Physical and physiological quality of seeds of Campo Grande Stylosanthes coated with different binder materials / Qualidade física e fisiológica de sementes de Stylosanthes Campo Grande revestidas com diferentes materiais cimentantes

ABSTRACT: The binder materials used in seed coating provide adherence of the filler materials onto the seeds. Adequate concentrations of the binder promote good physical characteristics of coating while not impairing seed physiological characteristics. Thus, the objective of this study was to evaluate the type and the concentration of binder materials that allow the best physical and physiological characteristics in coated seeds of Campo Grande Stylosanthes. Seed coating was carried out in a coating pan, using sand as the filling material. The treatments consisted of 2 types of binders mixed in 3 ratios (PVA glue and gum arabic glue, diluted in water, 3:1, 2:1, and 1:1), and uncoated seeds as control. The coated seeds were evaluated for physical and physiological characteristics. The laboratory and greenhouse experiments were arranged in a completely randomized design. Results showed that at the different concentrations used this study, neither the PVA glue nor the gum arabic glue had any effect on the physiological quality of Campo Grande Stylosanthes seeds. However, PVA glue in the ratio of 2:1 provided the greatest surface area, maximum diameter, minimum diameter, and sphericity to coated seeds.

RESUMO: No processo de revestimento, os materiais cimentantes são os responsáveis por conferir a adesão dos materiais de enchimento às sementes. Concentrações adequadas de material cimentante promovem revestimento com boas características físicas e que não prejudiquem as características fisiológicas das sementes. Assim, o objetivo desse trabalho foi verificar o tipo e a concentração de material cimentante que possibilite as melhores características físicas e fisiológicas em sementes revestidas de estilosantes Campo Grande. O revestimento foi realizado em drageadora, utilizando areia como material de enchimento. Os tratamentos foram compostos por 2 tipos de materiais cimentantes em 3 proporções (cola cascorez extra e cola goma arábica, diluídas em água, 3:1, 2:1 e 1:1), além das sementes não revestidas, como controle. Após o revestimento, as sementes foram avaliadas quanto às características físicas e fisiológicas. O delineamento adotado foi inteiramente casualizado em laboratório e em casa de vegetação. Verificou-se que as colas cascorez extra e goma arábica não interferiram na qualidade fisiológica das sementes de estilosantes Campo Grande nas diferentes concentrações utilizadas. Entretanto, a cola cascorez extra na proporção 2:1 proporcionou maior área, diâmetro máximo, diâmetro mínimo e esfericidade nas sementes revestidas.

Anatomia foliar de três espécies de Stylosanthes SW. e sua associação com a composição e formação potencial de fitobezoares em bovinos / Leaf anatomy of three species of Stylosanthes SW. and its association with the composition and formation potencial of phytobezoar in bovines

Fitobezoares são estruturas formadas pela agregação de fibras, principalmente vegetais, no trato digestivo de ruminantes, ocasionando obstruções intestinais que podem levar o animal à morte. Informações sobre a formação desse aglomerado ainda são escassas. Neste estudo, são identificados os principais componentes de fitobezoares bovinos, e descrita as estruturas anatômicas das folhas de três espécies de Stylosanthes SW.: S.capitata Vogel, S. macrocephala M. B. Ferreira & S. Costa, S. guianensis var. vulgaris M.B. Ferreira & Sousa Costa cv. 'Mineirão' e S. guianensis (Aubl.) Sw. As plantas selecionadas são utilizadas na dieta do gado e potenciais formadoras do fitobezoar. Os fitobezoares foram fragmentados para análise de sua composição e analisados seguindo-se as técnicas da anatomia vegetal. As fibras e cristais encontrados em fitobezoares são similares aos observados nos feixes esclerenquimáticos presentes nos folíolos das espécies de Stylosanthes avaliadas. Nossos resultados apontam diferenças na abundância de fibras nos folíolos de cada espécie. S. macrocephala é a variedade que sugere maior potencial para formação de fitobezoares no trato digestivo de animais que se alimentam dessa leguminosa, devido a abundância de fibras e cristais presentes na folha. Os feixes esclerenquimáticos, idioblastos e a abundância de cristais de oxalato de cálcio nas espécies Stylosanthes podem potencializar a formação de fitobezoares em ruminantes, em especial quando essas leguminosas são consumidas em excesso.

