Concentración foliar de macro- y micro-nutrimentos en cuatro leguminosas maderables del trópico estacionalmente seco de Costa Rica / Foliar concentration of macro- and micronutrients in four woody legumes from a tropical dry-seasonal forest in Costa Rica

Resumen La productividad de las plantaciones forestales con especies nativas se puede incrementar si se conocen bien los requerimientos nutricionales de cada una de las especies. Estos requerimientos pueden variar de acuerdo a las estrategias ecológicas de las especies y a las adaptaciones que tienen, como por ejemplo la capacidad de fijar nitrógeno. En el presente trabajo se presentan los "rangos satisfactorios" de concentración foliar de macronutrimentos y micronutrimentos para cuatro leguminosas del trópico estacionalmente seco de Guanacaste, Costa Rica. Se analizó la concentración foliar de N, P, Ca, Mg, K, S, Fe, Mn, Cu, Zn y B, Na en las especies Dalbergia retusa (cocobolo), Enterolobium cyclocarpum (guanacaste), Hymenaea courbaril (guapinol) y Schizolobium parahyba (gallinazo). La concentración de nutrimentos varió con las especies y según la capacidad de fijar nitrógeno o no y dentro de cada una de esas categorías de acuerdo a la tasa de crecimiento. La concentración total de nutrimentos fue mayor para las especies fijadoras de N que para las no fijadoras y dentro de cada uno de esos grupos la concentración total de nutrimentos fue mayor para las especies de crecimiento rápido comparado con aquellas de crecimiento más lento. De acuerdo a la cantidad de nutrimentos observados en las hojas, se recomienda que H. courbaril y D. retusa deberían ser sembradas en suelos relativamente pobres de nutrimentos, mientras que E. cyclocarpum y S. parahyba en suelos más fértiles. Para D. retusa e H. courbaril se presenta información nueva sobre concentraciones y se mejora la misma para algunos elementos no mencionados en la literatura para E. cyclocarpum y S. parahyba.

Abstract The information about nutritional aspects of trees in the tropical dry forest is scarce. This investigation aims to establish a normal range of foliar nutrient concentration to four forestry species as related to their growth rates and biological nitrogen fixation capacity in the seasonally dry ecosystem at Guanacaste, Costa Rica. Foliar samples for four species: Dalbergia retusa (cocobolo), Enterolobium cyclocarpum (guanacaste), Hymenaea courbaril (guapinol or jatobá) and Schizolobium parahyba (gallinazo or pachaco), all belonging to the Fabaceae family, were analyzed for N, P, Ca, Mg, K, S, Fe, Mn, Cu, Zn, B and Na. Nutrient concentration varied with species according to their ability to fix nitrogen and their rate of growth. The overall concentration of macronutrients was higher in nitrogen-fixing species compared with non-fixing species, and within each one of those groups, the species with higher growth rate presented more macronutrients than species with low growth rate. According to the concentration of foliar nutrients accumulated in the foliage, we recommend that H. courbaril and D. retusacould be grown in the region soils with medium fertility and E. cyclocarpum and S. parahyba in the more fertile soils. Values ranges of foliar concentrations considered as satisfactory presented in this work are new for D. retusa and H. courbaril and improve the scarce information available for E. cyclocarpum and S. parahyba. Rev. Biol. Trop. 66(3): 969-983. Epub 2018 September 01.

Crescimento de Hymenaea courbaril L. var. stilbocarpa (Hayne) Lee et Lang. e Enterolobium contortisiliquum (Vell) Morong (Leguminosae) sob diferentes níveis de sombreamento / Growth of Hymenaea courbaril L. var. stilbocarpa (Hayne) Lee et Lang. e Enterolobium contortisiliquum (Vell) Morong (Leguminosae) under different shading levels

