Growth of Schizolobium parahyba var. amazonicum seedlings by strains of Trichoderma spp. under boron rates

Brazil has many important native species, which includes Schizolobium parahyba var. amazonicum (Huber ex Ducke) Barneby, however, the growth of this species is inhibited in soils with low boron contents, or excess boron, which causes phytotoxicity. Applications of strains of Trichoderma spp. increase the plants' tolerance to abiotic stresses, including tolerance to low or excess levels of nutrients such as boron (B). Thus, the objective of this work was to evaluate plant development and the effect of strains of Trichoderma spp. in Schizolobium parahyba var. amazonicum seedlings grown under different boron rates. A randomized block experimental design was used, with a 4×5 factorial scheme, consisting of 4 strains of Trichoderma spp. and 5 B rates (0, 0.5, 1.0, 1.5, and 2.0 mg dm-3), with seven replications, in greenhouse. Plant height, stem diameter, fresh and dry mass, leaf, stem and total were evaluated at 120 days after emergence. The stains of Trichoderma spp. and B rates presented significant interaction for all evaluated variables, decreasing phytotoxicity. The strain IBLF006WP (T. harzianum) showed a higher capacity of increasing the plants' tolerance to boron, followed by URM5911 (T. asperellum). However, the beneficial effect of increasing this tolerance with the application of these strains is only feasible for soils with high contents of this micronutrient in the soil.

Copper formulations in bacterial blight control and toxic effects on coffee seedlings

Bacterial blight of coffee (Pseudomonas syringae pv. garcae) is an important coffee disease and can be controlled using antibiotics and copper-based compounds. However, copper-based compounds raise doubts among coffee growers regarding bacterial blight control efficiency and phytotoxic potential. In this work, coffee plants were sprayed with different copper molecules in order to study their efficiency on bacterial blight control and the phytotoxic potential. Seven copper formulations, cuprous oxide, copper oxychloride, copper nitrate, copper hydroxide 1 (water-dispersible granules) and 2 (concentrated suspension), copper sulfate 1 (complexed with gluconic acid) and 2 (Bordeaux mixture) were studied. The copper formulations efficiency was compared with the antibiotic kasugamycin, saline solution, and control. In controlled environmental conditions of temperature, relative humidity, and photoperiod, coffee seedlings were sprayed with the treatments and after 24 hours they were inoculated with Pseudomonas syringae pv. garcae suspension. Disease incidence and severity assessments were performed in a 2-day interval during a 16-day period. Phytotoxicity incidence and severity, mapping, and quantification of copper on the leaf tissue surface, dried leaves weight, and total copper leaf content were assessed 16 days after pathogen inoculation. Data were submitted to the Scott-Knott test (p < 0.05). Cuprous oxide and copper sulfate 2 proved most efficient to bacterial blight control, causing lower phytotoxicity effect, best covering, and persistence on leaf tissues. Copper nitrate and copper sulfate complexed with gluconic acid were more phytotoxicity compared to other copper formulations.

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.

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.

Cadmium, silicon and nutrient accumulation by maize plants grown on a contaminated soil amended with a diatomaceous Earth fertilizer / Acúmulo de cádmio, silício e nutrientes por plantas de milho cultivadas em solo contaminado e adubado com fertilizante terra diatomáceas

ABSTRACT: Given that cadmium (Cd) poses high persistence in the environment and toxicity to humans, strategies to either decrease or avoid Cd entry in the trophic chain are fundamental to secure food safety. Here we assessed the effects of applying rates of Si as a diatomaceous Earth-based fertilizer on the amelioration of Cd toxicity towards maize plants grown on soil with or without pH correction. Besides determining Si and Cd concentrations, we also evaluated plant accumulation of nutrients (N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, and Zn) as a function of Si doses applied to the soil. Results showed that both the Si application and the liming had a positive effect on biomass and nutrient uptake, but the Si effect on plants' performance took place irrespectively to the soil pH. Silicon ameliorated Cd phytotoxicity in both limed and unlimed soils by decreasing Cd concentration in shoots and improving biomass yield and plant nutrition. Silicon alleviation of Cd-inhibitory effects on plants was more effective in the unlimed soil owing to the higher Cd availability in acidic soils. Also, taking into account the reduced transfer of Cd to shoots driven by Si, lower Cd accumulation in maize grains is likely, with implications to food safety. So, further studies on field conditions are warranted.

