Phytochemical screening and toxicity of Crambe abyssinica Hochst extracts on Solanum lycopersicum L., Euphorbia heterophylla L., Bidens pilosa L. and Glycine max (L. ) Merril / Screening fitoquímico e toxicidade de extratos de crambe abyssinica Hochst sobre Solanum lycopersicum L., Euphorbia heterophylla L., Bidens pilosa L. E Glycine max (L.) Merril

This study aimed to identify the main groups of secondary compounds from Crambe abyssinica and evaluate the bioactivity of the hexane, ethyl acetate and methanol extracts on the seed germination and seedling development of tomato, wild poinsettia, hairy beggartick and soybean. The phytochemical screening considered the presence or absence of total saponins, triterpenoids, flavonoids, coumarins, tannins, phenols and alkaloids. In the seeds it was evaluated: germination percentage, germination velocity index, average germination time, index of allelopathic effects, shoot and root length and seedlings dry matter. In the phytochemical screening it was observed that each solvent extracted different compounds. Flavonoids were found only in the ethyl acetate extract and saponin only in the methanol extract. A high allelopathic effect of hexane, ethyl acetate and methanolic extracts of crambe on the bio-indicator species tomato was observed. The hexane and ethyl acetate extracts also showed inhibitory effect on the weed hairy beggartick and did not present negative effects on soybean. There is the possibility of isolating the bio-active compounds of crambe and use them as a bio-herbicide to the alternative control of the weed hairy beggartick.

Este trabalho objetivouidentificar grupos de compostos do metabolismo secundário de Crambe abyssinica e avaliar a bioatividade dos extratos hexânico, acetato etílico e metanólico 1% sobre a germinação de sementes e o crescimento de plântulas de tomate, leiteiro, picão-preto e soja. O screeningfitoquímico considerou a presença ou ausência de saponinas totais, triterpenóides, esteroides, flavonoides, cumarinas, taninos, fenóis e alcaloides. Nas sementes avaliou-se a porcentagem de germinação, índice de velocidade de germinação, tempo médio de germinação, índice de resposta do efeito alelopático, comprimento de parte aérea e raiz e massa seca das plântulas.No screening fitoquímico observou-se que cada solvente extraiu compostos diferentes. Flavonóides foram encontrados somente no extrato acetato etílico e saponina apenas no extrato metanólico. Verificou-se elevado efeito alelopático dos extratos hexânico, acetato de etila e metanólico de crambe sobre a espécie bio-indicadora tomate. Os extratos hexânico e acetato etílico também apresentaram efeito inibitório sobre a planta invasora picão-preto e não tiveram efeitos negativos sobre a soja. Existe a possibilidade de isolamento de compostos bioativos de crambe para utilização como possível bio-herbicida para controle alternativo da planta invasora picão-preto.

Physical and chemical properties of an oxisol after maize cropping on rotation with leguminous plants / Propriedades físicas e químicas de um latossolo ver melho durante o cultivo do milho após rotação com plantas leguminosas

Crop rotation has been a daily management to ensure viability of no-tillage system; however, it is few accepted and practiced by farmers. Thus, this study aims to establish a crop rotation scheme in soil quality. Consequently, cover crops of dwarf mucuna, pigeon pea dwarf, sun hemp and maize were cropped in 2010 under no-tillage system. Soil properties were determined prior their beginning, after the management of cover crops and maize harvest. Results were submitted to ANOVA and averages were compared. The macroporosity and total porosity answered to the adopted management with some variation. So, cover crops need much time to express their potential, mainly related to the physical characteristics of the studied soil. Chemical properties are susceptible to this management since higher changes were observed after management with cover crops. This crop rotation in a long term may allow the maintenance of soil quality because it avoids losses of nutrients and carbon

A rotação de culturas é ação básica para garantir a viabilidade do sistema plantio direto, porém, é pouco aceita e praticada pelos agricultores. Assim, este trabalho teve por objetivo estabelecer o esquema de rotação de culturas sobre a qualidade do solo. Para isso, sob sistema plantio direto, foramimplantadas, em 2010, as plantas de cobertura mucuna anã, feijão guandu anão, crotalaria juncea, e a cultura do milho. As propriedades do solo foram determinadas anteriormente à implantação, após o manejo da cobertura vegetal e após a colheita do milho. Os resultados encontrados foram submetidos à análise de variância e a comparação de médias. As plantas de cobertura podem precisar de mais tempo para que expressem seu potencial, principalmente relacionado às características físicas do solo, embora tenha sido observada variação da porosidade total e macroporosidade. As propriedades químicas são sensíveis ao manejo empregado, já que maiores alterações foram observadas após o manejo com as plantas de cobertura. Mesmo que não possibilite aumento significativo no teor de C no solo, o uso desta rotação, em longo prazo, poderá permitir a manutenção da qualidade do solo, evitando perdas de nutrientes e carbono