Hymenaea courbaril L. var. stilbocarpa (Hayne) Lee et Lang. é uma espécie clímax tolerante a sombra, ao passo que Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong. é uma espécie pioneira. O desenvolvimento destas espécies pode refletir a habilidade de adaptação aos diferentes fatores ambientais (luz, água e temperatura) no local em que estão crescendo. O suprimento inadequado de um desses fatores pode reduzir o vigor da planta e limitar seu desenvolvimento. O presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos do nível de sombreamento no crescimento e a concentração de pigmentos fotossintéticos em duas espécies de leguminosas arbóreas, Hymenaea courbaril L. var. stilbocarpa (Hayne) Lee et Lang. e Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong. O experimento foi conduzido no Setor de Olericultura do Centro Universitário Luterano de Ji-Paraná (CEULJI/ULBRA)/Rondônia. Durante a formação das mudas, ambas as espécies foram expostas a quatro tratamentos de sombra: 0 % (controle - sol pleno); 30 %; 50 % e 80 %. Cada tratamento foi constituído com três repetições de cada espécie; o delineamento experimental foi inteiramente casualisado. Quatro meses após a semeadura, as seguintes análises foram realizadas: número de folhas, altura da planta, comprimento do sistema radicular, massa seca total e concentração de pigmentos fotossintéticos. O tratamento sob sol pleno afetou negativamente o crescimento de ambas as espécies. As mudas crescidas sob 50% e 80% apresentaram melhor desenvolvimento. Conforme o aumento do sombreamento houve um decréscimo na razão clorofila a/b e um aumento nas concentrações de clorofila total e carotenóides totais.

Hymenaea courbaril L. var. stilbocarpa (Hayne) Lee et Lang. is a clímax shadow tolerant specie and Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong., by the other hand, is considered as a pioneer specie. The development of these species may reflect its adaptation ability to different environmental elements (light, water and temperature) at its growth site. An inadequate supply of some of these elements may reduce plant vigor and limit its development. This work aimed to evaluate the effects of shade intensity on the growth and photosynthetic pigment concentration of two arboreal legumes that are typical to northern Brazil, namely, the Hymenaea courbaril L. var. stilbocarpa (Hayne) Lee et Lang. and the Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong. The experiment was carried out at the Centro Universitário Luterano de Ji-Paraná (CEULJ/ULBRA)/Rondônia. During the formation of the seedlings, both species were exposed to four treatments of shade: 0 % (control - without shade); 30 %; 50 % e 80 %. Each treatment was carried out with three replications for each species; the experimental design was completely randomized. Four month after sowing, the following analyses were carried out: number of leaves, plant height, roots length, dry mass and photosynthetic pigment concentration. The treatment under 0% shade impaired the seedling growth of both species. The most favorable treatments were 50 % and 80 % shade. According to the shade intensity, the chlorophyll a/b ratio decreased and the chlorophyll and carotenoids increased.

Produção de biomassa e estrutura do pasto de capim-andropogon em sistema silvipastoril e monocultura / Biomass production and pasture structure of Andropogon grass in a silvopastoral system and in monoculture

A produção de biomassa e as características estruturais do capim-andropogon foram avaliadas nas idades de rebrota de 35, 49 e 63 dias, em três ambientes de um sistema silvipastoril: sob a copa de pau-d'arco, sob a copa de jatobá, em área aberta; local fora da copa de qualquer árvore e em sistema de monocultura. O delineamento experimental foi o de parcelas subdivididas com cinco repetições. As parcelas foram representadas pelos ambientes e as subparcelas, pelas idades de rebrota. A luminosidade sob pau-d'arco, sob jatobá e em área aberta foi de 74, 62 por cento e 82 por cento, respectivamente, das áreas a pleno sol. Houve interação ambiente versus idade de rebrota. O sombreamento sob a copa de pau-d'arco e de jatobá não afetou a produção de matéria seca do capim-andropogon, contudo reduziu a altura do pasto aos 63 dias de rebrota. O percentual de folhas da forragem aos 35 dias de rebrota foi mais elevado na monocultura. Nas outras idades de rebrota, os quatro ambientes não diferiram entre si.

The biomass production and pasture structure of Andropogon grass were evaluated at 35, 49, and 63 days of regrowth, in three silvopastoral environments: under Pau-d'Arco and Jatobá trees, in open field and in monoculture system. The experiment was designed in split plot with five replications, the plots were the environments and the split plots were the regrowth ages. The luminosities under Pau-d'Arco, Jatobá, and open field were: 74, 62, and 82 percent, respectively, relative to the areas under full sun. There was interaction among environments and ages of regrowth. The shading under the canopy of Pau-d'Arco and Jatobá did not affect the production of dry matter of Andropogon grass; however, reduced the height of the grass at 63 days of regrowth. The percentage of leaves of forage at 35 days of regrowth was higher in monoculture. At other ages of regrowth, the four environments did not differ among themselves.

