Decolorization of the benzidine-based azo dye Congo red by the new strain Shewanella xiamenensis G5-03 / Descoloração do corante azo derivado da benzidina vermelho Congo por uma nova linhagem de Shewanella xiamenensis G5-03

Shewanella xiamenensis G5-03 was observed to decolorize the azo dye Congo red in synthetic wastewater. The influence of some factors on the dye decolorization efficiency was evaluated. The optimal decolorization conditions were temperature 30-35 °C, pH 10.0, incubation time 10 h, and static condition. The kinetic of Congo red decolorization fitted to the Michaelis–Menten model (Vmax = 111.11 mg L-¹ h-¹ and Km = 448.3 mg L-¹). The bacterium was also able to degrade benzidine, a product of azo bond breakage of the Congo red, which contributed to reduce the phytotoxicity. The ability of S. xiamenensis G5-03 for simultaneous decolorization and degradation of Congo red shows its potential application for the biological treatment of wastewaters containing azo dyes.

Shewanella xiamenensis G5-03 foi capaz de descolorir o corante azo vermelho Congo em água residuária sintética. A influência de alguns fatores na eficiência da descoloração do corante foi avaliada. As condições ótimas de descoloração foram temperatura de 30-35 °C, pH 10,0 e condições estáticas. A cinética de descoloração do vermelho Congo se ajustou ao modelo de Michaelis–Menten (Vmax = 111,11 mg L-¹ h-¹ and Km = 448,3 mg L-¹). A bactéria também foi capaz de degradar a benzidina, um produto da quebra da ligação azo do vermelho Congo, o que contribuiu para a redução da fitotoxicidade. A habilidade da S. xiamenensis G5-03 em simultaneamente descolorir e degradar o vermelho Congo demostra seu potencial de aplicação no tratamento de águas residuárias contendo corantes azo.

Phytotoxicity of plant extracts of Vismia japurensis cultivated in vivo and in vitro / Fitotoxicidade de extratos de plantas de Vismia japurensis cultivadas in vivo e in vitro

Plants that produce secondary metabolites with allelopathic activity or phytotoxicity can be biotechnologically important, serving as sources of allelochemicals, and thus contributing to the agroindustrial sector. Vismia japurensis (Hypericaceae) is an Amazonian species that grows in clumps called vismiais, from which most other plants are absent. Accordingly, the objective of this study was to identify possible phytotoxicity effects of hexane and methanol extracts of Vismia japurensis leaves and branches in vivo and from seedlings grown in vitro on Lactuca sativa. In addition, fresh and dry leaves were assayed by the sandwich method in order to determine their ability to release allelochemicals. The hexanic extract from in vitro seedlings reduced germination by 10%, while the methanol extract produced a 16% reduction in germination speed. Root growth of Lactuca sativa was inhibited by 64.7% when subjected to hexane leaf extract, by 39.3% under the influence of hexane branch extract, and by 96.09% for in vitro seedling hexanic extract. When analysed by thin layer chromatography and 1H nuclear magnetic resonance, extracts showed evidence of terpenes, anthraquinones and flavonoids, with greater intensity of signals in the aromatic region of in vitro seedling hexanic extract. Clearly, Vismia japurensis has a high biotechnological potential in terms of the production of substances of low polarity with capacity to interfere in plant development.

Plantas que produzem metabólitos secundários com atividade alelopática ou fitotóxica podem ser biotecnologicamente importantes, servindo como fontes de aleloquímicos e, assim, contribuindo para o setor agroindustrial. Vismia japurensis (Hypericaceae) é uma espécie amazônica que cresce em grupos, formando vismiais. Assim, o objetivo deste estudo foi identificar possíveis efeitos fitotóxicos de extratos hexânicos e metanólicos de folhas e ramos de Vismia japurensis in vivo e de plântulas cultivadas in vitro sobre Lactuca sativa. Além disso, folhas frescas e secas foram analisadas pelo método sanduíche, a fim de determinar sua capacidade de liberação de aleloquímicos. O extrato hexânico de plântulas in vitro reduziu a germinação em 10% e o extrato metanólico promoveu uma redução de 16% na velocidade de germinação. O crescimento radicular de Lactuca sativa foi inibido em 64,7% quando submetido ao extrato hexânico das folhas, em 39,3% sob influência do extrato hexânico dos galhos e em 96,09% para o extrato de hexânico das plântulas in vitro. Quando analisados por cromatografia em camada delgada e ressonância magnética nuclear de 1H, os extratos mostraram evidências de terpenos, antraquinonas e flavonoides, com maior intensidade de sinais na região aromática do extrato hexânico das plântulas in vitro. Assim, Vismia japurensis possui elevado potencial biotecnológico em termos de produção de substâncias de baixa polaridade com capacidade de interferência no desenvolvimento de plantas.

Decolorization of the benzidine-based azo dye Congo red by the new strain Shewanella xiamenensis G5-03

Abstract Shewanella xiamenensis G5-03 was observed to decolorize the azo dye Congo red in synthetic wastewater. The influence of some factors on the dye decolorization efficiency was evaluated. The optimal decolorization conditions were temperature 30-35 °C, pH 10.0, incubation time 10 h, and static condition. The kinetic of Congo red decolorization fitted to the MichaelisMenten model (Vmax = 111.11 mg L-1 h-1 and Km = 448.3 mg L-1). The bacterium was also able to degrade benzidine, a product of azo bond breakage of the Congo red, which contributed to reduce the phytotoxicity. The ability of S. xiamenensis G5-03 for simultaneous decolorization and degradation of Congo red shows its potential application for the biological treatment of wastewaters containing azo dyes.