Phytobezoars are structures formed by the aggregation of primarily plant fibers in the digestive tract of ruminants, causing intestinal obstruction that can lead to the death of an animal. Information about the formation of these clusters is scarce. This study identified the main components of bovine phytobezoars and described the leaf anatomy of three species and one variety of Stylosanthes SW.: S.capitata Vogel, S. macrocephala B. Ferreira & S. Costa, S. guianensis var. vulgaris M.B. & Sousa Ferreira Costa cv. 'Mineirão' and S. guianensis (Aubl.) Sw. These plants are used as feed for livestock and probably contribute to the formation of phytobezoars. The phytobezoars were fragmented for analysis of their internal composition and were studied according to plant anatomy techniques. The fibers and crystals found in phytobezoars were similar to the sclerenchyma fiber bundles found in Stylosanthes. The comparative analysis of Stylosanthes showed differences in the abundance of fibers in the leaflets of each species. S. macrocephala is the variety that may have the highest potential for formation of phytobezoars in the digestive tract of animals because there was an abundance of fibers and crystals present in the leaf. The sclerenchyma bundles, idioblasts, and the abundance of calcium oxalate crystals in Stylosanthes species may potentiate the formation of phytobezoars in ruminants, particularly when these legumes are consumed in excess.

Obstrução intestinal em bovinos associada ao consumo de Stylosanthes sp. (Fabaceae Papilionoideae) / Intestinal obstruction in cattle consuming Stylosanthes sp. (Fabaceae Papilionoideae)

The clinical and pathological findings of intestinal obstruction caused by phytobezoars in cattle consuming Stylosanthes sp. on three farms in Mato Grosso, Brazil, are described. The morbidity varied from 3.3 to 15% and the mortality was 100%. The animals stayed on pastures with predominance of Stylosanthes sp. for at least 60 days. The overall clinical picture was apathy followed by episodes of diarrhea or reduced feces and separation from the herd. Individual clinical signs were abdominal colic characterized by anorexia, discomfort, gastrointestinal hypomotility, dehydration, increased abdominal size, sweating, vocalization, sternal or lateral recumbence with the head on the flank. The clinical course lasted from 2 to 7 days. At necropsy, duodenal or pyloric obstruction was caused by ovoid phytobezoars of 2-4cm diameter; in the area of obstruction friable intestinal tissue with intense swelling, congestion, edema, and reddish mucosa was found. The rumen, abomasum and duodenum proximal to the site of obstruction was filled with greenish liquid, and absence of food contents was observed distally to the phytobezoars. Histologically, at the site of obstruction, the duodenum exhibited diffuse necrosis of the mucosal surface, thickening of the wall by submucosal edema, neutrophilic infiltration, fibrin deposition, necrosis of smooth muscle fibers, and marked congestion or hemorrhage. Pasture with the predominance of Stylosanthes sp. is a serious problem due to the possibility of phytobezoar formation, thus leading to intestinal obstruction and high mortality rates in cattle.

O objetivo deste trabalho é descrever, em três propriedades rurais no Estado de Mato Grosso, a epidemiologia, o quadro clínico e o patológico da obstrução intestinal por fitobezoares em bovinos que pastoreavam em piquetes com predomínio de Stylosanthes sp. pelo menos 60 dias. A morbidade variou de 3,3% a 15% e a mortalidade foi de 100%. O quadro clínico foi de cólica abdominal caracterizado por apatia, anorexia, inquietação, desconforto, sudorese e vocalização, seguido por episódios de diarreia ou diminuição da produção fecal, desidratação, hipomotilidade gastrintestinal, aumento do volume abdominal, decúbito esternal ou lateral com a cabeça voltada para o flanco e morte. O curso clínico foi de 2-7 dias. A principal alteração notada durante a necropsia dos bovinos foi a obstrução intestinal por fitobezoar ovoide de 2-5 cm de diâmetro, frequentemente no duodeno, próximo ao piloro, ocasionalmente em sua porção média. Na área de obstrução notou-se a necrose da parede intestinal que estava enegrecida e intensamente demarcada em relação a segmento adjacente normal, além de intenso espessamento associado a edema, congestão e hemorragia. O abomaso e os segmentos intestinais anteriores a obstrução apresentavam-se repletos de conteúdo alimentar líquido e posteriormente estava com ausência de conteúdo. O rúmen frequentemente tinha grande quantidade de conteúdo liquido a pastoso. Em todos os bovinos necropsiados múltiplas estruturas sólidas, arredondadas ou ovoides, esverdeadas (fitobezoares) foram observadas no abomaso. Estes achados indicam que pastagens com predomínio de Stylosanthes sp. predispõem a formação de fitobezoares, os quais podem levar à obstrução intestinal e morte em bovinos.

