major producer of roots. High temperature and humidity of tropical regions favor the development of various diseases, among them the cassava root rot. The objective of this study was to evaluate the effect of luminosity and culture medium on the mycelial growth and sporulation of Phytopythium sp. associated with different methods of inoculation on cassava roots. In vitro tests for pathogen growth were established in a 2 x 6 factorial design (luminosity x culture medium) with five replicates and the means were compared by t test (P≤0.05). The culture medium containing sweet cassava root produced greater mycelial development and higher pathogen sporulation and it was the most suitable medium for pathogen culture. The culture under absence of light generated better mycelial growth than culture under 12 hour of light. Regarding the type of inoculation, the response was better when deeper injuries were induced.

RESUMO: A mandioca (Manihot esculenta Crantz) é uma importante cultura para o Brasil, onde o Pará é o principal produtor de raízes. Regiões tropicais com alta umidade e temperatura favorecem o desenvolvimento de diversas doenças, como as podridões de raiz. O presente estudo tem como objetivo avaliar o efeito da luminosidade e de meios de cultura no crescimento micelial e na esporulação de Phytopythium sp. e analisar métodos de inoculação do patógeno em raízes de mandioca destacadas. Os ensaios in vitro foram instalados em esquema fatorial 2x6 (luminosidade x meio de cultura), com cinco repetições e as médias comparadas pelo teste t (p≤0,05). O meio de cultura contendo raiz de mandioca mansa proporcionou maior desenvolvimento micelial e maior esporulação do patógeno e é o mais adequado para o cultivo do patógeno. O cultivo sob ausência de luz gerou melhor crescimento micelial do que o cultivo sob 12 horas de luz. Quanto ao tipo de inoculação, a resposta foi melhor nas raízes que obtiveram ferimentos mais profundos.

Differential accumulation of proteins in oil palms affected by fatal yellowing disease.

There is still no consensus on the true origin of fatal yellowing, one of the most important diseases affecting oil palm (Elaeis guineensis Jacq.) plantations. This study involved two-dimensional liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry (2D-UPLC-MSE) analyses to identify changes in protein profiles of oil palms affected by FY disease. Oil palm roots were sampled from two growing areas. Differential accumulation of proteins was assessed by comparing plants with and without symptoms and between plants at different stages of FY development. Most of the proteins identified with differential accumulation were those related to stress response and energy metabolism. The latter proteins include the enzymes alcohol dehydrogenase and aldehyde dehydrogenase, related to alcohol fermentation, which were identified in plants with and without symptoms. The presence of these enzymes suggests an anaerobic condition before or during FY. Transketolase, isoflavone reductase, cinnamyl alcohol dehydrogenase, caffeic acid 3-O-methyltransferase, S-adenosylmethionine synthase, aldehyde dehydrogenase and ferritin, among others, were identified as potential marker proteins and could be used to guide selection of FY-tolerant oil palm genotypes or to understand the source of this anomaly. When comparing different stages of FY, we observed high accumulation of alcohol dehydrogenase and other abiotic stress related-proteins at all disease stages. On the other hand, biological stress-related proteins were more accumulated at later stages of the disease. These results suggest that changes in abiotic factors can trigger FY development, creating conditions for the establishment of opportunistic pathogens.

Morphoanatomy and histochemistry analyses of cassava roots do not discriminate resistant from susceptible genotypes to soft root rot

A mandioca é uma cultura importante no Brasil e no Norte do país, e a podridão mole da raiz tem afetado a produção. O objetivo deste trabalho foi identificar caracteres morfoanatômicos e histoquímicos da raiz associados à resistência à podridão da raiz. Em áreas sem ocorrência da doença, nove genótipos de mandioca foram testados, quatro resistentes e cinco suscetíveis. A colheita da raiz foi realizada doze meses após o plantio e medidas de espessura do súber, súber e cortex e xilema secundário foram realizadas. Além disso, foram analisados a textura, as camadas de célula do súber, o conteúdo de lignina e os monômeros de lignina da porção súber e cortex. Ainda, testes histoquímicos e microscopia eletrônica de varredura (MEV) das raízes foram realizados. Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste de Scott-Knott (p≤0.05). Os caracteres: espessura de súber e córtex nas porções mediana e proximal, espessura do xilema secundário nas porções mediana e apical, número de camadas de células do súber, espessura do súber e textura da raiz apresentaram diferenças entre os genótipos, mas não associadas à resistência ou suscetibilidade. Não houve diferenças para: elementos de vaso, lignina e monômeros de lignina para os testes histoquímicos com Sudan IV e Lugol. Imagens de MEV apresentaram diferenças entre os genótipos, mas não associadas à resistência ou suscetibilidade. Assim, os caracteres avaliados não podem ser usados na seleção de mandioca com resistência à podridão mole da raiz em programa de melhoramento genético. (AU)