Resumo Shewanella xiamenensis G5-03 foi capaz de descolorir o corante azo vermelho Congo em água residuária sintética. A influência de alguns fatores na eficiência da descoloração do corante foi avaliada. As condições ótimas de descoloração foram temperatura de 30-35 °C, pH 10,0 e condições estáticas. A cinética de descoloração do vermelho Congo se ajustou ao modelo de MichaelisMenten (Vmax = 111,11 mg L-1 h-1 and Km = 448,3 mg L-1). A bactéria também foi capaz de degradar a benzidina, um produto da quebra da ligação azo do vermelho Congo, o que contribuiu para a redução da fitotoxicidade. A habilidade da S. xiamenensis G5-03 em simultaneamente descolorir e degradar o vermelho Congo demostra seu potencial de aplicação no tratamento de águas residuárias contendo corantes azo.

Phytotoxicity of plant extracts of Vismia japurensis cultivated in vivo and in vitro

Abstract Plants that produce secondary metabolites with allelopathic activity or phytotoxicity can be biotechnologically important, serving as sources of allelochemicals, and thus contributing to the agroindustrial sector. Vismia japurensis (Hypericaceae) is an Amazonian species that grows in clumps called vismiais, from which most other plants are absent. Accordingly, the objective of this study was to identify possible phytotoxicity effects of hexane and methanol extracts of Vismia japurensis leaves and branches in vivo and from seedlings grown in vitro on Lactuca sativa. In addition, fresh and dry leaves were assayed by the sandwich method in order to determine their ability to release allelochemicals. The hexanic extract from in vitro seedlings reduced germination by 10%, while the methanol extract produced a 16% reduction in germination speed. Root growth of Lactuca sativa was inhibited by 64.7% when subjected to hexane leaf extract, by 39.3% under the influence of hexane branch extract, and by 96.09% for in vitro seedling hexanic extract. When analysed by thin layer chromatography and 1H nuclear magnetic resonance, extracts showed evidence of terpenes, anthraquinones and flavonoids, with greater intensity of signals in the aromatic region of in vitro seedling hexanic extract. Clearly, Vismia japurensis has a high biotechnological potential in terms of the production of substances of low polarity with capacity to interfere in plant development.

Resumo Plantas que produzem metabólitos secundários com atividade alelopática ou fitotóxica podem ser biotecnologicamente importantes, servindo como fontes de aleloquímicos e, assim, contribuindo para o setor agroindustrial. Vismia japurensis (Hypericaceae) é uma espécie amazônica que cresce em grupos, formando vismiais. Assim, o objetivo deste estudo foi identificar possíveis efeitos fitotóxicos de extratos hexânicos e metanólicos de folhas e ramos de Vismia japurensis in vivo e de plântulas cultivadas in vitro sobre Lactuca sativa. Além disso, folhas frescas e secas foram analisadas pelo método sanduíche, a fim de determinar sua capacidade de liberação de aleloquímicos. O extrato hexânico de plântulas in vitro reduziu a germinação em 10% e o extrato metanólico promoveu uma redução de 16% na velocidade de germinação. O crescimento radicular de Lactuca sativa foi inibido em 64,7% quando submetido ao extrato hexânico das folhas, em 39,3% sob influência do extrato hexânico dos galhos e em 96,09% para o extrato de hexânico das plântulas in vitro. Quando analisados por cromatografia em camada delgada e ressonância magnética nuclear de 1H, os extratos mostraram evidências de terpenos, antraquinonas e flavonoides, com maior intensidade de sinais na região aromática do extrato hexânico das plântulas in vitro. Assim, Vismia japurensis possui elevado potencial biotecnológico em termos de produção de substâncias de baixa polaridade com capacidade de interferência no desenvolvimento de plantas.

Decolorization of the benzidine-based azo dye Congo red by the new strain Shewanella xiamenensis G5-03 / Descoloração do corante azo derivado da benzidina vermelho Congo por uma nova linhagem de Shewanella xiamenensis G5-03

Shewanella xiamenensis G5-03 was observed to decolorize the azo dye Congo red in synthetic wastewater. The influence of some factors on the dye decolorization efficiency was evaluated. The optimal decolorization conditions were temperature 30-35 °C, pH 10.0, incubation time 10 h, and static condition. The kinetic of Congo red decolorization fitted to the Michaelis­Menten model (Vmax = 111.11 mg L-1 h-1 and Km = 448.3 mg L-1). The bacterium was also able to degrade benzidine, a product of azo bond breakage of the Congo red, which contributed to reduce the phytotoxicity. The ability of S. xiamenensis G5-03 for simultaneous decolorization and degradation of Congo red shows its potential application for the biological treatment of wastewaters containing azo dyes.

