Variations in soil physico-chemical properties, soil stocks, and soil stoichiometry under different soil layers, the major forest region Liupan Mountains of Northwest China / Variações nas propriedades físico-químicas do solo, estoques e estequiometria do solo sob diferentes camadas de solo, a principal região florestal das montanhas Liupan do noroeste da China

Liupan Mountains are an important region in China in the context of forest cover and vegetation due to huge afforestation and plantation practices, which brought changes in soil physio-chemical properties, soil stocks, and soil stoichiometries are rarely been understood. The study aims to explore the distribution of soil nutrients at 1-m soil depth in the plantation forest region. The soil samples at five depth increments (0-20, 20-40, 40-60, 60-80, and 80-100 cm) were collected and analyzed for different soil physio-chemical characteristics. The results showed a significant variation in soil bulk density (BD), soil porosity, pH, cation exchange capacity (CEC), and electric conductivity (EC) values. More soil BD (1.41 g cm-3) and pH (6.97) were noticed in the deep soil layer (80-100 cm), while the highest values of porosity (60.6%), EC (0.09 mS cm-1), and CEC (32.9 c mol kg-1) were reflected in the uppermost soil layer (0-20 cm). Similarly, the highest contents of soil organic carbon (SOC), total phosphorus (TP), available phosphorus (AP), total nitrogen (TN), and available potassium (AK) were calculated in the surface soil layer (0-20 cm). With increasing soil depth increment a decreasing trend in the SOC and other nutrient concentration were found, whereas the soil total potassium (TK) produced a negative correlation with soil layer depth. The entire results produced the distribution of SOCs and TNs (stocks) at various soil depths in forestland patterns were 0→20cm > 20→40cm > 40→60cm ≥ 60→80cm ≥ 80→100 cm. Furthermore, the stoichiometric ratios of C, N, and P, the C/P, and N/P ratios showed maximum values (66.49 and 5.46) in 0-20 cm and lowest values (23.78 and 1.91) in 80-100 cm soil layer depth. Though the C/N ratio was statistically similar across the whole soil profile (0-100 cm). These results highlighted that the soil depth increments might largely be attributed to fluctuations in soil physio-chemical properties, soil stocks, and soil stoichiometries. Further study is needed to draw more conclusions on nutrient dynamics, soil stocks, and soil stoichiometry in these forests.

As montanhas de Liupan são uma região importante na China no contexto de cobertura florestal e vegetação devido às enormes práticas de florestamento e plantação, que trouxeram mudanças nas propriedades físico-químicas do solo, e estoques e estequiometrias do solo raramente são compreendidos. O estudo visa explorar a distribuição de nutrientes do solo a 1 m de profundidade do solo na região da floresta plantada. As amostras de solo em cinco incrementos de profundidade (0-20, 20-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm) foram coletadas e analisadas para diferentes características físico-químicas do solo. Os resultados mostraram uma variação significativa nos valores de densidade do solo (BD), porosidade do solo, pH, capacidade de troca catiônica (CEC) e condutividade elétrica (CE). Mais DB do solo (1,41 g cm-3) e pH (6,97) do solo foram observados na camada profunda do solo (80-100 cm), enquanto os maiores valores de porosidade (60,6%), CE (0,09 mS cm-1) e CEC (32,9 c mol kg-1) foram refletidos na camada superior do solo (0-20 cm). Da mesma forma, os maiores teores de carbono orgânico do solo (SOC), fósforo total (TP), fósforo disponível (AP), nitrogênio total (TN) e potássio disponível (AK) foram calculados na camada superficial do solo (0-20 cm). Com o aumento do incremento da profundidade do solo, uma tendência decrescente no SOC e na concentração de outros nutrientes foi encontrada, enquanto o potássio total do solo (TK) produziu uma correlação negativa com a profundidade da camada do solo. Todos os resultados produziram a distribuição de SOCs e TNs (estoques) em várias profundidades de solo em padrões de floresta 0 → 20cm> 20 → 40cm> 40 → 60cm ≥ 60 → 80cm ≥ 80 → 100 cm. Além disso, as relações estequiométricas de C, N e P, as relações C / P e N / P, apresentaram valores máximos (66,49 e 5,46) em 0-20 cm, e valores mais baixos (23,78 e 1,91) em solo de 80-100 cm profundidade da camada. Embora a relação C / N fosse estatisticamente semelhante em todo o perfil do solo (0-100 cm). Esses resultados destacaram que os incrementos de profundidade do solo podem ser amplamente atribuídos a flutuações nas propriedades físico-químicas do solo, estoques e estequiometrias do solo. Mais estudos são necessários para tirar conclusões adicionais sobre a dinâmica dos nutrientes, estoques de solo e estequiometria do solo nessas florestas.