RESUMO: Considerando que o cádmio (Cd) apresenta alta persistência no ambiente e toxicidade aos seres humanos, estratégias para diminuir ou evitar a entrada de Cd na cadeia trófica são fundamentais para garantir a segurança alimentar. Neste contexto, avaliamos os efeitos de silício (Si) aplicado como fertilizante a base de terra diatomácea na amenização da toxicidade do Cd em milho cultivado em solo contaminado, com e sem correção de pH. Além de determinar as concentrações de Si e Cd, o acúmulo de nutrientes nas plantas (N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu e Zn) em função das doses de Si aplicadas ao solo foi avaliado. Os resultados mostraram que tanto a calagem quanto o Si tiveram efeitos positivos na biomassa e na absorção de nutrientes, mas o efeito do Si no desenvolvimento das plantas foi independente da reação do solo. O Si reduziu a fitotoxidade por Cd em ambos os solos, corrigidos e não corrigidos, diminuindo a concentração de Cd na parte aérea. A amenização da toxicidade de Cd foi mais efetiva em solos sem correção, devido à maior disponibilidade de Cd em solos ácidos. Os benefícios da aplicação de Si sobre a produção de biomassa, composição mineral e fitotoxidade do Cd foram observados em plantas cultivadas em solos com e sem correção. Considerando a transferência reduzida de Cd para a parte aérea promovida pelo Si, é provável que ocorra menor acúmulo de Cd nos grãos de milho, com implicações para a segurança alimentar.

Toxicidad amoniacal afecta la absorción de cationes y el crecimiento de plantas de papaya inclusive con adición de silicio / Ammonia toxicity affects cations uptake and growth in papaya plants inclusive with silicon addition

ABSTRACT High ammonia (NH4 +) concentration can exert stress on many plants, which causes nutritional disorders and reduction on plant growth. However, depending on the intensity of the stress, it may be attenuated by silicon. In this work, the response of impact of cations and silicon accumulations and plant growth in cultivated papaya plants was investigated under different toxic ammonia concentrations regardless of the presence of silicon (Si). The experiment was conducted at the Universidade Estadual Paulista (UNESP) with papaya seedlings, variety 'Grupo Formosa' (Calimosa híbrida 01), grown in a glass greenhouse, in 1.7 dm3 pots filled with pine and coconut fiber-based substrate. The experimental design was a randomized block design, in a 5 x 2 factorial arrangement. There were five ammonium concentrations: 10, 20, 40, 80, and 100 mmol L-1 that were delivered via nutrient solution, in the absence and presence of Si (2 mmol L-1), with five replicates. After 31 days of growth, the cations and silicon accumulations in the shoot, plant height, stem diameter, root, and shoot dry matter were evaluated. Results revealed that increased ammonia concentration showed toxicity in papaya plants and stronger reductions in Ca, Mg, K and Si accumulations, plant heights, stem diameters, and root and shoot dry matter production, even when silicon was present and with greater effects on the shoot dry matter (87 %) than that of the roots (13 %).