Variabilidade genética de acessos da cultivar ‘BRS Bela’ de Stylosanthes guianensis usando marcadores moleculares RAPD / Genetic variability of accessions of ‘BRS Bela’ cultivar of Stylosanthes guianensis using RAPD markers

Taxonomicamente, Stylosanthes guianensis está dividida em quatro variedades botânicas: var. guianensis, var. pauciflora, var. canescens e var. microcephala. A cultivar 'BRS Bela' é uma das duas cultivares dessa leguminosa forrageira registradas no Brasil e é composta por uma mistura física de sementes de quatro acessos pertencentes a variedades botânicas ainda desconhecidas. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a variabilidade genética entre os quatro acessos que compõem esta cultivar e determinar suas inter-relações com acessos de variedades botânicas conhecidas, usando a técnica de polimorfismos de DNA amplificados ao acaso (RAPD). Foram analisados 10 primers decâmeros em 36 acessos, do banco de germoplasma da Embrapa gado de Corte, de S. guianensis: 14 da variedade botânica pauciflora, 11 da var. guianensis, quatro da var. canescens, três da var. microcephala e os quatro acessos da cultivar 'BRS Bela'. As bandas amplificadas foram analisadas como dados binários e uma matriz de similaridade genética foi gerada, usando coeficiente de Jaccard. Com base na dissimilaridade genética, os acessos foram agrupados pelos métodos de ligação média entre grupos (UPGMA) e Tocher. A média de similaridade genética dentro das variedades botânicas foi de 0,72 para var. pauciflora, 0,63 para var. microcephala, 0,62 para var. canescens e 0,46 para var. guianensis. Entre os quatro acessos da cultivar 'BRS Bela', esta média foi de 0,62. Ambos os métodos de agrupamento geraram resultados similares e tenderam a agrupar os acessos da mesma variedade botânica. Os acessos da cultivar 'BRS Bela' foram agrupados com acessos var. guianensis. Os resultados mostram que há variabilidade genética dentro das variedades botânicas de S. guianensis e entre os acessos da cultivar 'BRS Bela' e que existe uma tendência ao agrupamento por variedade botânica.

Taxonomically Stylosanthes guianensis is divided in four botanical varieties: var. guianensis, var. pauciflora, var. canescens and var. microcephala. The 'BRS Bela' cultivar is one of the two cultivars of this forage legume registered on Brazil, it is made up of a physical mixture of seeds of four accessions of unknown botanical varieties. The objective in this research was to characterize the genetic variability among four accessions of the cultivar 'BRS Bela' and to determine its genetic relationship with others accessions of known botanical varieties, using the random amplified polymorphic DNA (RAPD) technique. Ten decamer primers were evaluated in 36 accessions, from the germoplasm bank of Embrapa Beef Cattle, of S. guianensis: 14 of the botanical variety pauciflora, 11 of var. guianensis, four of var. canescens, three of var. microcephala and the four accessions of cultivar 'BRS Bela'. The amplified bands were analyzed as binary data and a matrix of genetic similarity was generated using the coefficient of Jaccard. Genetic dissimilarity data were utilized for clustering the accessions by not weighted pair-group method with arithmetical average (UPGMA) and Tocher methods. The mean genetic similarity within of the botanic varieties was of 0.72 for var. pauciflora, 0.63 for var. microcephala, 0.62 for var. canescens and 0.46 for var. guianensis. Among the four accessions of cultivar 'BRS Bela' this mean was 0.62. Both methods of clustering generated similar results and showed a tendency to cluster the accessions of the same botanical variety. The accessions of cultivar 'BRS Bela' were grouped with accessions of botanical variety guianensis. The results show that there is genetic variability within of the botanical varieties of S. guianensis and among the accessions of the cultivar 'BRS Bela' and that there is a tendency to the clustering by botanical variety.

Alelopatia de duas espécies de braquiária em sementes de três espécies de estilosantes / Allelopathy of two brachiaria species in seeds of three species of stylosanthes

A alelopatia é muito comum em gramíneas como a Brachiaria brizantha e B. decumbens, podendo representar um problema em pastagens consorciadas com Stylosanthes, já que, nessa situação, a perpetuação da leguminosa depende da ressemeadura natural. Apesar da grande quantidade de sementes de estilosantes produzidas anualmente, nessas pastagens consorciadas, observa-se, em campo, pequena quantidade de plantas jovens, o que pode ser atribuído a um possível efeito alelopático da gramínea. Considerando a importância da alelopatia no consórcio de braquiárias com estilosantes, testou-se o potencial alelopático de extratos de Brachiaria brizantha e B. decumbens na germinação de sementes de três espécies de estilosantes. Verificou-se que há efeito alelopático negativo de B. brizantha e B. decumbens na germinação de sementes de Stylosanthes guianensis e somente de B. decumbens na germinação de S. capitata; há efeito alelopático positivo de B. brizantha nas sementes de S. macrocephala; não há efeito alelopático de B. brizantha na germinação de sementes de S. capitata e nem de B. decumbens em S. macrocephala.