Responses of tomato hybrid cultivars to soil application of humic acid under greenhouse conditions

Abstract Responses of three tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) hybrids viz. 'Luanova', 'Savarona' and 'Tessera' to various doses (0, 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 g L-1) of soil application of humic acid (HA) were evaluated in terms of plant growth, productivity and quality of fruits, under greenhouse conditions, during 2011-12 and 2012-13. In addition to improved quality characteristics, higher values for yield and yield components were recorded for tomato fruits harvested from plants of 'Tessera' cultivar compared to those harvested from other hybrids tested, regardless of growing seasons. Plants from 'Luanova' cultivar were, however, earlier in fruiting with higher number of fruits per plant. Soil application of HA presented positive effects on yield and physicochemical quality of tomato fruits irrespective of the dose of HA and the cultivar investigated, in both seasons. Soil application of HA at higher dose 1.5 g L-1 exhibited better results in all the three tomato cultivars tested, in terms of their vegetative and reproductive growth, and significantly improved the physicochemical quality of their fruits. Conclusively, the tomato hybrid 'Tessera' was found suitable for cultivation under greenhouse conditions while soil application of aqueous solution of HA @ 1.5 g L-1 substantially resulted in higher production of quality tomato fruits.

Resumo Respostas de três híbridos de tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) viz. 'Luanova', 'Savarona' e 'Tessera' para várias doses (0, 0,5, 1,0, 1,5 e 2,0 g L-1) de aplicação de ácido húmico (AH) no solo foram avaliadas em termos de crescimento da planta, produtividade e qualidade de frutas, em casa de vegetação, durante 2011-12 e 2012-13. Além das características de qualidade melhoradas, valores mais elevados para o rendimento e os componentes do rendimento foram registrados para frutos de tomate colhidos de plantas do cultivar 'Tessera' em comparação com aqueles colhidos de outros híbridos testados, independentemente das estações de cultivo. As plantas do cultivar 'Luanova', no entanto, frutificaram mais cedo com maior número de frutos por planta. A aplicação de AH no solo apresentou efeitos positivos sobre a produtividade e a qualidade físico-química dos frutos de tomate, independentemente da dose de AH e do cultivar investigado, nas duas safras. A aplicação de HA no solo na dose maior de 1,5 g L-1 apresentou melhores resultados nos três cultivares de tomate testados, quanto ao crescimento vegetativo e reprodutivo, e melhorou significativamente a qualidade físico-química dos frutos. Conclusivamente, o híbrido de tomate 'Tessera' foi considerado adequado para cultivo em casa de vegetação, enquanto a aplicação no solo de solução aquosa de HA @ 1,5 g L-1 resultou substancialmente em maior produção de frutos de tomate de qualidade.

Variations in soil physico-chemical properties, soil stocks, and soil stoichiometry under different soil layers, the major forest region Liupan Mountains of Northwest China

Abstract Liupan Mountains are an important region in China in the context of forest cover and vegetation due to huge afforestation and plantation practices, which brought changes in soil physio-chemical properties, soil stocks, and soil stoichiometries are rarely been understood. The study aims to explore the distribution of soil nutrients at 1-m soil depth in the plantation forest region. The soil samples at five depth increments (0-20, 20-40, 40-60, 60-80, and 80-100 cm) were collected and analyzed for different soil physio-chemical characteristics. The results showed a significant variation in soil bulk density (BD), soil porosity, pH, cation exchange capacity (CEC), and electric conductivity (EC) values. More soil BD (1.41 g cm-3) and pH (6.97) were noticed in the deep soil layer (80-100 cm), while the highest values of porosity (60.6%), EC (0.09 mS cm-1), and CEC (32.9 c mol kg-1) were reflected in the uppermost soil layer (0-20 cm). Similarly, the highest contents of soil organic carbon (SOC), total phosphorus (TP), available phosphorus (AP), total nitrogen (TN), and available potassium (AK) were calculated in the surface soil layer (0-20 cm). With increasing soil depth increment a decreasing trend in the SOC and other nutrient concentration were found, whereas the soil total potassium (TK) produced a negative correlation with soil layer depth. The entire results produced the distribution of SOCs and TNs (stocks) at various soil depths in forestland patterns were 020cm > 2040cm > 4060cm 6080cm 80100 cm. Furthermore, the stoichiometric ratios of C, N, and P, the C/P, and N/P ratios showed maximum values (66.49 and 5.46) in 0-20 cm and lowest values (23.78 and 1.91) in 80-100 cm soil layer depth. Though the C/N ratio was statistically similar across the whole soil profile (0-100 cm). These results highlighted that the soil depth increments might largely be attributed to fluctuations in soil physio-chemical properties, soil stocks, and soil stoichiometries. Further study is needed to draw more conclusions on nutrient dynamics, soil stocks, and soil stoichiometry in these forests.