RESUMEN Las altas concentraciones de amonio (NH4+) pueden ejercer estrés en las plantas cultivadas, lo que causa trastornos nutricionales y reducción del crecimiento. Sin embargo, dependiendo de la intensidad del estrés, este puede atenuarse mediante el silicio (Si). En este trabajo, se investigó la respuesta de la acumulación de cationes y silicio y el crecimiento de plantas de papaya cultivadas en diferentes concentraciones tóxicas de amonio independientemente de la presencia de silicio. El experimento se realizó en la Universidade Estadual Paulista (UNESP), con plántulas de papaya, variedad Grupo Formosa (Calimosa híbrida 01), cultivadas en invernadero, en macetas de 1,7 dm3, rellenas con sustrato a base de fibra de pino y coco. El diseño experimental fue en bloques al azar, en esquema factorial 5x2, con cinco concentraciones de amonio 10, 20, 40, 80 y 100 mmol L-1, en la ausencia y presencia de Si (2 mmol L-1), con cinco repeticiones. A los 31 días posteriores del inicio de los tratamientos, se evaluó la acumulación de calcio, magnesio, nitrógeno, potasio y silicio, altura de la planta, diámetro del tallo y la materia seca de la raíz y los brotes. Los resultados revelaron que el aumento de la concentración de amonio mostró toxicidad en plantas de papaya y una reducción en la acumulación de calcio, magnesio, potasio y silicio, la altura de la planta, diámetro del tallo y la producción de materia seca de raíces y brotes, aunque el silicio esté presente, con mayor afectación en la materia seca de los brotes (87 %) que en las raíces (13 %).

Performance of RR soybean submitted to postemergence application of glyphosate with a foliar elicitor product / Desempenho da soja RR submetida a aplicação de glifosato associado a produto elicitor foliar em pós-emergência

With the advent of glyphosate-resistant soybean, postemergence applications of the herbicide have become routine. In this way, problems related to the selectivity of glyphosate have been shown to be increasingly intense, due to the use of increased dosages and applications of the herbicide at unrecommended moments. In order to evaluate the agronomic performance of soybean plants subjected to the postemergence application of glyphosate ­ both in isolation and together with Crop+ ­ at different stages and dosage levels, a randomized block design experiment was carried out with two adjacent checks and four repetitions. The treatments consisted of: glyphosate (1296 g·ha-1); glyphosate + Crop+ (1296 + 0.25 g or L·ha-1); glyphosate + Crop+ (1296 + 0.5 g or L·ha-1); glyphosate (2592 g·ha-1); glyphosate + Crop+ (2592 + 0.25 g or L·ha-1); glyphosate + Crop+ (2592 + 0.5 g or L·ha-1); 2 × glyphosate (2 × 1296 g·ha-1); 2 × glyphosate + Crop+ (2 × 1296 + 0.25 g or L·ha-1); 2 × glyphosate + Crop+ (2 × 1296 + 0.5 g or L·ha-1) and Crop+ (0.5 g·ha-1). The phytotoxicity, soil plant analysis development (SPAD) index, height, stand, mass of 100 grains, and yield of the soybean plants were evaluated. The use of Crop+ on soybean plants led to an increase in the SPAD index; the use of Crop+ in association with glyphosate made possible the attenuation of visible symptoms of damage, preventing reductions in crop yield.(AU)

Com o advento da soja resistente ao glifosato, aplicações em pós-emergência da cultura tornaram-se corriqueiras. Dessa forma, problemas relacionados à seletividade desse herbicida mostraram-se cada vez mais intensos, devido ao aumento da dose utilizada e à aplicação em momentos não recomendados. Para avaliar o desempenho agronômico da soja submetida à aplicação de glifosato isolado em pós-emergência e em associação ao Crop+ em diferentes estádios e doses, um experimento foi realizado em delineamento de blocos ao acaso, em esquema de testemunhas duplas adjacentes, adotando-se quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos por: glifosato (1296 g·ha-1); glifosato + Crop+ (1296 + 0,25 g ou L·ha-1); glifosato + Crop+ (1296 + 0,5 g ou L·ha-1);glifosato (2592 g·ha-1); glifosato + Crop+ (2592 + 0,25 g ou L·ha-1);glifosato + Crop+ (2592 + 0,5 g ou L·ha-1); 2 × glifosato (2 × 1296 g·ha-1); 2 × glifosato + Crop+ (2 × 1296 + 0,25 g ou L·ha-1); 2 × glifosato + Crop+ (2 × 1296 + 0,5 g ou L·ha-1) e Crop+ (0,5 g·ha-1). Foram avaliados fitointoxicação das plantas de soja, índice SPAD (soil plant analysis development), altura, estande, massa de cem grãos e produtividade. Nos resultados, a utilização de Crop+ em plantas de soja proporcionou o aumento no índice SPAD e, quando o Crop+ foi associado ao glifosato, possibilitou a atenuação dos sintomas visuais de injúrias, prevenindo reduções na produtividade da cultura.(AU)