The allelopathy is very common in grasses such as Brachiaria brizantha and Brachiaria decumbens, could represent a problem in pastures consortium with Stylosantes since, in this situation, the perpetuation of the legume dependent natural reseed. In spite of the great amount of estilosantes seed produced annually in those pastures consortium, it is observed in field, small amount of young plants, which can be attributed to a possible allelopathic effect of the grass. Considering the importance of allelopathy in the consortium of Brachiaria with estilosantes, we tested the allelopathic potential of extracts of B. brizantha and B. decumbens on seed germination of three estilosantes species. It was found that there allelopathic negative effect of B. brizantha and B. decumbens on seed germination of Stylosanthes guianensis and only of B. decumbens in seed S. capitata; there allelopathic positive effect of B. brizantha on germination of S. macrocephala; there is no allelopathic effect of B. brizantha on seed germination of S. capitata neither of B. decumbens in S. macrocephala.

Plantas que causam alterações mecânicas ou traumáticas em ruminantes e equinos, com ênfase em Stipa spp. (Gramineae) / Plants that cause mechanic or traumatic alterations in ruminants and horses, with emphasis on Stipa spp. (Gamineae)

Many plants cause mechanical injury in horses and ruminants, as those that cause traumatism on skin and mucosa, and those that cause lesions in the digestive system, including esophagus obstruction, rumen overload, and intestinal obstruction. In this paper, plants causing mechanical injury to ruminants and horses in Brazil are reviewed, and an outbreak in sheep of mechanical injury of the skin by Stipa sp. in Uruguay is reported. The sheep, mainly lambs, showed large number of fruits of Stipa sp. in the wool, some of them penetrating the skin, panniculus adiposus, and cutaneous trunci muscle, causing multifocal dermatitis and panniculitis.

Várias plantas podem provocar algum tipo de injúria mecânica. Entre elas as que causam traumatismo da pele ou mucosas, e as que causam alterações do sistema digestório, incluindo obstrução esofágica, sobrecarga ruminal e obstrução intestinal. Neste trabalho são revisadas algumas plantas que causam essas alterações e é descrito um surto de injúria mecânica causada por Stipa spp. (flechilha) em ovinos no Uruguai. Os animais, principalmente os cordeiros, apresentavam grande quantidade dos frutos de flechilha incrustadas na lã e alguns desses se introduziam na pele, panículo adiposo e músculo cutâneo do tronco causando dermatite e paniculite multifocal difusa.

Plantas que causam alterações mecânicas ou traumáticas em ruminantes e equinos, com ênfase em Stipa spp. (Gramineae) / Plants that cause mechanic or traumatic alterations in ruminants and horses, with emphasis on Stipa spp. (Gamineae)

Many plants cause mechanical injury in horses and ruminants, as those that cause traumatism on skin and mucosa, and those that cause lesions in the digestive system, including esophagus obstruction, rumen overload, and intestinal obstruction. In this paper, plants causing mechanical injury to ruminants and horses in Brazil are reviewed, and an outbreak in sheep of mechanical injury of the skin by Stipa sp. in Uruguay is reported. The sheep, mainly lambs, showed large number of fruits of Stipa sp. in the wool, some of them penetrating the skin, panniculus adiposus, and cutaneous trunci muscle, causing multifocal dermatitis and panniculitis.

Várias plantas podem provocar algum tipo de injúria mecânica. Entre elas as que causam traumatismo da pele ou mucosas, e as que causam alterações do sistema digestório, incluindo obstrução esofágica, sobrecarga ruminal e obstrução intestinal. Neste trabalho são revisadas algumas plantas que causam essas alterações e é descrito um surto de injúria mecânica causada por Stipa spp. (flechilha) em ovinos no Uruguai. Os animais, principalmente os cordeiros, apresentavam grande quantidade dos frutos de flechilha incrustadas na lã e alguns desses se introduziam na pele, panículo adiposo e músculo cutâneo do tronco causando dermatite e paniculite multifocal difusa.