Resumo As montanhas de Liupan são uma região importante na China no contexto de cobertura florestal e vegetação devido às enormes práticas de florestamento e plantação, que trouxeram mudanças nas propriedades físico-químicas do solo, e estoques e estequiometrias do solo raramente são compreendidos. O estudo visa explorar a distribuição de nutrientes do solo a 1 m de profundidade do solo na região da floresta plantada. As amostras de solo em cinco incrementos de profundidade (0-20, 20-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm) foram coletadas e analisadas para diferentes características físico-químicas do solo. Os resultados mostraram uma variação significativa nos valores de densidade do solo (BD), porosidade do solo, pH, capacidade de troca catiônica (CEC) e condutividade elétrica (CE). Mais DB do solo (1,41 g cm-3) e pH (6,97) do solo foram observados na camada profunda do solo (80-100 cm), enquanto os maiores valores de porosidade (60,6%), CE (0,09 mS cm-1) e CEC (32,9 c mol kg-1) foram refletidos na camada superior do solo (0-20 cm). Da mesma forma, os maiores teores de carbono orgânico do solo (SOC), fósforo total (TP), fósforo disponível (AP), nitrogênio total (TN) e potássio disponível (AK) foram calculados na camada superficial do solo (0-20 cm). Com o aumento do incremento da profundidade do solo, uma tendência decrescente no SOC e na concentração de outros nutrientes foi encontrada, enquanto o potássio total do solo (TK) produziu uma correlação negativa com a profundidade da camada do solo. Todos os resultados produziram a distribuição de SOCs e TNs (estoques) em várias profundidades de solo em padrões de floresta 0 20cm> 20 40cm> 40 60cm 60 80cm 80 100 cm. Além disso, as relações estequiométricas de C, N e P, as relações C / P e N / P, apresentaram valores máximos (66,49 e 5,46) em 0-20 cm, e valores mais baixos (23,78 e 1,91) em solo de 80-100 cm profundidade da camada. Embora a relação C / N fosse estatisticamente semelhante em todo o perfil do solo (0-100 cm). Esses resultados destacaram que os incrementos de profundidade do solo podem ser amplamente atribuídos a flutuações nas propriedades físico-químicas do solo, estoques e estequiometrias do solo. Mais estudos são necessários para tirar conclusões adicionais sobre a dinâmica dos nutrientes, estoques de solo e estequiometria do solo nessas florestas.

Supercritical transesterification of vegetable oil and ethanol: temperature and residence time effects on phase formation and water content

Supercritical transesterification has emerged as a readily available alternative for biodiesel production since no catalyst is required, thereby generating fewer waste products. In this research, the supercritical transesterification of refined vegetable oil and aqueous ethanol was carried out at temperatures 400 to 480 °C and a 12:1 ethanol to oil molar ratio, to assess the effect of temperature and residence time in the formation of a homogeneous phase, effluent appearance and increased water content derived from glycerol etherification. The results showed that water was produced at temperatures higher than 400 °C, as expected from the occurrence of glycerol etherification, and that prolonged times resulted in gas and soot formation, indicating esters decomposition. Through water mass balances, it was possible to identify the set of operation conditions in which the water formed from glycerol etherification matched with the maximum expected according to the proposed reaction scheme.

La transesterificación supercrítica se ha propuesto como una alternativa para la producción de biodiesel ya que no requiere catalizador de esta manera se generan menos residuos. En esta investigación, la transesterificación supercrítica de aceite vegetal refinado y etanol acuoso se llevó a cabo a temperaturas en el rango 400 a 480 °C y relación molar etanol a aceite de 12:1, para evaluar el efecto de la temperatura y el tiempo de residencia en la formación de una fase homogénea, apariencia del efluente e incremento del contenido de agua resultado de las reacciones de eterificación del glicerol. Los resultados mostraron que se produjo agua a temperaturas mayores a 400°C, atribuida a la eterificación del glicerol, y que tiempos de residencia prolongados resultaron en formación de gas y hollín, indicativo de reacciones de descomposición de esteres. A través de balances de masa, fue posible identificar el conjunto de condiciones de operación a las cuales el agua formada por la eterificación del glicerol coincide con el valor máximo esperado de acuerdo con el esquema de reacción propuesto.