Shewanella xiamenensis G5-03 foi capaz de descolorir o corante azo vermelho Congo em água residuária sintética. A influência de alguns fatores na eficiência da descoloração do corante foi avaliada. As condições ótimas de descoloração foram temperatura de 30-35 °C, pH 10,0 e condições estáticas. A cinética de descoloração do vermelho Congo se ajustou ao modelo de Michaelis­Menten (Vmax = 111,11 mg L-1 h-1 and Km = 448,3 mg L-1). A bactéria também foi capaz de degradar a benzidina, um produto da quebra da ligação azo do vermelho Congo, o que contribuiu para a redução da fitotoxicidade. A habilidade da S. xiamenensis G5-03 em simultaneamente descolorir e degradar o vermelho Congo demostra seu potencial de aplicação no tratamento de águas residuárias contendo corantes azo.

Phytotoxicity of plant extracts of Vismia japurensis cultivated in vivo and in vitro / Fitotoxicidade de extratos de plantas de Vismia japurensis cultivadas in vivo e in vitro

Plants that produce secondary metabolites with allelopathic activity or phytotoxicity can be biotechnologically important, serving as sources of allelochemicals, and thus contributing to the agroindustrial sector. Vismia japurensis (Hypericaceae) is an Amazonian species that grows in clumps called vismiais, from which most other plants are absent. Accordingly, the objective of this study was to identify possible phytotoxicity effects of hexane and methanol extracts of Vismia japurensis leaves and branches in vivo and from seedlings grown in vitro on Lactuca sativa. In addition, fresh and dry leaves were assayed by the sandwich method in order to determine their ability to release allelochemicals. The hexanic extract from in vitro seedlings reduced germination by 10%, while the methanol extract produced a 16% reduction in germination speed. Root growth of Lactuca sativa was inhibited by 64.7% when subjected to hexane leaf extract, by 39.3% under the influence of hexane branch extract, and by 96.09% for in vitro seedling hexanic extract. When analysed by thin layer chromatography and 1H nuclear magnetic resonance, extracts showed evidence of terpenes, anthraquinones and flavonoids, with greater intensity of signals in the aromatic region of in vitro seedling hexanic extract. Clearly, Vismia japurensis has a high biotechnological potential in terms of the production of substances of low polarity with capacity to interfere in plant development.

Plantas que produzem metabólitos secundários com atividade alelopática ou fitotóxica podem ser biotecnologicamente importantes, servindo como fontes de aleloquímicos e, assim, contribuindo para o setor agroindustrial. Vismia japurensis (Hypericaceae) é uma espécie amazônica que cresce em grupos, formando vismiais. Assim, o objetivo deste estudo foi identificar possíveis efeitos fitotóxicos de extratos hexânicos e metanólicos de folhas e ramos de Vismia japurensis in vivo e de plântulas cultivadas in vitro sobre Lactuca sativa. Além disso, folhas frescas e secas foram analisadas pelo método sanduíche, a fim de determinar sua capacidade de liberação de aleloquímicos. O extrato hexânico de plântulas in vitro reduziu a germinação em 10% e o extrato metanólico promoveu uma redução de 16% na velocidade de germinação. O crescimento radicular de Lactuca sativa foi inibido em 64,7% quando submetido ao extrato hexânico das folhas, em 39,3% sob influência do extrato hexânico dos galhos e em 96,09% para o extrato de hexânico das plântulas in vitro. Quando analisados por cromatografia em camada delgada e ressonância magnética nuclear de 1H, os extratos mostraram evidências de terpenos, antraquinonas e flavonoides, com maior intensidade de sinais na região aromática do extrato hexânico das plântulas in vitro. Assim, Vismia japurensis possui elevado potencial biotecnológico em termos de produção de substâncias de baixa polaridade com capacidade de interferência no desenvolvimento de plantas.

Evaluation of leaf and root absorptions of glyphosate in the growth of coffee plants / Avaliação da absorção foliar e radicular de glifosato no crescimento de plantas de café

Intoxication by dispersion of glyphosate droplets in coffee seedlings is common and, in addition to the problem of drift, there are reports of contamination of this herbicide to a nontarget plant via the rhizosphere. Hydroponics allows the comparison of the translocation of the glyphosate absorbed by the foliage or the roots and avoids the interaction with the soil, which could hamper the achievement of more accurate conclusions when it is absorbed by the root. Thus, the toxicity of glyphosate sublethal dosages in the initial growth of coffee plants in hydroponics was evaluated by applying four sublethal dosages in two different locations (solution and leaf). Fifty days after the application of the herbicide, the intoxication percentage and the growth of the coffee seedlings were evaluated. From the reduced dose of 115.2 g·ha-1 of glyphosate, height reductions, root length; number of leaves, dry mass of leaf, roots and total, leaf area, and leaf mass ratio were observed. The first two parameters were observed only in leaf application and the others via leaf and solution. The aerial part­root ratio system had an increase in herbicide sublethal dosages when applied to leaves and the ratio of leaf area and specific leaf area increased in both applications. Sublethal dosages of glyphosate applied to young coffee plants under hydroponic conditions impair their growth, and it is more accentuated with increasing doses and when the leaves, instead of the roots, absorb the herbicide.(AU)

