Assessment of zinc solubilization potential of zinc-resistant Pseudomonas oleovorans strain ZSB13 isolated from contaminated soil / Avaliação do potencial de solubilização do zinco da cepa ZSB13 de Pseudomonas oleovorans resistente ao zinco isolada de solo contaminado

Zinc is an essential micronutrient that is required for optimum plant growth. It is present in soil in insoluble forms. Bacterial solubilization of soil unavailable form of Zn into available form, is an emerging approach to alleviate the Zn deficiency for plants and human beings. Zinc solubilizing bacteria (ZSB) could be a substitute for chemical Zn fertilizer. The present study aimed to isolate and characterize bacterial species from the contaminated soil and evaluate their Zn solubilizing potential. Zn resistant bacteria were isolated and evaluated for their MIC against Zn. Among the 13 isolated bacterial strains ZSB13 showed maximum MIC value upto 30mM/L. The bacterial strain with the highest resistance against Zn was selected for further analysis. Molecular characterization of ZSB13 was performed by 16S rRNA gene amplification which confirmed it as Pseudomonas oleovorans. Zn solubilization was determined through plate assay and broth medium. Four insoluble salts (zinc oxide (ZnO), zinc carbonate (ZnCO3), zinc sulphite (ZnS) and zinc phosphate (Zn3(PO4)2) were used for solubilization assay. Our results shows 11 mm clear halo zone on agar plates amended with ZnO. Likewise, ZSB13 showed significant release of Zn in broth amended with ZnCO3 (17 and 16.8 ppm) and ZnO (18.2 ppm). Furthermore, Zn resistance genes czcD was also enriched in ZSB13. In our study, bacterial strain comprising Zn solubilization potential has been isolated that could be further used for the growth enhancement of crops.

O zinco é um micronutriente essencial necessário para o crescimento ideal das plantas. Ele está presente no solo em formas insolúveis. A solubilização bacteriana da forma indisponível de Zn no solo para a forma disponível é uma abordagem emergente para aliviar a deficiência de Zn em plantas e seres humanos. Bactérias solubilizadoras de zinco (ZSB) podem ser um substituto para fertilizantes químicos de Zn. O presente estudo teve como objetivo isolar e caracterizar espécies bacterianas de solo contaminado e avaliar seu potencial de solubilização de Zn. Bactérias resistentes ao Zn foram isoladas e avaliadas quanto ao seu MIC contra o Zn. Entre as 13 cepas bacterianas isoladas, ZSB13 apresentou valor máximo de MIC de até 30 mM/L. A cepa bacteriana com maior resistência ao Zn foi selecionada para análise posterior. A caracterização molecular de ZSB13 foi realizada por amplificação do gene 16S rRNA que o confirmou como Pseudomonas oleovorans. A solubilização do Zn foi determinada através de ensaio em placa e meio caldo. Quatro sais insolúveis (óxido de zinco (ZnO), carbonato de zinco (ZnCO3), sulfito de zinco (ZnS) e fosfato de zinco (Zn3 (PO4) 2) foram usados para o ensaio de solubilização. Nossos resultados mostram uma zona de halo clara de 11 mm em placas de ágar corrigidas com ZnO. Da mesma forma, ZSB13 mostrou liberação significativa de Zn em caldo alterado com ZnCO3 (17 e 16,8 ppm) e ZnO (18,2 ppm). Além disso, os genes de resistência ao Zn czcD também foram enriquecidos em ZSB13. Em nosso estudo, a cepa bacteriana compreendendo potencial de solubilização de Zn foi isolada e poderia ser usada posteriormente para o aumento do crescimento de safras.

Effects of nitrogen and phosphorus availability on the early growth of two congeneric pairs of savanna and forest species / Efeitos da disponibilidade de nitrogênio e fósforo no crescimento inicial de dois pares congenéricos de espécies de savana e floresta