Antioxidative enzymes of Cucumis sativus seeds are modulated by Leucaena leucocephala extracts / Enzimas antioxidativas de sementes de Cucumis sativus são moduladas por extratos de Leucaena leucocephala

This study aimed to analyze oxidative stress produced in cucumber seeds and seedlings when exposed to aqueous extract from dried leaves of leucaena, as well as its effect on the germination behavior, early growth and the antioxidant enzymes activity. It was evaluated the percentage, the speed index, the average time, the frequency and germination synchronization, the root length and shoot, as well as the catalase and peroxidase enzymes activity. There was no significant inhibitory effect of the leaf extracts on the germination percentage. However, there was delay in the seeds germination, as the extract proportion increased. A stimulatory effect of the extract compared to the shoot length was observed, however the root growth was significantly reduced. The catalase activities had a peak at 24 hours after soaking the seeds, however, the activities were reduced in seedlings. The peroxidase activity was low in the seeds and increased in the seedlings at 168 hours after immersion. The results suggest that there was oxidative stress due to allelochemicals present in the leaves extracts from leucaena, verified by germination and initial growth changes, causing alterations in the plants rootlets.(AU)

Este trabalho objetivou analisar o estresse oxidativo produzido em sementes e plântulas de pepino quando submetidas a extrato aquoso de folhas secas de leucena bem como, seu efeito sobre o comportamento germinativo, crescimento inicial e atividade de enzimas antioxidantes. Foram avaliadas a porcentagem, índice de velocidade, tempo médio, frequência e sincronização da germinação, comprimento de raiz e parte aérea e atividade das enzimas catalase e peroxidase. Não houve efeito inibitório significativo dos extratos sobre a porcentagem de germinação. No entanto, houve atraso na germinação das sementes, à medida que se aumentou a proporção do extrato. Foi observado efeito estimulatório do extrato em relação ao comprimento da parte aérea, porém o crescimento da raiz foi reduzido significativamente. As atividades da catalase tiveram pico às 24 horas de embebição das sementes, tendo sido reduzido nas plântulas. No entanto, a atividade da peroxidase foi baixa nas sementes e teve aumento nas plântulas, às 168 horas após a embebição. Os resultados sugerem que houve estresse oxidativo devido aos aleloquímicos presentes nos extratos foliares de leucena, verificado pelas alterações na germinação e de crescimento inicial, o que causou alterações nas radículas das plântulas.(AU)

Antioxidative enzymes of Cucumis sativus seeds are modulated by Leucaena leucocephala extracts / Enzimas antioxidativas de sementes de Cucumis sativus são moduladas por extratos de Leucaena leucocephala

This study aimed to analyze oxidative stress produced in cucumber seeds and seedlings when exposed to aqueous extract from dried leaves of leucaena, as well as its effect on the germination behavior, early growth and the antioxidant enzymes activity. It was evaluated the percentage, the speed index, the average time, the frequency and germination synchronization, the root length and shoot, as well as the catalase and peroxidase enzymes activity. There was no significant inhibitory effect of the leaf extracts on the germination percentage. However, there was delay in the seeds germination, as the extract proportion increased. A stimulatory effect of the extract compared to the shoot length was observed, however the root growth was significantly reduced. The catalase activities had a peak at 24 hours after soaking the seeds, however, the activities were reduced in seedlings. The peroxidase activity was low in the seeds and increased in the seedlings at 168 hours after immersion. The results suggest that there was oxidative stress due to allelochemicals present in the leaves extracts from leucaena, verified by germination and initial growth changes, causing alterations in the plants rootlets.