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)

Phytotoxicity in two sugarcane cultivars in the initial development as affected by selectivity to herbicides / Fitotoxidez em dois cultivares de cana-de-açúcar no desenvolvimento inicial em função da seletividade a herbicidas

Sugarcane is a crop of great importance for human consumption, either for the production of sucrose or for the production of ethanol fuel. The objective of this work was to evaluate the phytotoxicity caused by the herbicides, the agronomic components in two sugarcane cultivars, at five evaluation times, during the 12-month and 18-month cultivation periods. The experimental design was randomized blocks with four replicates, in a 10 x 2 factorial scheme, with nine herbicides (tembotrione, mesotrione, clomazone, saflufenacil, 2,4 dichlorophenoxyacetic, fluroxypyr + picloram, metribuzin, isoxaflutole, sulfentrazone), two sugarcane cultivars (RB006995 and RB036153), and five evaluation times (7, 14, 21, 28 and 35 days after application ­ DAA). The most phytotoxic herbicides for the 12-month cultivation period in the cultivars RB036153 and RB006995 were clomazone and sulfentrazone. For 18-month cultivation period, the herbicides isoxaflutole, clomazone and sulfentrazone were the most phytotoxic, mainly for the cultivar RB006995. For most herbicides, phytotoxicity decreased along the days after application. The most selective herbicides for both cultivars and cultivation periods were tembotrione, mesotrione and fluroxypyr + picloram.(AU)

A cana-de-açúcar é uma cultura de grande importância para alimentação humana, tanto para a produção de sacarose quanto para a produção de combustível etanol. O objetivo deste trabalho foi avaliar a fitotoxidade causada pelos herbicidas, nos períodos de cultivo de cana de ano e cana de ano-e-meio durante o estádio de brotação e perfilhamento de dois cultivares de cana-de-açúcar. O delineamento experimental utilizado foi de blocos casualizados com quatro repetições, em um esquema fatorial 10 x 2, sendo os fatores compostos por nove herbicidas (tembotriona, mesotriona, clomazona, saflufenacil, 2,4 diclorofenoxiacético, fluroxipir + picloram, metribuzin, isoxaflutol, sulfentrazona) mais uma testemunha, dois cultivares de cana-de-açúcar (RB006995, RB036153) e cinco épocas de avaliação (7, 14, 21, 28 e 35 DAA). Os herbicidas mais fitotóxicos para a cana de ano nos cultivares RB036153 e RB006995 foram clomazona e sulfentrazona. Para a cana de ano-e-meio, os herbicidas isoxaflutol, clomazona e sulfentrazona foram os mais fitotóxicos, principalmente no cultivar RB006995. Para a maioria dos herbicidas houve decréscimo da fitotoxidez com o passar dos dias após a aplicação. Os herbicidas mais seletivos para ambos os cultivares e períodos de cultivo foram tembotriona, mesotriona e fluroxipir + picloram.(AU)

Diagnóstico de la fertilidad de los suelos de cuatro municipios de Cundinamarca (Colombia) para la producción de plátano / Diagnostics of soil fertility in four municipalities of Cundinamarca (Colombia) employed for cooking banana production