Intoxicação por dispersão das gotas de glifosato em mudas de café são comuns, além do problema da deriva, há relatos da passagem desse herbicida para planta não alvo via rizosfera. A hidroponia possibilita comparar a translocação do glifosato absorvido pelas folhagens ou raízes e evita a interação do solo que poderia dificultar a obtenção de conclusões mais precisas quando absorvido pela raiz. Assim, a toxidade de subdoses de glifosato no crescimento inicial de plantas de café em hidroponia foi avaliada aplicando-se quatro subdoses em dois locais distintos (solução e folha). Cinquenta dias após a aplicação do herbicida, a porcentagem de intoxicação e o crescimento das mudas de café foram avaliados. A partir da subdose de 115,2 g·ha-1 de glifosato observaram-se reduções da altura; comprimento radicular; número de folhas; massa seca da folha, raiz, radicular e total; área foliar; razão de massa foliar, sendo os dois primeiros parâmetros observados somente na aplicação foliar e os demais via foliar e solução. A relação parte aérea/sistema radicular aumentaram com o incremento das subdoses do herbicida quando aplicado nas folhas e a razão de área foliar e área foliar específica aumentaram em ambas as vias de aplicação. Subdoses de glifosato aplicadas em plantas jovens de café, em condições hidropônicas, prejudicam o seu crescimento sendo mais acentuados com o aumento das doses e quando o herbicida é absorvido pelas folhas em relação à absorção radicular.(AU)

Herbicide selectivity in pre-sprouted seedlings of 'CTC14' sugarcane / Seletividade de herbicidas em mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar 'CTC14'

A new sugarcane planting system, using pre-sprouted seedlings (PSS) to replace sugarcane stem fragments, substantiates the hypothesis of this study that there might be seedling toxicity by herbicides that are sprayed at pre-emergence in traditional systems. Therefore, the aim of this paper was to study the selectivity of herbicides applied at pre-planting in PSS. A field experiment was conducted in a randomized block design, using seven treatments and four replications. Herbicides were sprayed and, 24 hours later, the seedlings were planted. At the beggining of seedling development, all herbicide treatments showed phytotoxicity, but the symptoms decreased with the growth and development of seedlings, with no difference in height, stem diameter, number of leaves, quantum efficiency of PSII (Fv/Fm) and dry matter of plants between treatments. There was also no significant difference in the yield and technological characteristics of stems. All herbicides used were selective to sugarcane seedlings when applied at pre-planting in the PSS system.(AU)

Um novo sistema de plantio de cana-de-açúcar, utilizando mudas pré-brotadas (MPB) em substituição aos fragmentos de colmos de cana, fundamenta a hipótese deste trabalho de que poderá haver intoxicação nas mudas pelos herbicidas aplicados na pré-emergência em sistemas tradicionais. Portanto, objetivou-se neste estudo verificar a seletividade de tratamentos herbicidas aplicados em pré-plantio de MPB. O experimento foi realizado a campo, em blocos randomizados, utilizando sete tratamentos em quatro amostras replicadas. Foi realizada a pulverização dos herbicidas e, após 24 horas, o plantio das mudas. No início do desenvolvimento das mudas, todos os tratamentos com herbicida causaram fitotoxicidade, mas com o crescimento e desenvolvimento das mudas, os sintomas foram diminuindo, não havendo diferença entre os tratamentos quanto à altura, o diâmetro de colmos, o número de folhas, a eficiência quântica do FII (Fv/Fm) e a matéria seca das plantas. Também não houve diferença significativa na produtividade e nas características tecnológicas dos colmos. Todos os herbicidas utilizados foram seletivos às mudas de cana-de-açúcar no sistema MPB quando aplicados no pré-plantio.(AU)

Drift of 2,4-D and dicamba applied to soybean at vegetative and reproductive growth stage / Deriva de 2,4-D e dicamba aplicado em estágio vegetativo e reprodutivo da soja

ABSTRACT: The introduction of dicamba and 2,4-D-resistant soybean will increase the use of auxin herbicides for management of herbicide-resistant weeds, increasing risk of drift in non-target crops. The field experiment was conducted in 2016/17 to evaluate injury, growth, yield, germination and seeds vigor of soybean effects to simulated drift of 2,4-D and dicamba applied to soybean at the V3 and R2 growth stages. To simulate drift, 2,4-D was applied at 0; 5.16; 10.4; 20.8 e 41.5g ae ha-1 and dicamba at: 0; 3.7; 7.4; 14.9 e 29.8g ae ha-1. The injury of the dicamba is greater than 2,4-D, and the V5 stage is more susceptible to both herbicides. The greatest reductions in soybean yield follow the drift of dicamba in R2 and 2,4-D in V5. The physiological quality seeds of the soybean is reduced by dicamba and 2,4-D drift at both the V5 and R2 stages of the soybean. Soybean is highly sensitive to low rates of 2,4-D and dicamba at the vegetative or reproductive growth stages. Dicamba causes greater negative effects than 2,4-D on soybean. The low rate of 2,4-D and dicamba reduce germination and vigor seed on soybean offspring.