Este trabalho objetivou analisar o estresse oxidativo produzido em sementes e plântulas de pepino quando submetidas a extrato aquoso de folhas secas de leucena bem como, seu efeito sobre o comportamento germinativo, crescimento inicial e atividade de enzimas antioxidantes. Foram avaliadas a porcentagem, índice de velocidade, tempo médio, frequência e sincronização da germinação, comprimento de raiz e parte aérea e atividade das enzimas catalase e peroxidase. Não houve efeito inibitório significativo dos extratos sobre a porcentagem de germinação. No entanto, houve atraso na germinação das sementes, à medida que se aumentou a proporção do extrato. Foi observado efeito estimulatório do extrato em relação ao comprimento da parte aérea, porém o crescimento da raiz foi reduzido significativamente. As atividades da catalase tiveram pico às 24 horas de embebição das sementes, tendo sido reduzido nas plântulas. No entanto, a atividade da peroxidase foi baixa nas sementes e teve aumento nas plântulas, às 168 horas após a embebição. Os resultados sugerem que houve estresse oxidativo devido aos aleloquímicos presentes nos extratos foliares de leucena, verificado pelas alterações na germinação e de crescimento inicial, o que causou alterações nas radículas das plântulas.

Biochemical behavior of bean seeds and grains during storage / Comportamento bioquímico de sementes e grãos de feijão durante o armazenamento

The development of researches about vigor provides greater insight about the physiological behavior of seeds over storage periods. The aim of this study was to evaluate the biochemical changes which occurred in beans stored for 360 days. Analyses were performed at 0, 30, 90, 180, 270, and 360 days after receiving the seeds (S1 and S2) and grains (G1 and G2) of BRS Splendor. The following tests were conducted: water content, electrical conductivity, and chemical composition of the soaking solution, where sugars and ions Fe2+, Zn, Ca2+, Mg2+ and K+ were quantified. The experimental design was completely randomized split-plot and means were compared through Tukey test (p>0.05). Water content decreased after 90 days, and after 180 days reached an average of 16%. The electrical conductivity showed the greatest loss of solute after 90 days. Larger amounts of soluble sugars were found in S1 and G1. The quantities of potassium and calcium decreased after 360 days, while magnesium increased after 90 days of storage. The electrical conductivity test showed no direct relation to the quantification of the investigated ions. The amount and behavior of amino acids and studied ions did not showed relation to the decrease in vigor of beans.

O desenvolvimento de pesquisas sobre vigor proporciona maior conhecimento sobre o comportamento fisiológico das sementes ao longo do armazenamento. O objetivo desse estudo foi avaliar as mudanças bioquímicas ocorridas em feijões armazenados por 360 dias. As análises foram realizadas aos 0, 30, 90, 180, 270 e 360 dias, após o recebimento das sementes e grãos da cultivar BRS Esplendor. Foram realizados os testes de teor de água, condutividade elétrica, e a composição química da solução de embebição, onde os teores de açúcares e íons Fe2+, Zn, Ca2+, Mg2+ e K+ foram quantificados. O delineamento foi inteiramente casualizado em esquema de parcelas subdivididas e as médias comparadas pelo teste de Tukey (p>0,05). A condutividade elétrica apresentou maior perda de solutos aos 90 dias. As quantidades de potássio e cálcio diminuíram até os 360 dias, enquanto o magnésio teve aumento após 90 dias de armazenamento. O teste de condutividade elétrica não apresentou relação direta com a quantificação dos íons investigados. A quantidade e o comportamento dos aminoácidos e dos íons estudados não demonstraram relação com a queda do vigor dos feijões.

Allelopathic effects of pathogenic fungi on weed plants of soybean and corn crops / Alelopatia de fungos fitopatogênicos sobre plantas invasoras da cultura da soja e milho

The herbicides application can be reduced with alternative methods, as pathogenic fungi use, that produces several secondary compounds in growth medium, which has phytotoxicity. Thus, the aim of this study was to determine the allelopathic activity of culture filtrate produced by pathogenic fungi: Fusarium solani, Macrophomina phaseolina Fusarium graminearum and Diplodia maydis, on germination and development of horseweed (Conyza canadensis), hairy beggarticks (Bidens pilosa) and wild poinsettia (Euphorbia heterophylla). This effect was also tested on soybean and corn crops. The experimental design was completely randomized with twenty treatments (four filtrates of fungi culture, with 0, 5, 10, 15 e 20% concentrations) and four replications. Data were submitted to analysis of variance and regression. The results indicated that filtered of Fusarium solani culture presented a negative effect on horseweed, hairy beggarticks and wild poinsettia without affecting negatively soybeans crop. Diplodia maydis provided some reduction on horseweed and wild poinsettia growth without causing damage to maize crop.The while Macrophomina phaseolina filtrate decreased a seedlings growth of wild poinsettia without affecting negatively corn. This suggests filtrates can be used to control weeds in a sustainable ecological way as well as an alternative to reduce herbicides application, thus, protecting the environment.