RESUMEN Para lograr rendimientos óptimos en la producción de plátano, se debe tener en cuenta la disponibilidad de nutrientes en el suelo, para así ajustar planes de fertilización adecuados. Con el fin de contribuir al estudio de la fertilidad de suelos cultivados con plátano en el departamento de Cundinamarca-Colombia, se realizó una caracterización química de suelos, en cuatro de los principales municipios productores. Se visitaron 146 fincas, ubicadas en Viotá, La Vega, La Palma y Chaguaní, donde se tomaron muestras de suelo, para análisis químico. Los resultados obtenidos fueron sometidos a un análisis de frecuencias, correlación lineal de Pearson y componentes principales, realizando, finalmente, una comparación de medias entre los cuatro municipios. Se observaron niveles bajos de P, S y Mg, medios de K, Ca y B, así como altas concentraciones de Zn, que pueden llegar a ser tóxicas para el cultivo de plátano. Por otro lado, las variables se agruparon en cuatro componentes asociados a: la capa de cambio del suelo, la reacción del suelo, la salinidad y la relación entre el P y Zn. Suelos de los municipios de La Vega y La Palma no presentaron variación en la capa de cambio y la reacción del suelo, caso contrario al observado en suelos de Viotá y Chaguaní. Entre suelos de los municipios, se presentaron diferencias significativas para las propiedades materia orgánica, Ca y Mg, así como desbalances catiónicos y pH fuertemente ácidos.

ABSTRACT To achieve optimum yields in plantain production, appropriate fertilization plans must be adjusted, for which the availability of nutrients in the soil must be taken into account. In order to contribute to the study of the fertility of soils cultivated with cooking banana in the province of Cundinamarca - Colombia, a chemical characterization of soils was carried out in four of the main producing municipalities. 146 farms located in Viotá, La Vega, La Palma and Chaguaní, were visited, and soil samples were taken for chemical analysis. The results obtained were subjected to a frequency analysis, Pearson's linear correlation and main components; finally making a comparison of means between the four municipalities. Low levels of P, S and Mg, medium of K, Ca and B were observed, as well as high concentrations of Zn that can be toxic for the plantain crop. On the other hand, the variables were grouped into four components associated with: the soil change layer, the soil reaction, the salinity and the relationship between P and Zn. Soils of the municipalities of La Vega and La Palma did not show variation in the change layer and soil reaction, contrary to that observed in Viotá and Chaguaní soils. Among the soils of the municipalities, there were significant differences for the properties of organic matter, Ca and Mg as well as cationic imbalances and strongly acidic pH.

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)

Cytogenetic bioassays as tools to distinguish between toxic and non-toxic varieties of Jatropha curcas (Euphorbiaceae)

Abstract The tropical and subtropical naturalized physic nut (Jatropha curcas L.), has been explored for biodiesel production in recent times. The oil is extracted from the seeds and, for the production to be feasible, utilization of the residual seed cake is crucial. Although the cake could be employed as a protein source in animal feed, it is rich in phorbol ester, which is toxic for animals. Therefore, breeding programs have been working to reduce or eliminate the phorbol ester content in physic nut. In this context, the present work aimed to evaluate the physic nut oil of toxic and non-toxic varieties (containing known or undetectable amounts of phorbol ester, respectively) with regards to phytotoxicity in a model experiment with Lactuca sativa L. For this, the percentage of germinated seeds was evaluated after 8, 16, 24, 36 and 48 hours of exposure to the treatments with toxic and non-toxic oil at concentrations of 22.5 %, 45 % and 67.5 % of emulsion (physic nut oil energetically mixed with distilled water). Root growth was determined after 48 hours of exposure and the germination speed index was obtained. The different stages of mitotic division as well as possible chromosomal and nuclear alterations were also recorded. The mitotic index was calculated as the number of dividing cells, as a fraction of the total number of cells, and the frequency of chromosome and nuclear alterations, expressed as the percentage of number of alterations divided by the total number of cells. Both varieties exhibited phytotoxicity, inducing significant reductions in percentage of germinated seeds (reduction of 98 %), germination speed index (reduction of 24.44) and root growth (reduction of 8.54 mm). In microscopic analysis, a mitodepressive effect was observed for both oils at the three concentrations used when compared to the negative control; however, it was possible to distinguish between the toxic and the non-toxic varieties based on the more expressive reduction of division promoted by the first, 2.19 %. Significant increments in the frequency of mitotic cells showing chromosome alterations as well, as the presence of condensed nuclei, were observed in the treated cells. However, these parameters were not significantly different from the control in the cells treated with both physic nut oils. In conclusion, the evaluation of root growth and cell division in the plant model L. sativa, can be proposed as an alternative to animal tests to distinguish the varieties with high and low phorbol ester concentration, thus contributing to the detection of toxicity in varieties used in breeding programs.