RESUMO: A introdução de cultivares resistentes ao dicamba e 2,4-D aumentará o uso destes herbicidas para o manejo de ervas daninhas resistentes a herbicidas, aumentando o risco de deriva em culturas não-alvo. Assim, o objetivo do trabalho foi avaliar a fitotoxicidade, crescimento, produtividade, germinação e vigor de sementes de soja exposta deriva simulada de 2,4-D e dicamba nos estágios vegetativo e reprodutivo da soja. O experimento foi conduzido a campo na safra 2016/17. Para simular a deriva, 2,4-D foi aplicado nas doses de 0; 5,16; 10,4; 20,8 e 41,5g e.a. ha-1 e dicamba nas doses de 0; 3,7; 7,4; 14,9 e 29,8g e.a. ha-1. A fitotoxicidade de dicamba é maior que 2,4-D, sendo o estágio V5 mais suscetível para ambos herbicidas. As maiores reduções na produtividade da soja sucedem a deriva de dicamba em R2 e 2,4-D em V5. A qualidade fisiológica das sementes de soja é reduzida em função da deriva de dicamba e 2,4-D em aplicação nos ambos estágios V5 e R2 da soja. A soja é altamente sensível a baixas concentrações de 2,4-D e dicamba nos estágios vegetativo e reprodutivo. O dicamba causa maiores efeitos negativos comparado com 2,4-D. Baixas concentrações de 2,4-D e dicamba reduzem germinação e vigor de sementes de soja.

ATIVIDADE FITOTÓXICA DE CASCAS DO CAULE E FOLHAS DE Blepharocalyx salicifolius (MYRTACEAE) SOBRE ESPÉCIES INFESTANTES / Actividad fitotóxica de las cortezas del tallo y hojas de Blepharocalyx salicifolius (Myrtaceae) sobre especies invasoras / Phytotoxic Activity of Stem Bark and Leaves of Blepharocalyx salicifolius (Myrtaceae) on Weeds

No presente estudo foi avaliada a fitotoxicidade de extratos e frações de cascas do caule (súber) e folhas maduras de Blepharocalyx salicifolius Kuth O. Berg sobre o crescimento inicial de Echinochloa crus-galli L. P. Beauv. (capim-arroz) e Euphorbia heterophylla L. (amendoim-bravo). Os extratos foram obtidos por meio de extração exaustiva e fracionamento por coeficiente de partição com solventes orgânicos. Posteriormente, os extratos acetato etílicos de cascas e folhas maduras e o extrato hexânico de cascas foram fracionados por cromatografia em coluna com a utilização de solventes em ordem crescente de polaridade. Os extratos e as frações foram testados sobre as espécies infestantes nas concentrações de 0,2, 0,4 e 0,8 mg.mL-1, como controle positivo foi utilizado o herbicida comercial Sanson® nas mesmas concentrações descritas e como controle negativo água destilada com DMSO (5 uL/mL). Os extratos acetato etílicos de cascas e folhas maduras, assim como o extrato hexânico de cascas apresentaram efeitos pronunciados de inibição sobre o crescimento das espécies-alvo. Das oito frações acetato etílicas de folhas, seis inibiram o crescimento das raízes de capim-arroz e quatro inibiram o crescimento das raízes e parte aérea de amendoim-bravo em todas as concentrações testadas. Das seis frações acetato etílicas de cascas, quatro apresentaram fitotoxicidade sobre o crescimento das raízes de capim-arroz em todas as concentrações. Os extratos e frações de cascas e folhas maduras levaram ao surgimento de anomalias nas espécies-alvo. Estes resultados evidenciaram o acentuado efeito fitotóxico dos extratos e frações de cascas e folhas maduras e seu potencial uso como herbicida natural.

RESUMEN En este estudio se evaluó la fitotoxicidad de los extractos y fracciones de las cortezas del tallo (suber) y de las hojas maduras de Blepharocalyx salicifolius Kuth O. Berg sobre el crecimiento inicial de Echinochloa crus- galli L. P. Beauv. (capim-arroz) y Euphorbia heterophylla L. (amendoim-bravo). Estos extractos fueron obtenidos por extracción exhaustiva y fraccionamiento por coeficiente de partición con disolventes orgánicos. Posteriormente los extractos de acetato de etilo de las hojas y de la corteza del tallo (suber) fueron fraccionados por cromatografía de columna con disolventes de polaridad creciente. Tanto los extractos como las fracciones se ensayaron sobre las plantas diana en concentraciones de 0,2, 0,4 y 0,8 mg.mL-1, como control positivo se utilizó el herbicida comercial Sanson® disuelto en las mismas condiciones y como control negativo agua destilada con DMSO (5uL/mL). Los extractos de acetato de etilo de hojas maduras y corteza así como el extracto de hexano de la corteza mostraron los efectos inhibitorios más pronunciados sobre el crecimiento de las especies diana. De las ocho fracciones del extracto de acetato de etilo de hojas, seis inhibieron el crecimiento de las raíces de capim-arroz y cuatro fracciones inhibieron el crecimiento de las raíces y de la parte aérea de amendoin-bravo en todas las concentraciones ensayadas. De las seis fracciones del extracto de acetato de etilo de corteza, cuatro fueron fitotóxicos sobre el crecimiento de la raíz de capim-arroz en todas las concentraciones. Los extractos y fracciones de la corteza y de las hojas maduras provocaron anomalías en las especies diana. Estos resultados demostraron un efecto fitotóxico pronunciado de los extractos y fracciones de corteza y hojas maduras y su potencial uso como herbicidas naturales.