O uso de herbicidas pode ser reduzido com a utilização de controles alternativos, como emprego de fungos fitopatogênicos que produzem compostos secundários em meio de cultivo, os quais apresentam atividade fitotóxica. Objetiva-se por este trabalho caracterizar a atividade alelopática do filtrado de cultura produzido pelos fungos fitopatogênicos Fusarium solani, Macrophomina phaseolina, Fusarium graminearum e Diplodia maydis sobre a germinação de sementes e desenvolvimento de buva (Conyza canadensis), picão-preto (Bidens pilosa) e amendoim bravo (Euphorbia heterophylla), também foi testado este efeito sobre as plantas cultivadas soja e milho. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com vinte tratamentos (quatro filtrados de cultura, nas concentrações 0, 5, 10, 15 e 20%) e quatro repetições. Os dados foram submetidos à análise de variância e regressão. Os resultados indicaram que o filtrado de cultura de Fusarium solani apresentou efeitos negativos sobre buva, picão-preto e amendoim bravo sem afetar negativamente a soja. Diplodia maydis proporcionou redução de crescimento de buva e amendoim bravo sem causar prejuízo à cultura do milho. Também, o filtrado de Macrophomina phaseolina diminuiu o crescimento de plântulas de amendoim bravo sem afetar negativamente o milho, sugerindo que esses filtrados possam ser utilizados para controle das plantas invasoras em questão como alternativa na redução da aplicação de herbicidas e proteção ao ambiente.

Alelopatia de palhadas de coberturas de inverno sobre o crescimento inicial de milho / Allelopathy of winter cover straws on the initial maize growth

Nas lavouras agrícolas é comum o cultivo da cultura principal sobre os restos de palha da colheita do cultivo anterior em decorrência do sistema de plantio direto. A palhada remanescente no solo pode exercer influência positiva ou negativa sobre a cultura principal pela liberação de compostos orgânicos que exercem alelopatia sobre as plantas da cultura subsequente. Este experimento constou da mistura e homogeneização das palhas de nabo (Brassica rapa L.), aveia (Avena sativa L.), crambe (Crambe abyssinica Hochst. ex R. E. Fries), cartamo (Carthamus tinctorius L.) e canola (Brassica napus L.var) no solo, que foi colocado em bandejas plásticas onde semeou-se o milho. O delineamento experimental foi inteiramente casualizados com seis tratamentos e três repetições. As características analizadas foram: emergência, índice de velocidade de emergência, comprimento de parte aérea, comprimento de raiz, massa seca de raiz, massa seca de parte aérea. As coberturas vegetais canola e cártamo apresentaram efeito positivo, já crambe, nabo e aveia tiveram efeito negativo sobre o crescimento inicial de plântulas de milho, não sendo indicadas para cobertura vegetal para semeadura do milho.

Nas lavouras agrícolas é comum o cultivo da cultura principal sobre os restos de palha da colheita do cultivo anterior em decorrência do sistema de plantio direto. A palhada remanescente no solo pode exercer influência positiva ou negativa sobre a cultura principal pela liberação de compostos orgânicos que exercem alelopatia sobre as plantas da cultura subsequente. Este experimento constou da mistura e homogeneização das palhas de nabo (Brassica rapa L.), aveia (Avena sativa L.), crambe (Crambe abyssinica Hochst. ex R. E. Fries), cartamo (Carthamus tinctorius L.) e canola (Brassica napus L.var) no solo, que foi colocado em bandejas plásticas onde semeou-se o milho. O delineamento experimental foi inteiramente casualizados com seis tratamentos e três repetições. As características analizadas foram: emergência, índice de velocidade de emergência, comprimento de parte aérea, comprimento de raiz, massa seca de raiz, massa seca de parte aérea. As coberturas vegetais canola e cártamo apresentaram efeito positivo, já crambe, nabo e aveia tiveram efeito negativo sobre o crescimento inicial de plântulas de milho, não sendo indicadas para cobertura vegetal para semeadura do milho.