Resumen Jatropha curcas L., naturalizado tropical y subtropical, ha sido explorado para la producción de biodiesel. El aceite se extrae de las semillas y, para que la producción sea factible, la utilización de la torta de semillas residual es crucial. Aunque la torta se puede emplear como una fuente de proteína en la alimentación animal, es rica en éster de forbol, que es tóxico para los animales. Por lo tanto, los programas de mejoramiento han procurado reducir o eliminar el contenido de éster de forbol de J. curcas. En este contexto, el presente trabajo tuvo como objetivo evaluar el aceite de J. curcas de las variedades tóxicas y no tóxicas (con cantidades conocidas o indetectables de éster de forbol, respectivamente) con respecto a la fitotoxicidad en el modelo Lactuca sativa L. El porcentaje de semillas germinadas se evaluó después de 8, 16, 24, 36 y 48 horas de tratamiento. El crecimiento de la raíz se determinó después de 48 horas de exposición y se obtuvo el índice de velocidad de germinación. Se registraron las diferentes etapas de la división mitótica así como posibles alteraciones cromosómicas y nucleares. El índice mitótico se calculó como el número de células en división como una fracción del número total de células y la frecuencia de las alteraciones cromosómicas y nucleares, expresada como el porcentaje del número de alteraciones dividido entre el número total de células. Ambas variedades exhibieron fitotoxicidad, induciendo reducciones significativas en el porcentaje de semillas germinadas (Reducción del 98 %), índice de velocidad de germinación (Reducción de 24.44) y crecimiento de raíces (Reducción de 8.54 mm). En el análisis microscópico, se observó un efecto mitodepresivo para ambos aceites. Sin embargo, fue posible distinguir entre las variedades tóxicas y las no tóxicas basándose en la reducción más expresiva de la división promovida por la primera, 2.19 %. Se observaron incrementos significativos en la frecuencia de células mitóticas que mostraban alteraciones cromosómicas, así como la presencia de núcleos condensados en las células tratadas. Sin embargo, estos parámetros no fueron significativamente diferentes del control en las células tratadas con ambos aceites de J. curcas. En conclusión, la evaluación del crecimiento de las raíces y la división celular en el modelo L. sativa se puede proponer como una alternativa a las pruebas en animales para distinguir las variedades con concentraciones altas y bajas de éster de forbol, contribuyendo así a la detección de toxicidad en variedades utilizadas en programas de mejoramiento genético.

Pouteria torta: a native species of the Brazilian Cerrado as a bioindicator of glyphosate action / Pouteria torta: espécie native do Cerrado Brasileiro como bioindicadora da ação do glyphosate

Abstract In Brazil, the expansion of agricultural activity and the associated indiscriminate use of herbicides such as glyphosate is directly related to the loss of biodiversity in the Cerrado. The identification of plant species as bioindicators of herbicide action, especially species native to the area, can help in monitoring the impacts of xenobiotics in the remaining Cerrado. Thus, this study was designed to evaluate the possible use of the native Cerrado species Pouteria torta as a bioindicator of glyphosate action via changes in physiological performance. At 16 months after sowing, the effect of glyphosate was evaluated by applying the following doses: 0 (control), 25, 50, 100, 200, 400, 800, and 1200 g a.e. ha-1. In response to glyphosate, P. torta exhibited reductions in photosynthesis and chloroplastid pigment content, as well as accumulation of shikimic acid and the occurrence of chlorosis and necrosis. These changes demonstrate the high sensitivity of P. torta to glyphosate and its potential for use as a bioindicator of this herbicide.