In this study, the phytotoxicity of extracts and fractions of stem bark (suber) and mature leaves of Blepharocalyx salicifolius Kuth O. Berg was evaluated on the initial growth of Echinochloa crus- galli L. P. Beauv. (barnyardgrass) and Euphorbia heterophylla L. (wild poinsettia). The extracts were obtained by exhaustive extraction and fractionation by the partition coefficient with organic solvents. Subsequently, the ethyl acetate extracts of bark and mature leaves and the hexane extract of bark were fractionated by column chromatography with solvents in increasing order of polarity. The extracts and fractions were evaluated on weed species at concentrations of 0,2, 0,4 and 0,8 mg.mL-1, The positive control used was the commercial herbicide Sanson® at the same concentrations described and the negative control used was distilled water with DMSO (5 uL/mL). The ethyl acetate extracts of bark and mature leaves and hexane extract of bark showed the most pronounced inhibitory effects on the growth of the target species. Among the eight ethylic acetate leave's fractions, six inhibited the root growth of barnyardgrass at all concentrations tested and four fractions inhibited the root and shoot growth of wild poinsettia, at all concentrations tested. Of the six ethylic acetate bark's fractions, four showed phytotoxicity on root growth of barnyardgrass at all concentrations. The extracts and fractions of bark and mature leaves have given rise to anomalies in the target species. The results demonstrated a pronounced phytotoxic effect of the extracts and fractions of bark and mature leaves, providing subsidies for their use as natural herbicides.

Seasonality effect on the allelopathy of cerrado species

The Brazilian cerrado presents strong climate seasonality. During the dry season, plants may be exposed to stressful situations, such as a soil surface water deficit, that stimulate their chemical defenses. However, the seasonality effect on the production of allelopathic compounds of cerrado plant species is poorly understood. In this study, the phytotoxic activities of common native cerrado plants were evaluated during rainy and dry seasons. Crude leaves extracts (10% concentration: weight/volume, with dry leaves and distilled water) from eleven species were tested on lettuce and sesame germination. The negative effects on germination percentages, rates and informational entropies of the target species were higher when submitted to plant extracts from the dry season, where the germination rate was the most sensible parameter. The higher sensibility of lettuce and the germination rate parameter showed this difference. Only two exceptions had higher effects for rainy season extracts; one species showed higher negative effects on germination informational entropy of lettuce and another species on the germination rate of sesame. Thus, increases in the allelopathic activity were seen in the majority of the studied cerrado plant species during the dry season. These distinct responses to stressful situations in a complex environment such as the Brazilian cerrado may support the establishment and survival of some species.

O cerrado brasileiro apresenta forte sazonalidade climática. Durante a estação seca as plantas podem estar expostas a situações estressantes, tais como um déficit de umidade nas camadas superficiais do solo, que estimulam suas defesas químicas. No entanto, o efeito da sazonalidade na produção de compostos alelopáticos de espécies vegetais de cerrado é pouco conhecido. Neste estudo, as atividades fitotóxicas de plantas nativas comuns de cerrado foram avaliadas durante as estações chuvosa e seca. Extratos brutos de folhas (concentração 10%: peso/volume, com folhas secas e água destilada) de onze espécies foram testados sobre a germinação de alface e gergelim. Os efeitos negativos sobre as porcentagens de germinação, velocidades e entropias informacionais das espécies-alvo foram maiores quando submetidas a extratos vegetais da estação seca. A maior sensibilidade da alface e do parâmetro velocidade de germinação mostraram essa diferença. Apenas duas exceções tiveram maiores efeitos para extratos da estação chuvosa; uma espécie mostrou maiores efeitos negativos sobre a entropia informacional de germinação de alface e outra espécie sobre a velocidade de germinação de gergelim. Assim, aumentos na atividade alelopática foram vistos na maioria das espécies vegetais do cerrado estudadas durante a estação seca. Estas respostas distintas a situações estressantes em um ambiente complexo como o cerrado brasileiro podem auxiliar no estabelecimento e na sobrevivência de algumas espécies.

Seasonality effect on the allelopathy of cerrado species / Efeito da sazonalidade sobre a alelopatia de espécies de cerrado

The Brazilian cerrado presents strong climate seasonality. During the dry season, plants may be exposed to stressful situations, such as a soil surface water deficit, that stimulate their chemical defenses. However, the seasonality effect on the production of allelopathic compounds of cerrado plant species is poorly understood. In this study, the phytotoxic activities of common native cerrado plants were evaluated during rainy and dry seasons. Crude leaves extracts (10% concentration: weight/volume, with dry leaves and distilled water) from eleven species were tested on lettuce and sesame germination. The negative effects on germination percentages, rates and informational entropies of the target species were higher when submitted to plant extracts from the dry season, where the germination rate was the most sensible parameter. The higher sensibility of lettuce and the germination rate parameter showed this difference. Only two exceptions had higher effects for rainy season extracts; one species showed higher negative effects on germination informational entropy of lettuce and another species on the germination rate of sesame. Thus, increases in the allelopathic activity were seen in the majority of the studied cerrado plant species during the dry season. These distinct responses to stressful situations in a complex environment such as the Brazilian cerrado may support the establishment and survival of some species.