Allelopathy of winter cover straws on the initial maize growth / Alelopatia de palhadas de coberturas de inverno sobre o crescimento inicial de milho

In agricultural crops is common planting the main crop on the remains of straw harvesting the crop earlier due to no-tillage system. The straw remaining in the soil can exert positive or negative influence on the main crop through the release of organic compounds that carry allelopathy on plants of the subsequent growing. This experiment consisted of mixing and blending of different types of turnip (Brassica rapa L.), oats (Avena sativa L.), crambe (Crambe abyssinica Hochst. Ex RE Fries), Safflower (Carthamus tinctorius L.) and rapeseed (Brassica napus L . var) in soil and placed in plastic trays where they planted the seeds of maize. The experimental design was completely randomized design with six treatments and three repetições. As ratings were: emergence, rate of emergence, shoot length, root length, root dry weight, dry weight of shoots. The cover crops canola and safflower showed a positive effect, as crambe, turnips and oats had a negative effect on initial growth of maize seedlings, are not suitable for cover crop to maize sowing.

 Nas lavouras agrícolas é comum o cultivo da cultura principal sobre os restos de palha da colheita do cultivo anterior em decorrência do sistema de plantio direto. A palhada remanescente no solo pode exercer influência positiva ou negativa sobre a cultura principal pela liberação de compostos orgânicos que exercem alelopatia sobre as plantas da cultura subsequente. Este experimento constou da mistura e homogeneização das palhas de nabo (Brassica rapa L.), aveia (Avena sativa L.), crambe (Crambe abyssinica Hochst. ex R. E. Fries), cartamo (Carthamus tinctorius L.) e canola (Brassica napus L.var) no solo, que foi colocado em bandejas plásticas onde semeou-se o milho.  O delineamento experimental foi inteiramente casualizados com seis tratamentos e três repetições. As características analizadas foram: emergência, índice de velocidade de emergência, comprimento de parte aérea, comprimento de raiz, massa seca de raiz, massa seca de parte aérea. As coberturas vegetais canola e cártamo apresentaram efeito positivo, já crambe, nabo e aveia tiveram efeito negativo sobre o crescimento inicial de plântulas de milho, não sendo indicadas para cobertura vegetal para semeadura do milho.

Allelopathy of winter cover straws on the initial maize growth / Alelopatia de palhadas de coberturas de inverno sobre o crescimento inicial de milho

In agricultural crops is common planting the main crop on the remains of straw harvesting the crop earlier due to no-tillage system. The straw remaining in the soil can exert positive or negative influence on the main crop through the release of organic compounds that carry allelopathy on plants of the subsequent growing. This experiment consisted of mixing and blending of different types of turnip (Brassica rapa L.), oats (Avena sativa L.), crambe (Crambe abyssinica Hochst. Ex RE Fries), Safflower (Carthamus tinctorius L.) and rapeseed (Brassica napus L . var) in soil and placed in plastic trays where they planted the seeds of maize. The experimental design was completely randomized design with six treatments and three repetições. As ratings were: emergence, rate of emergence, shoot length, root length, root dry weight, dry weight of shoots. The cover crops canola and safflower showed a positive effect, as crambe, turnips and oats had a negative effect on initial growth of maize seedlings, are not suitable for cover crop to maize sowing.

Nas lavouras agrícolas é comum o cultivo da cultura principal sobre os restos de palha da colheita do cultivo anterior em decorrência do sistema de plantio direto. A palhada remanescente no solo pode exercer influência positiva ou negativa sobre a cultura principal pela liberação de compostos orgânicos que exercem alelopatia sobre as plantas da cultura subsequente. Este experimento constou da mistura e homogeneização das palhas de nabo (Brassica rapa L.), aveia (Avena sativa L.), crambe (Crambe abyssinica Hochst. ex R. E. Fries), cartamo (Carthamus tinctorius L.) e canola (Brassica napus L.var) no solo, que foi colocado em bandejas plásticas onde semeou-se o milho.  O delineamento experimental foi inteiramente casualizados com seis tratamentos e três repetições. As características analizadas foram: emergência, índice de velocidade de emergência, comprimento de parte aérea, comprimento de raiz, massa seca de raiz, massa seca de parte aérea. As coberturas vegetais canola e cártamo apresentaram efeito positivo, já crambe, nabo e aveia tiveram efeito negativo sobre o crescimento inicial de plântulas de milho, não sendo indicadas para cobertura vegetal para semeadura do milho.