Resumo No Brasil, a expansão da atividade agrícola, aliada a utilização indiscriminada de herbicidas como o glyphosate, possui relação direta com a perda da biodiversidade no Cerrado. A identificação de espécies vegetais bioindicadoras da ação de herbicidas, particularmente as nativas do Cerrado, pode auxiliar em processos de monitoramento dos impactos desse xenobiótico nas remanescentes do Cerrado. Assim, este estudo foi projetado para avaliar o possível uso de Pouteria torta, espécie nativa do cerrado, como bioindicadora da ação do glyphosate via mudanças na sua performance fisiológica. Após 16 meses de semeadura, o efeito do glyphosate foi avaliado quando aplicadas as seguintes doses: 0 (controle), 25, 50, 100, 200, 400, 800 e 1200 g e. a. ha-1. Em reposta ao glyphosate, as plantas de P. torta apresentaram redução na sua performance do processo fotossintético e no conteúdo de pigmentos cloroplastídicos, além do acúmulo de ácido chiquímico e da ocorrência de cloroses e necroses. Essas alterações demonstram a alta sensibilidade de P. torta ao glyphosate, o que potencializa a sua utilização como bioindicadora da ação desse herbicida.

Ecofriendly Synthesis of Silver Nanoparticles Using Potato Steroidal Alkaloids and Their Activity Against Phytopathogenic Fungi

ABSTRACT In order to reduce the excessive reliance on the toxic chemical fungicides, the present study aimed to isolate the total potato glycoalkaloids (TPAs), and the two steroidal alkaloids α-chaconine and α-solanine from potatoes, Solanum tuberosum L. Their structures were characterized using physical and spectroscopic methods including (UV, IR, 1H, 13C--NMR, 2D 1H-1H COSY, HMBC and NOESY). Silver nanoparticles (AgNPs) were prepared from potato alkaloids through a green synthesis approach. Potato alkaloids and their nanoparticles inhibited mycelial growth of the phytopathogenic fungi Alternaria alternate, Rhizoctonia solani, Botrytis cinerea and Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici with low minimal inhibitory and minimal fungicidal concentrations. R. solani was the most susceptible, while F. oxysporum was the most resistant. TPAs was the most fungitoxic (EC50's were 19.8, 22.5, 26.5 and 32.3 µg/ml against R. solani, A. alternate, B. cinerea and F. oxysporum respectively). A mixture of α-solanine and α-chaconine (1:1) showed a marked antifungal activity. AgNPs (size 39.5-80.3 diameter) from alkaloids showed improved fungitoxic activity (EC50's of TPAs nanoparticles ranged between 10.9 and 16.1 µg/ml). Alkaloids exhibited no or a slight phytotoxicity against wheat and radish. Results recommend the potential of using potato alkaloids and their nanoparticles as biorational alternatives to conventional fungicides.

Liming as a means of reducing copper toxicity in black oats / Calagem como forma de redução da toxidez por cobre em aveia preta

ABSTRACT: Soils which are cultivated with grapevines have high available copper (Cu) content, which can be toxic to cover crops cohabiting vineyards, such as black oats. This study aimed to assess the effect of liming in reducing Cu toxicity in black oats grown in sandy soils. Samples of a Typic Hapludalf were collected at 0-20cm, dried and subjected to the addition of Cu (0 to 50Mg kg-1) and limestone (0, 1.5, and 3.0Mg ha-1). The soil was placed in a rhizobox and black oats were grown for 30 days. We assessed root and shoot dry matter production, copper (Cu), calcium (Ca) and magnesium (Mg) contents in the tissues; Cu content in the root symplast and apoplast, as well as Cu, carbon and pH values in the rhizosphere and bulk soil. Liming reduced Cu toxicity in black oats. Cu was preferentially accumulated in the roots, mostly in the apoplast, which may be the result of a plant tolerance mechanism to prevent the transport of Cu to the shoots.