In the tropical region, savannas and seasonal forests, both highly diverse biomes, occur side by side, under the same climate. If so, that mosaic cannot be explained solely by climatic variables, but also by fire, water availability and soil status. Nutrient availability in the soil, especially nitrogen and phosphorus, has been postulated to explain the abrupt transitions between savannas and seasonal forests in tropical regions. Plants from these two biomes may present different nutritional strategies to cope with nitrogen and phosphorus limitation. We used two congeneric pairs of trees — each pair with a species from the savanna and another from the neighboring seasonal forest — to test whether savanna and forest species presented different nutritional strategies during their early development. We cultivated 56 individuals from each of these species in a hydroponics system with four treatments: (1) complete Hoagland solution, (2) Hoagland solution without nitrogen, (3) Hoagland solution without phosphorus, and (4) Hoagland solution without nitrogen and phosphorus. After 45 days, we harvested the plants and measured total biomass, root to shoot ratio, height, leaf area, and specific leaf area. Overall, savanna species were lighter, shorter, with smaller leaves, higher specific leaf areas, and higher root to shoot ratios when compared to the forest species. Nitrogen increased the performance of species from both biomes. Phosphorus improved the performance of the forest species and caused toxicity symptoms in the savanna species. Hence, savanna and forest species presented different demands and were partially distinct already as seedlings concerning their nutritional strategies.

Em regiões tropicais, savanas e florestas estacionais, biomas altamente diversos, ocorrem lado a lado, sob o mesmo clima. Sendo assim, esse mosaico não pode ser explicado somente por variáveis climáticas, devendo ser considerada a frequência e intensidade de incêndios, disponibilidade de água e status do solo. A disponibilidade de nutrientes no solo, especialmente nitrogênio e fósforo, tem sido postulada para explicar as transições abruptas entre savanas e florestas estacionais nos trópicos. Espécies vegetais desses dois biomas podem apresentar estratégias nutricionais diferentes para lidar com a limitação tanto de nitrogênio como de fósforo. Utilizamos dois pares de árvores congenéricas — cada par com uma espécie típica de savana e outra de floresta estacional vizinha — para testar se as espécies da savana e da floresta apresentaram estratégias nutricionais diferentes durante seu desenvolvimento inicial. Cultivamos 56 indivíduos de cada uma dessas espécies em um sistema hidropônico com quatro tratamentos: (1) solução Hoagland completa, (2) solução Hoagland sem nitrogênio, (3) solução Hoagland sem fósforo e (4) solução Hoagland sem nitrogênio e fósforo. Após 45 dias, colhemos as plantas e medimos a biomassa total, a relação raiz / parte aérea, altura, área foliar e área foliar específica. No geral, as espécies savânicas foram mais leves, menores em altura, área foliar e área foliar específica e apresentaram maiores razões entre biomassa radicular por biomassa aérea quando comparadas às espécies florestais. A oferta de nitrogênio aumentou o desempenho das espécies de ambos biomas. O fósforo melhorou o desempenho das espécies florestais e causou sintomas de toxicidade nas espécies savânicas. Concluímos que, já como mudas, espécies congenéricas de savana e floresta apresentaram demandas distintas e foram parcialmente diferentes em relação a suas estratégias nutricionais.

Pedometria e acompanhamento bioquímico no pós-operatório de bovinos Nelore com onfalopatias / Pedometer and biochemistry monitoring on postoperative from Nelore cattle with umbilical diseases

A analgesia pós-operatória em bovinos, por vezes, é negligenciada, frequentemente por falta de métodos quantitativos para seu diagnóstico e dimensionamento. Os objetivos deste trabalho foram: avaliar a pedometria e o acompanhamento bioquímico no pós-operatório de bovinos Nelore com onfalopatias e comparar a eficiência anti-inflamatória e analgésica entre diferentes doses de flunixin meglumine e meloxicam nesses animais. Foram utilizados 24 bovinos; deste total, 18 animais foram submetidos a laparotomia para tratamento das onfalopatias e, posteriormente, divididos em três grupos de animais: G1, que recebeu 1,1mg/kg flunixin; G2, 2,2mg/kg flunixin; G3, 0,5mg/kg meloxicam. A via de eleição para os tratamentos foi a IM, uma vez ao dia, totalizando seis aplicações. Outros seis bovinos saudáveis compuseram o grupo controle (GC). As coletas do sangue total para mensuração do cortisol plasmático foram realizadas antes e depois da cirurgia, assim como a leitura do pedômetro e o exame clínico. As concentrações plasmáticas de cortisol diferiram apenas no M0, entre o GC e os grupos tratados. O flunixin meglumine em diferentes doses e o meloxicam foram equivalentes no tratamento da dor pós-operatória e no efeito anti-inflamatório em bovinos submetidos à laparotomia para tratamento das onfalopatias.(AU)