Nodulação e produção de raízes do estilosantes Mineirão sob efeito de calagem, silicatagem e doses de fósforo / Nodulation and root production of stylosanthes Mineirão under the effect of lime, silicate and phosphorus

Objetivou-se, com este trabalho, avaliar o efeito do uso de dois corretivos de acidez do solo e de doses crescentes de fósforo, sobre a nodulação, produção de matéria seca, acúmulos e teores dos nutrientes nas raízes do estilosantes Mineirão (Stylosanthes guianensis (Aubl.) Sw. cv. Mineirão). O experimento foi conduzido em casa-de-vegetação com delineamento experimental em blocos casualizados, com três repetições. Os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial 5x2, constituído por cinco doses de P (50, 100, 200, 400 e 800 mg dm-3 de solo) e dois tipos de corretivo (calcário dolomítico e silicato de Ca e Mg). A produção de matéria seca de raízes, a nodulação e o acúmulo dos nutrientes P, N, Ca e Zn foram maiores quando a adubação esteve associada ao silicato. Entretanto, a aplicação de doses superiores a 257 mg dm-3 de P na presença de silicato, inibiu o desenvolvimento do sistema radicular do Mineirão, provavelmente por causa de uma interação negativa entre os nutrientes P e Zn, causada pela alta disponibilidade de P.

The objective of this research was to evaluate the effect of two soil correctives and P rates on nodulation, dry matter production, accumulation and content of nutrients in the roots of Stylosanthes guianensis (Aubl.) Sw. cv. Mineirão. The experiment was performed in a greenhouse. A randomized blocks design was used in a 5x2 factorial arrangement, with five P rates (50, 100, 200, 400 and 800 mg dm-3 soil) and two soil correctives (lime and silicate) with three replicates. The dry matter production of roots, nodulation and nutrient accumulation of P, N, Ca and Zn increased with the association between fertilizer and silicate. However, the application of P higher than 257 mg dm-3 in the presence of silicate, inhibit the development of the root system of Mineirão, probably due to a negative interaction between Zn and P nutrients, caused by the high availability of P.

Growth, yield and photosynthesis of Panicum maximum and Stylosanthes hamata under elevated CO2.

Plant height, biomass production, assimilatory functions and chlorophyll accumulation of Panicum maximum and Stylosanthes hamata in intercropping systems was influenced significantly under elevated CO2 (600 ±50 ppm) in open top chambers (OTCs). The plant height increased by 32.0 and 49.0% over the control in P. maximum and S. hamata respectively in intercropping system under elevated CO2 over open field grown crops (Ca). P. maximum and S. hamata produced 67 and 85% higher fresh and dry biomass respectively under elevated CO2. Rates of photosynthesis and stomatal conductance increased in both the crop species in intercropping systems under elevated CO2. The canopy photosynthesis (photosynthesis x leaf area index) of these crop species increased significantly under elevated CO2 over the open grown crops. The chlorophyll a and b accumulation were also higher in the leaves of both the crop species as grown in OTC with elevated CO2. The increased chlorophyll content, leaf area index and canopy photosynthesis led to higher growth and biomass production in these crop species under elevated CO2. The total carbon sequestration in crop biomass and soils during the three years was 21.53 Mg C/ha under elevated CO2. The data revealed that P. maximum and S. hamata intercropping system is the potential as a sink for the increasing level of CO2 in the atmosphere in the semi-arid tropics.

Diversity among Stylosanthes species: Habitat, edaphic and agro-climatic affinities leading to cultivar development.

Since the introduction of Stylosanthes, a range legume, in India in early seventies extensive efforts have been made for its evaluation and adaptation. However, limited germplasm and narrow genetic base were major impediments in its wider adaptations. Of late, introduction of several new improved germplasm including newly identified species, cultivars and bred materials from Australia, Colombia, Brazil and Ethiopia and their evaluation at selected centers under different agro-climatic conditions improved the existing scenario as many lines including S. scabra RRR as well as newly introduced species S. seabrana has shown great promise for diverse agro-climatic zones. Because of concerted efforts which was largely generated from the recently concluded Austrialian Centre for International Agricultural Research (ACIAR) stylo project and background study during the period of early eighties Stylosanthes has been considered as the most important tropical legume which not only improve the soil fertility but also provide nutritive forage. Two species namely S. hamata and S. scabra largely contribute to the supply of forages for cattle, buffalo, goats and sheep. As a nitrogen fixing legume, the plant helps replenish soil nutrients when used in ley farming, mixed and inter-cropping systems. The scenario has largely changed due to the better performance of newly introduced S. seabrana species which possessed high seedling vigour, high nutritional parameters and better adaptation under rainfed situations in heavy clay and cracking soil types. It provides good foliage and being erect and low sticky in nature showed compatibility for mixed cropping. Results also demonstrated reasonable yield in first year by all four major species which ultimately geared up in second year of growth. This was stable in S. hamata and S. viscosa for another two years whereas other two species namely S. scabra and S. seabrana indicated enhanced yield in consecutive years.