RESUMO: Solos cultivados com videiras possuem alto teor de cobre (Cu) disponível, que pode ser tóxico às plantas de cobertura do solo que coabitam vinhedos, como a aveia preta. O estudo objetivou avaliar o efeito da calagem na redução da toxidez por Cu em plantas de aveia preta cultivadas em solo arenoso. Amostras de um Argissolo Vermelho foram coletadas na camada de 0-20cm, secas e submetidas à adição de duas doses de Cu (0 e 50Mg kg-1) e três de calcário (0, 1,5 e 3,0Mg ha-1). O solo foi acondicionado em rhizobox e submetido ao cultivo de aveia preta durante 30 dias. Avaliaram-se a produção de matéria seca das raízes e da parte aérea, o teor de cobre (Cu), cálcio (Ca) e magnésio (Mg) nos tecidos; o teor de Cu no simplasto e apoplasto das raízes, e os teores de Cu, de carbono e valores de pH no solo rizosférico e não rizosférico. A aplicação de calcário reduziu a toxidez por Cu na aveia preta. O Cu foi preferencialmente acumulado nas raízes, especialmente no apoplasto, o que pode ser resultado de mecanismo de tolerância das plantas para evitar o transporte de parte do elemento para a parte aérea.

Phytotoxicity and cytotoxicity of Lepidaploa rufogrisea (Asteraceae) extracts in the plant model Lactuca sativa (Asteraceae) / Fitotoxicidad y citotoxicidad de los extractos de Lepidaploa rufogrisea (Asteraceae) en la planta modelo Lactuca sativa (Asteraceae)

AbstractLepidaploa rufogrisea is a promising candidate in the search of natural herbicides, with compounds (sesquiterpene lactones-glaucolide B) which have been reported to present phytotoxic potential against weeds. Thus, this work aimed to accomplish the phytochemical investigation of L. rufogrisea as well as the evaluation of its biological effects on the plant model Lactuca sativa. To this end, different extracts (aqueous, hydroalcoholic and hexane) of L. rufogrisea at different concentrations [0.25, 0.5, 1.0, 2.0 and 4.0 % (m/v)] were evaluated from macroscopic (percentage of germinated seeds, germination speed index and root length) and microscopic analysis (mitotic index and cell cycle alterations) in plantlets (150 per treatment) and meristematic cells (10 000 per treatment) of L. sativa var. Cristina. The extracts decreased the germination speed index and also the root growth of L. sativa plantlets. Cell proliferation was not significantly affected by the extracts. However, some chromosome and nuclear alterations in the mitotic spindle were observed, due to the interference of allelochemicals present in L. rufogrisea. Moreover, the plant model L. sativa demonstrated to be efficient for this kind of studies.

ResumenLepidaploa rufogrisea es una candidata prometedora en la búsqueda de herbicidas naturales, con compuestos (lactano sesquiterpeno- glaucolíde B) los cuales han sido reportados por presentar un potencial fitotóxico contra las malas hierbas. Por lo tanto, este trabajo tuvo como objetivo lograr la investigación fitoquímica de L. rufogrisea, así como también la evaluación de sus efectos biológicos sobre el modelo de planta Lactuca sativa L. Para esto, diferentes extractos (acuosos, hidroalcohólicos y hexanos) de L. rufogrisea fueron evaluados. El porcentaje de semillas germinadas, el índice de velocidad de germinación y la longitud de raíz de plántulas de L. sativa var. Cristina fueron evaluadas, así como también la citotoxicidad de los extractos en las células meristemáticas. Los extractos disminuyeron el índice de velocidad de germinación y también el crecimiento de las raíces de las plántulas de L. sativa. La proliferación celular no se vio significativamente afectada por los extractos. Sin embargo, se observaron alteraciones cromosómicas y nucleares, debido a la interferencia de los aleloquímicos presentes en L. rufogrisea en el huso mitótico. Además, el modelo de planta L. sativa demostró ser eficiente para tales estudios.