An efficient and rapid DNA minipreparation procedure suitable for PCR/SSR and RAPD analyses in tropical forest tree species

An efficient and rapid DNA minipreparation modified method for frozen samples was developed for five tropical tree species: Copaifera langsdorffii, Hymenaea courbaril, Eugenia uniflora, Tabebuia roseo alba and Cariniana estrellensis. This procedure that dispenses the use of liquid nitrogen, phenol and the addition of proteinase K, is an adaptation of the CTAB-based DNA extraction method. The modifications included the use of PVP to eliminate the polyphenols, only one chloroform-isoamyl alcohol step and the addition of RNase immediately after extraction with chloroform. The yields of the DNA samples ranged from 25.7 to 42.1 µg from 100 mg leaf tissue. The DNA samples extracted by this method were successfully used for PCR (SSR and RAPD) analyses in these five and other twelve tropical tree species.

Este trabalho teve como objetivo otimizar um protocolo econômico, rápido e eficaz de minipreparação de DNA genômico, para as espécies florestais Copaifera langsdorffii (Óleo de Copaíba), Hymenaea courbaril (Jatobá), Eugenia uniflora (Pitanga), Tabebuia roseo alba (Ipê Branco) e Cariniana estrellensis (Jequitibá Branco). Este método é uma adaptação da técnica de extração CTAB de Doyle e Doyle (1990), o qual consiste principalmente na adição de PVP para eliminar polifenoles, somente uma etapa de extração com clorofórmio-álcool isoamílico e a adição da RNase A imediatamente após a extração com clorofórmio. O método também dispensa o uso de nitrogênio líquido, o uso do fenol e a adição de proteinase K. Os DNAs das espécies florestais extraídos apresentaram alto rendimento e boa qualidade, com rendimento de 25.7 a 42.1 µg de DNA a partir de 100 mg de tecido foliar congelado. Com este protocolo, em apenas 1 dia de trabalho, uma pessoa pode completar o isolamento do DNA de aproximadamente 50 amostras de folhas (dependendo da capacidade da centrífuga). O DNA obtido pode ser usado para métodos de análise baseados em PCR (SSR e RAPD).

Funcionalidad de una mezcla de gomas de acasia glomerosa, Enterolobium cyclocarpum e Hymenaea courbaril en la preparación de helados de bajo contenido calórico / Functionality of a mixture of gums from acacia glomerosa, Enterolobium cyclocarpum and Hymenea courbaril in the low fat ice-cream preparation

Acacia glomerosa, Anterolobium cyclocarpum e Hymenaea courbaril, especies arbóreas ampliamente disemindas en Venezuela producen gomas con buen rendimiento. La mezcla de estas gomas se ensayó, como estabilizante en la preparación de helados de bajo contenido calórico. La viscosidad, el porcentaje de derretido y las propiedades sensoriales fueron determinados. Estas características físico-químicas se compararon con las exhibidas por los productos obtenidos con base en mezcla de gomas comerciales. La mezcla de gomas de las especies estudiadas incrementó la viscocidad del sistema, por lo tanto, favoreció una excelente incorporación y una distribución uniforme del aire; aportó textura y estabilidad durante el almacenamiento; mejoró la capacidad de expansión de la espuma y las propiedades de derretido. Por otra parte, aportó buenas características sensoriales, como la indica el alto puntaje alcanzado; apariencia (7.78), cremosidad (7.62), sabor (8.01) y bajo puntaje en presencia de cristales de hielo (3.06). Este trabajo evidenció la funcionalidad como estabilizante de la mezcla de gomas investigadas en la preparación de helados bajo en calorías.

Acacia glomerosa, Enterolobium cyclocarpum and Hymenaea courbaril, species widely disseminated in Venezuela, South America, produce gum with good yield. The mixture of these gums was tested as stabilizer in the low fat ice cream preparation. Viscosity, overrun, foam expansion, meltdown, shape factor and sensory properties were determined. These quality characteristics were compared with those exhibited by the product obtained with a mixture of commercial gums. The mixture tested provided the suitable viscosity for the ice cream mix with the corresponding overrun and texture. It gave better foaming properties and air incorporation. On the other hand, it was demonstrated the good sensory attributes by the highest score i.e. appearance (7.78), creaminess (7.62), flavor (8.01) and lowest score of iciness (3.06). This work showed good functionality as stabilizer of the mixture of gums investigated in the low fat ice cream preparation.