Caracterização de farinhas de tapioca produzidas no estado do Pará / Characterization of tapioca flour obtained in Pará state, Brazil

A farinha de tapioca é um alimento produzido artesanalmente a partir da fécula de mandioca (Manihot esculenta Crantz), amplamente consumida na Região Amazônica. O objetivo deste trabalho foi caracterizar duas farinhas de tapioca produzidas no estado do Pará: uma no Baixo Amazonas e outra na Zona Bragantina. As duas farinhas apresentaram perfis granulométricos distintos e diferença significativa (P 0,05) para a maioria dos parâmetros físico-químicos e tecnológicos analisados. A farinha de tapioca proveniente do Baixo Amazonas apresentou maior umidade (10,7%), em função da maior capacidade de adsorver água, devido a sua maior área específica (menor granulometria). A microscopia óptica com luz polarizada, juntamente com as características dos dois produtos indicou a inexistência de um processo padrão utilizado na produção da farinha de tapioca.

Tapioca flour is a typical food produced from cassava starch (Manihot esculenta Crantz), widely consumed in the Amazon Region. The aim of this study was to characterize two tapioca flours produced in Pará State, Brazil one in the West Region and other in Bragantina Area. Both tapioca flour presented distinct particle-size distribution and significant difference (P 0.05) for majority of the physico-chemical and technological parameters. Flour from West Region presented high moisture (10.7%), this due the greater capacity of water adsorption, attributed at its high specific area (smaller particle-size). The optical microscopy with polarized light and the technologic properties of the products did not showed a standard process for the production of tapioca flour.

OBTENÇÃO DA FARINHA DE TAPIOCA: PARTE 1 ­ AVALIAÇÃO DO PROCESSO / OBTAINMENT OF TAPIOCA FLOUR: PART 1 - PROCESS EVALUATION

Na primeira etapa deste estudo utilizou-se planejamento experimental para avaliar o efeito da temperatura de escaldamento e da umidade dos grânulos de fécula comercial, após o escaldamento, sobre propriedades importantes da farinha de tapioca, submetida à espocagem a 240°C. Na segunda etapa foram obtidas farinhas de féculas extraídas das raízes de mandioca das variedades Pai Ambrósio, Pocu e Paulo Velho, utilizando-se escaldamento a 190°C e espocagem a 240°C, além de espocagem a 190°C sem escaldamento. O planejamento indicou que maiores temperaturas de escaldamento e menores umidades dos grânulos, após o escaldamento, proporcionam farinhas com menores densidades aparentes e, consequentemente, mais expandidas. As propriedades tecnológicas das farinhas de tapioca produzidas com as féculas das raízes de mandioca variedades Pai Ambrósio, Pocu e Paulo Velho indicaram que as farinhas obtidas sem a etapa de escaldamento, com espocagem direta a 190°C, sofreram maior expansão. A fécula da variedade Pocu proporcionou a farinha mais expandida e, consequentemente, com maior índice de solubilidade em água e maior higroscopicidade.

In the first stage of this study an experimental design was used to assess the effect of scalding temperature and moisture of commercial starch granules and humidity, after scalding, over the properties of tapioca fl our submitted to bursting at 240°C. In the second stage, tapioca fl ours were obtained with the cassava roots from three varieties, Pai Ambrósio, Pocu and Paulo Velho, using scalding at 190°C and bursting at 240°C, as well as bursting at 190°C without scalding.The experimental design has shown that higher temperatures and lower moisture of granules produced tapioca fl our with lower bulk density and granules more expanded. The technological properties of tapioca fl ours from all cassava varieties showed that the product obtained by directly bursting at190°C presented greater expansion. The product of Pocu variety produced the more expanded fl our among the studied varieties, and consequently with higher water solubility and hygroscopicity.

Atividade da rubisco e das enzimas de síntese de hidrólise de sacarose, associada à produtividade de látex, em clones de seringueira [Havea brasiliensis (Willd ex. Adr. de Juss.) Muell.-Arg] cultivados em Lavras, MG / Activity of rubisco and enzymes of sucrose synthesis and hydrolysis associated to latex productivity, in rubber tree clones [Hevea brasiliensis (Willd ex. Adr. de Juss.) Muell.-Arg] cultivated in Lavras, MG