Postoperative analgesia in cattle is sometimes overlooked, frequently due to the lack of quantitative methods for diagnosis and measurement. The objectives of this study were: to analyze the pedometric and biochemistry alterations of postoperative period in Nelore bovines with umbilical diseases; compare the anti-inflammatory and analgesic efficiency between different doses of flunixin meglumine and meloxicam in the postoperative of umbilical diseases in these animals. Twenty four bovines were used. From this total, 18 animals were submitted to laparotomy for treatment of umbilical diseases and subsequently divided into three groups of animals: G1, which received 1.1mg/kg flunixin, G2 2.2mg/kg flunixin, G3 0.5mg/kg meloxicam. Six other healthy cattle were allocated to the control group (CG). Total blood samples for plasma cortisol clinical examination was performed on standardizer times. Plasma cortisol concentrations differed only in the M0 between GC and treated groups. Flunixin meglumine in different doses and meloxicam were equivalent in the treatment of postoperative pain and anti-inflammatory effect in cattle submitted to laparotomy for the treatment of umbilical diseases.(AU)

Productive sustainability in a silvopastoral system / Sustentabilidade produtiva em sistema silvipastoril

The objective was to analyze the productive and economic sustainability of the silvopastoral system, in the state of Mato Grosso do Sul. The system had been implanted five years earlier, using Eucalyptus sp. (GG100), arranged in stands with three rows in an East/West direction, 20 meters apart, with 1.2 meters between plants and 1.5 meters between rows. The eucalyptus trees were planted in consortium with Brachiaria brizantha cv. Marandu and Nelore heifers, in the rearing (post-weaning) phase, weighing 186.2 Kg (± 21.18) and aged approximately 12 months. Samples were collected for chemical evaluation of the soil, determination of the quantity of carbon fixed by the tree species, evaluation of the forest component, study of the animals' grazing behavior, measurement of the physiological and behavioral indicators of stress in the heifers, meteorological monitoring, analysis of animal yield and economic viability. There were improvements in the content of soil organic matter in the surface layer of the soil (0 to 10 cm) and a tendency for the soil organic matter content to rise as distance from the rank of trees increased. The central rows of each stand showed less growth in height and diameter, when compared to the outer rows. There were significant differences for the mass of dry matter from leaves, branches, stem and roots between the different rows in the stand. In general, these values were higher in the lowest row, indicating that in arrangements with three rows, the central row tends to present lower development in relation to the side rows, reflecting negatively on the volume of wood and yield. The capacity for neutralizing greenhouse gases emitted by cattle was influenced by the position of the trees in the stands, and there were differences in the carbon content between the different compartments of the trees. Plasmatic concentrations of cortisol and progesterone were measured and associated with the interval in the day when animals grazed most, between 10.00h and 16.00h. This indicated that the thermal comfort provided in the site by the system was favorable to ingestion at the time of greatest sunshine, as well as resulting in less total time spent on ingestion compared to what is seen in other production systems for cattle in extensive pastures. The financial balance for the silvopastoral activities carried out on the property revealed, in general, greater return rate for the forestry compared to cattle in the system, so far.

Objetivou-se analisar a sustentabilidade produtiva e econômica do Sistema Silvipastoril, em Mato Grosso do Sul, implantado há 5 anos, mediante consórcio entre Eucalyptus sp. (GG100), dispostos em renques com fileiras triplas no sentido Leste/Oeste, distantes entre si por 20 metros, com 1,2 metros entre plantas e 1,5 metros entre fileiras, Brachiaria brizantha cv. Marandu e novilhas Nelore, em fase de recria, com 186,2 Kg (± 21,18) e aproximadamente 12 meses. Foram coletadas amostras para avaliação química do solo, determinação da quantidade fixada de carbono pela espécie arbórea, avaliação do componente florestal, estudo do comportamento de pastejo dos animais, mensuração dos indicadores fisiológicos e comportamentais de estresse das novilhas, controle meteorológico, da produtividade animal e a viabilidade econômica. Houve melhorias nos teores de matéria orgânica do solo na camada superficial do solo (0 a 10 cm) e uma tendência de aumento do teor de matéria orgânica no solo a medida que se distancia do renque. As fileiras centrais de cada renque tiveram menor crescimento em altura e em diâmetro, quando comparadas às fileiras laterais. Houve diferenças significativas para a massa de matéria seca de folhas, ramos, caule e raízes entre as diferentes fileiras do renque, sendo de maneira geral, maiores na fileira inferior, indicando que em arranjos com fileiras triplas, as fileiras centrais tendem a apresentar um desenvolvimento inferior em relação às fileiras laterais, o que reflete negativamente no volume de madeira e produção. A capacidade de neutralizar a emissão de GEEs por bovinos foi influenciada pela posição das árvores nos renques de plantio e houve diferenças nos teores de carbono dos diferentes compartimentos das árvores. A mensuração das concentrações plasmáticas de cortisol e de progesterona, associados ao intervalo do dia em que se observou maior frequência de pastejo pelos animais, entre 10 e 16 horas, indica que o conforto térmico proporcionado no ambiente local pelo sistema é favorável para a ingestão nos momentos de maior incidência de luz solar, bem como resultou em menor tempo de ingestão total comparado ao que se verifica nos demais sistemas de produção de bovinos em pastejo extensivo. O balanço financeiro das atividades silvipastoril realizadas na propriedade revelou, no geral, maior taxa de retorno à silvicultura comparada à criação de bovinos no sistema, até o momento.