O cerrado brasileiro apresenta forte sazonalidade climática. Durante a estação seca as plantas podem estar expostas a situações estressantes, tais como um déficit de umidade nas camadas superficiais do solo, que estimulam suas defesas químicas. No entanto, o efeito da sazonalidade na produção de compostos alelopáticos de espécies vegetais de cerrado é pouco conhecido. Neste estudo, as atividades fitotóxicas de plantas nativas comuns de cerrado foram avaliadas durante as estações chuvosa e seca. Extratos brutos de folhas (concentração 10%: peso/volume, com folhas secas e água destilada) de onze espécies foram testados sobre a germinação de alface e gergelim. Os efeitos negativos sobre as porcentagens de germinação, velocidades e entropias informacionais das espécies-alvo foram maiores quando submetidas a extratos vegetais da estação seca. A maior sensibilidade da alface e do parâmetro velocidade de germinação mostraram essa diferença. Apenas duas exceções tiveram maiores efeitos para extratos da estação chuvosa; uma espécie mostrou maiores efeitos negativos sobre a entropia informacional de germinação de alface e outra espécie sobre a velocidade de germinação de gergelim. Assim, aumentos na atividade alelopática foram vistos na maioria das espécies vegetais do cerrado estudadas durante a estação seca. Estas respostas distintas a situações estressantes em um ambiente complexo como o cerrado brasileiro podem auxiliar no estabelecimento e na sobrevivência de algumas espécies.

Plantas indicadoras de clomazone na fase vapor / Plants sensitive to clomazone in vapor phase

A volatilização representa um processo importante no deslocamento de agrotóxicos para o ambiente. As características físico-químicas da molécula do clomazone indicam que este possui potencial de volatilização. Em vista do exposto, para a realização deste estudo, foram conduzidos dois experimentos com o objetivo de avaliar a suscetibilidade das espécies: pepino, melão, milho, sorgo e arroz a diferentes formulações do herbicida clomazone na fase vapor. Para isso, foram utilizadas caixas de vidro hermeticamente fechadas, com a presença de diferentes formulações de clomazone e as espécies vegetais. As formulações utilizadas foram Gamit 360 CS®, Gamit 500 EC® e Gamit Star®. Com os resultados obtidos, foi possível concluir que, dentre as espécies avaliadas, independente da formulação utilizada, a de menor tolerância ao herbicida clomazone na fase vapor foi o sorgo, seguido do milho e do arroz.

Volatilization represents an important transport process of pesticides for the environment. The clomazone physico-chemical properties indicate that molecule has the potential of volatilization. Therefore, for this study two experiments were carried with the objective of evaluating the species susceptibility: cucumber, melon, corn, sorghum and rice to different formulations of the herbicide clomazone in the vapor-phase. Glass boxes were used with the presence of clomazone formulations and plant species. The formulations used were Gamit 360 CS®, Gamit 500 EC® and Gamit Star®. As a main result it was conclude that among the species that were tested, independent of the formulation used, the lowest tolerance to clomazone herbicide in the vapor phase was sorghum, followed by corn and rice.

Respostas fisiológicas de cultivares de cana-de-açúcar a herbicidas seletivos / Physiological responses of sugarcane cultivars to selective herbicides

A utilização de herbicidas seletivos no controle de plantas daninhas tem causado diferentes respostas em cultivares de cana-de-açúcar, e alguns produtos afetam as características fisiológicas e reduzem a atividade fotossintética. O presente trabalho teve como objetivo avaliar as variáveis fisiológicas de cultivares de cana-de-açúcar sob efeito da aplicação de herbicidas seletivos em pós-emergência. O ensaio foi desenvolvido em Jaú, SP. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, no esquema fatorial 5 x 4 (cultivares x herbicidas), com quatro repetições. Foram utilizadas as cultivares SP81-3250, RB855156, RB855453, RB867515, IACSP95-5000. Aos 30 dias após o plantio foram aplicados os herbicidas clomazone (1200 g.i.a. ha-1); mistura comercial de clomazone + ametryn (1000 + 1500 g.i.a. ha-1) e ametryn (3000 g.i.a. ha-1), além da testemunha sem aplicação. As cultivares IACSP95-5000 e RB867515 foram menos afetadas fisiologicamente, podendo ser consideradas seletivas aos herbicidas aplicados. Clomazone e ametryn afetaram negativamente as variáveis máxima eficiência fotoquímica do fotossistema II (Fv/Fm), índice SPAD e pigmentos fotossintéticos, porém a mistura desses herbicidas causou maiores reduções, indicando ser menos seletiva para as cultivares.

The use of selective herbicides to control weeds has caused different responses in cultivars of sugar cane, and some products affect physiological characteristics and reduce the photosynthetic activity. This study aimed to evaluate the physiological traits in cultivars of sugar cane under the effect of applying post-emergence herbicides. The test was developed in Jau, SP. The experimental design was randomized blocks in factorial scheme 5 x 4 (cultivar x herbicide) with four replications. SP81-3250, RB855156, RB855453, RB867515, IACSP95-5000 were grown in this studied. Herbicides clomazone (1200 g i.a.ha-1); commercial mixture of clomazone + ametryn (1000 + 1500 g i.a.ha-1) and ametryn (3000 g i.a.ha-1) and a control were applied at 30 days after planting. Cultivars IACSP95-5000 and RB867515 were less affected physiologically and can be considered selective to these herbicides. The application of clomazone and ametryn affected negatively the traits maximum photochemical efficiency of photosystem II (Fv/Fm), SPAD index and photosynthetic pigments, but the mixture of these herbicides caused higher reductions, indicating to be the more aggressive to the cultivars.