Estudos já realizados sobre clones de seringueira cultivados no estado de Minas Gerais têm fornecido indícios que permitem supor a existência de uma possível associação entre a variabilidade fotossintética e a produção de látex. Contudo, ainda é escasso o conhecimento acerca da assimilação de CO2 e o transporte de carbono das folhas até a casca, onde a biossíntese de látex ocorre de forma mais intensa. Em todas as etapas desses metabolismos, as reações são reguladas por algumas enzimas-chave. Este trabalho propôsse a avaliar a atividade da Rubisco e das principais enzimas de síntese e hidrólise de sacarose, em plantas de um jardim clonal de seringueira pertencentes aos clones RRIM 600, GT 1 e FX 2261, e sua relação com o desempenho produtivo de plantas adultas e em franca produção. Os resultados sugeriram uma provável associação entre a atividade da Rubisco e das invertases (ácida e neutra) e o desempenho produtivo dos clones. Não houve evidências de tal associação, em relação à sacarose-fosfato sintase (SPS) e à sacarose sintase (SuSy), cujas atividades não diferiram entre os clones avaliados. A hidrólise de sacarose na casca foi exercida predominantemente pela ação da invertase ácida. Em proporções menores e equivalentes, essa atividade foi complementada pela SuSy e pela invertase neutra.

Previous researches on rubber tree clone cultivation in Minas Gerais state have provided evidences for a possible association between photosynthetic variability and latex production. Nevertheless, knowledge about the CO2 assimilation and carbon transport from leaves to bark, where the latex biosynthesis is higher, is still scarce. In all steps of these metabolisms, the reactions are regulated by some key enzymes. The aim of this work was to evaluate the Rubisco and the main enzymes of sucrose synthesis and hydrolysis activities in rubber tree plants from a clonal garden, identified as RRIM 600, GT 1, and FX 2261 clones, and their relationship to rubber productivity in the adult plants. The results suggested that the activities of Rubisco and invertases (acidic and neutral) are probably associated to the rubber productivity. This association was no clear in relation to sucrose-phosphate synthase (SPS) and sucrose synthase (SuSy), whose activity showed no difference among the clones. The sucrose hydrolysis in the bark was predominantly catalyzed by the acidic invertase. In smaller and equivalent proportions, sucrose hydrolysis was complemented by the SuSy and neutral invertase activity.

Efeitos potencialmente alelopáticos dos óleos essenciais de Piper hispidinervium C. DC. e Pogostemon heyneanus Benth sobre plantas daninhas / Potentially allelopathic effects of the essential oils of Piper hispidinervium C. DC. and Pogostemon heyneanus (Benth) on weeds

Este trabalho teve por objetivo caracterizar a atividade potencialmente alelopática de óleos essenciais de pimenta longa (Piper hispidinervium C. DC.) e oriza (Pogostemon heyneanus Benth) e analisar, comparativamente, seus efeitos alelopáticos. Óleos essenciais obtidos foram preparados em concentrações de 0,25, 0,5 e 1,0 por cento, tendo como eluente o éter metílico, e testados sobre a germinação de sementes, desenvolvimento da radícula e do hipocótilo das plantas daninhas de área de pastagens cultivadas, malícia (Mimosa pudica) e mata-pasto (Senna obtusifolia). Os óleos das duas espécies evidenciaram atividade alelopática em intensidades que variaram em função da concentração do óleo, da espécie doadora, da planta receptora e do fator da planta analisado. A germinação das sementes foi o fator mais intensamente inibido pelos óleos. As intensidades das inibições estiveram positivamente associadas à concentração, com inibições máximas verificadas a 1,0 por cento. Malícia foi à espécie receptora mais sensível aos efeitos do óleo. Comparativamente, o óleo essencial da pimenta longa revelou maior potencial para inibir a germinação e o desenvolvimento das duas plantas receptoras, notadamente em relação à germinação de sementes, quando as diferenças foram mais marcantes. Os resultados foram atribuídos à composição química dos óleos, especialmente em relação à presença de monoterpenos, monoterpenos oxigenados e sesquiterpenos.

This study aimed to characterize the potential allelopathic activity of essential oils of pimenta longa (Piper hispidinervium C. DC.) and oriza (Pogostemon heyneanus Benth), and to examine, comparatively, their allelopathic effects. Essential oils obtained were prepared at concentrations of 0.25 percent, 0.5 percent and 1.0 percent, with ether methanol as eluent, and tested upon the germination of seeds and the development of the radicle and the hypocotyl of the weeds of cultivated grassland areas, malícia (Mimosa pudica) and mata-pasto (Senna obtusifolia). Depending on their concentrations, oils of the two species showed intensities of allelopathic activity on the donor species, on the receptor plant and on the examined plant factor. The germination of seeds was the factor most strongly inhibited by the oils. The intensities of inhibitions were positively related to the concentration, with the maximum inhibitions verified at 1 percent. Mimosa pudica was the receptor species most sensitive to the effects of oil. In comparison, the essential oil of Piper hispidinervium showed a higher potential for inhibiting the germination and development of the two receptor plants, notably in relation to the germination of seeds, when the differences were more striking. The results were attributed to the chemical composition of oils, especially in relation to the presence of monoterpenes, oxygenated monoterpenes and sesquiterpenes.