Chemical and physical properties of an anthropogenic dark earth soil from Bragança, Para, Eastern Amazon / Propriedades físicas e químicas de Terra Preta Antropogênica em Bragança, Pará, Amazônia Oriental

Although anthropogenic dark earth (ADE) is generally found in non-floodable land, it also occurs on floodplains but, there is no information about the chemical and physical characteristics of ADE in this environment. In this study, we propose to check the hypothesis that a Gleysol, classified as ADE, presents improved chemical and physical conditions than an adjacent soil, no anthropogenic. Thus, the objective of this study was to characterize the chemical and physical properties of the top layer of two ADE profiles in a Gleysol and compare them with an adjacent soil. Samples were taken from two areas classified as ADE in Bragança, Pará State, Brazil, at the "Jabuti" archaeological site, and from an adjacent non-anthropogenic site. Disturbed and undisturbed soil samples were collected at the soil depth of 0.05-0.10 m for chemical (pH, potential acidity, exchangeable cations, and soil organic carbon) and physical (soil particle size distribution, particles density, water retention curve, total porosity, microporosity, macroporosity, and bulk density) analysis. The two areas of ADE in a Gleysol, showed improved soil chemical properties compared to the adjacent soil, particularly in relation to phosphorus and calcium levels that contributed to higher cation exchange capacity which, in turn, was positively related to organic carbon content. Changes in soil physical properties were less noticeable but both areas of ADE presented higher water retention capacity, particularly at low tension. The improved conditions of the ADE soil under Gleysols shows that these areas are adequate for soil cultivation, especially with plants adapted to floodplain.

Embora as terras pretas antropogênicas (TPA) geralmente são encontradas em áreas de terra firme, elas também ocorrem em áreas e várzeas, mas, não há informações sobre as características químicas e físicas de TPA neste ambiente. Neste estudo, nós propomos verificar a hipótese de que um Gleissolo, classificado como TPA, apresenta melhores condições químicas e físicas do que o solo adjacente, não antropogênico. Assim, o objetivo do estudo foi caracterizar as propriedades químicas e físicas da camada superficial de dois perfis de TPA em um Gleissolo e compará-los com um solo adjacente. Amostras de solo foram coletadas em duas áreas classificadas como TPA em Bragança, Estado do Pará, Brasil, no sítio arqueológico "Jabuti" e em uma área adjacente não antropogênica. Amostras de solo com estrutura deformada e indeformada foram coletadas na profundidade de 0,05-0,10 m para análises químicas (pH, acidez potencial, cátions trocáveis, e carbono orgânico do solo) e físicas (distribuição do tamanho das partículas do solo, densidade de partículas, curva de retenção de água, porosidade total, microporosidade, macroporosidade e densidade do solo). As duas áreas de TPA em Gleissolo, apresentaram melhores propriedades químicas comparadas com o solo adjacente, principalmente em relação aos níveis de fósforo e cálcio que contribuíram para a maior capacidade de troca catiônica que, por sua vez, foi positivamente relacionada com o conteúdo de carbono orgânico. Mudanças nas propriedades físicas do solo foram menos pronunciadas, mas as duas áreas de TPA exibiram maior capacidade de retenção de água, sobretudo em baixa tensão.