Manejo da adubação e seus efeitos na ocorrência de algas e na produtividade de arroz irrigado em áreas com residual de imidazolinonas / Fertilizer management in areas with soil residual of imidazolinone herbicides: effects on algae growth and irrigated rice yield

Em determinadas áreas de arroz, ocorre o desenvolvimento de algas que, dependendo da quantidade e associadas com presença de residual no solo de herbicidas do grupo das imidazolinonas, afetam o desenvolvimento do arroz na fase inicial. O objetivo do trabalho foi avaliar manejos da adubação de arroz na composição e estrutura das comunidades de algas e na produtividade de arroz irrigado em áreas com residual de herbicidas do grupo das imidazolinonas. O experimento foi conduzido na safra 2008/09, na Universidade Federal de Santa Maria, onde havia sido aplicado imazethapyr + imazapic na dose de (120+40g i.a. ha-1), na safra 2007/08. Os tratamentos foram compostos por manejos de adubação e duas cultivares de arroz irrigado. A cultivar 'IRGA 417' apresentou maior fitotoxicidade, mas, da mesma forma que os manejos de adubação, esta não interferiu na produtividade de grãos e no desenvolvimento de algas. Os manejos de adubação utilizados e a fitotoxicidade de plantas não influenciam no desenvolvimento de microalgas no fitoplâncton e no perifíton, bem como na produtividade das cultivares de arroz irrigado 'IRGA 422 CL' e 'IRGA 417'.

Several rice producing areas where soil residuals of imidazolinone herbicides are present have shown the development of algae blooms, which, depending on density, may affect rice plant development. This study aimed to evaluate the effects of different fertilizer management systems on the composition and structure of algae communities and also on rice yield in irrigated areas with imidazolinone soil residuals. The experiment was carried out in the crop year of 2008/09, at the Federal University of Santa Maria, where a field had been treated with imazethapyr + imazapic (120+40g i.a. ha-1) in the crop year 2 of 2007/08. The treatments included two different fertilizer management systems and two rice cultivars. The 'IRGA 417' showed greater phytotoxicity, but in the same way as the fertilizer managements, it did not affect rice productivity or the development of algae. Thus, the two fertilizer management systems tested and also the phytotoxicity of rice plants did not cause changes on the development of planktonic and periphytic algae, neither did it affect the yield of rice cultivars 'IRGA 422 CL' and 'IRGA 417'.

Effects of the pollution by petroleum on the tracheids along the stem of Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl., Podocarpaceae / Efeitos da poluição por petróleo nas traqueídes ao longo do caule de Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl., Podocarpaceae

Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl. (Podocarpaceae) is native and a member of the Pinophyta (Gymnosperm) of southern Brazil, locally known as "pinheiro-bravo". The present work aims to investigate the effects of petroleum on the tracheids dimensions. Wood samples from twenty individuals were studied along the stem, ten being exposed to pollution and ten used as a control set. The wood samples were collected from incisions at three levels: at the ground level, and one and two metres above the ground level. From these samples, sub-samples were selected at the border of the growth layers in the vascular cambium-medulla direction. The methodology followed that traditionally recommended for plant anatomy studies, with analyses done by light microscopy (OLYMPUS - BX41) assisted by the software Image Pro-plus for measurements. Comparison of the individuals exposed to petroleum with the control set, showed that the length, diameter and cell wall width of the tracheids of the former were smaller, a trend which was statistically significant according to the Student's t-test. These traits were observed mainly on the tracheids of the last growth layer, corresponding to the year in which the individuals were exposed to petroleum.

Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl. (Podocarpaceae), popularmente conhecida por pinheiro-bravo, é uma espécie que pertence ao pequeno grupo de Pinophyta (Gimnospermas) nativas da região Sul do Brasil. O presente estudo teve como objetivo investigar os efeitos da poluição por petróleo nas dimensões das traqueídes que compõem o lenho dessa espécie. Para tanto, amostras do lenho de vinte indivíduos foram coletadas, dez deles expostos à poluição por petróleo e dez usados como controle (coletados em região livre de contaminação). As amostras foram obtidas por meio de incisões paralelas à superfície do solo em três alturas (nível do solo, 1 metro e 2 metros do nível do solo). As subamostras para o estudo da variação estrutural do lenho foram selecionadas no limite das camadas de crescimento no sentido câmbio-medula. A metodologia utilizada para desenvolver o trabalho foi aquela tradicionalmente recomendada para estudos em anatomia vegetal. As mensurações das traqueídes em material macerado, como comprimento, diâmetro e espessura da parede celular, foram feitas pelo software Image Pro-plus em Fotomicroscópio (OLYMPUS - BX41). Nos indivíduos expostos à poluição, o comprimento, diâmetro e espessura da parede das traqueídes foram menores quando comparados aos indivíduos controle e demonstraram diferenças estatisticamente significativas pelo teste t-student. Essas tendências foram observadas, principalmente, nas traqueídes da última camada de crescimento, correspondente ao ano em que os indivíduos permaneceram expostos ao petróleo.