A transesterificação supercrítica foi proposta como uma alternativa para a produção de biodiesel porque não requer catalisador e, dessa forma, gera menos resíduos. Nesta pesquisa, a transesterificação supercrítica de aceite vegetal refinado e etanol acuoso foi conduzida a temperaturas entre 400 e 480 °C e uma relação molar de etanol e aceite de 12: 1, para avaliar o efeito da temperatura e do tempo de residência na formação de uma fase homogênea, apariência do efluente e aumento do conteúdo de água resultante das reações de eterificação do glicerol. Os resultados mostraram que se produziu água a temperaturas maiores que 400°C, atribuída à eterificação do glicerol, e que os tempos de residência prolongados resultaram na formação de gás e hollín, indicativo de reações de decomposição de ésteres. Por meio de balanças de massa, foi possível identificar o conjunto de condições de operação em que a água formada pela eterificação do glicerol coincide com o valor máximo esperado de acordo com o esquema de reação proposto.

Identificación de polimorfismos obesogénicos en mexicanos / Identification of obesogenic polymorphisms in Mexicans

Introducción. La obesidad es una enfermedad metabólica caracterizada por el aumento del índice de la masa corporal. El riesgo de obesidad depende de factores ambientales, del estilo de vida y de la presencia de variantes genéticas originadas por mutaciones únicas y polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs). Estudios han mostrado la importancia de la etnia en la heredabilidad de las variantes genéticas asociadas al desarrollo de la obesidad. En México, la prevalencia de sobrepeso y la obesidad es del 38.8 % y 32.4 %, respectivamente. Objetivo. El objetivo de este estudio es determinar SNPs que influyen de manera distintiva en el desarrollo de la obesidad de mexicanos. Materiales y métodos. Se realizó un estudio bibliográfico en la base de datos Pubmed con 70 artículos que estudian la asociación de diferentes SNPs con el desarrollo de la obesidad en mexicanos. Resultados. Se identifican los SNPs rs17782313 (MC4R), rs6548238 (TMEM18), rs6265 (BDNF) y rs7488665 (SH2B1) con un comportamiento diferencial respecto a los resultados obtenidos en población caucásica y el SNPs rs6232 del gen PCSK1 asociado con la aparición de la obesidad en edades juveniles en la población mexicana. Conclusiones. Concluyendo que la caracterización detallada de los genes de mayor incidencia en las distintas etnias contribuye a establecer estrategias personalizadas en particular de la población mexicana y que permitan desarrollar un sistema de alta sensibilidad para determinar la susceptibilidad a la obesidad(AU)

Introduction. Obesity is a metabolic disease characterized by an increase in the body mass index. The risk of obesity depends on environmental factors, lifestyle and the presence of genetic variants caused by single mutations and single nucleotide polymorphisms (SNPs). Studies have shown the importance of ethnicity in the heritability of genetic variants associated with the development of obesity. In Mexico, the prevalence of overweight and obesity is 38.8% and 32.4%, respectively. Objective. The objective of this study is to determine SNPs that have a distinctive influence on the development of obesity in Mexicans. Materials and Methods. A bibliographical study was carried out in the Pubmed database and 70 papers were found that study the association of different SNPs with the development of obesity in Mexicans. Results. The SNPs rs17782313 (MC4R), rs6548238 (TMEM18), rs6265 (BDNF) and rs7488665 (SH2B1) with a differential behavior with respect to the results obtained in the Caucasian population, and the SNPs rs6232 of the PCSK1 gene associated with the appearance of obesity in youth in the Mexican population. Conclusions. Concluding that the detailed characterization of the genes with the highest incidence in the different ethnic groups contributes to establish personalized strategies in particular of the Mexican population and that allow the development of a highly sensitive system to determine susceptibility to obesity(AU)

Nest refuse of Acromyrmex balzani (Hymenoptera: Formicidae) increases the plant vigor in Turnera subulata (Turneraceae) / O substrato de descarte de Acromyrmex balzani (Hymenoptera: Formicidae) aumenta o vigor da planta Turnera subulata (Turneraceae)

Abstract Some studies report the positive effect of organic residues from ant nests on soil properties and on the structure of the adjacent plant community in field experiments, but there is a gap about the effect on individual species. The purpose of the present study was to compare the soil nutrient content and the development of Turnera subulata Smith, an ornamental species, in the presence of the nest refuse (basically composed of fragments of grass leaves and the symbiotic fungus) produced by the leaf-cutting ant Acromyrmex balzani (Emery, 1890) or in control soil through a greenhouse pot experiment. The experiment was carried out with two treatments: control soil and soil with 25% of nest refuse. The plants were kept in 1L pots for 90 days. We evaluated the parameters: plant height, stem diameter, root length, number of leaves, dry weight of the root, dry and fresh aboveground biomass. Additionally, the relative chlorophyll content and leaf nutrients were used as nutritional parameters. As a result, plants that grew in the soil with nest refuse showed significant higher values of all parameters evaluated when compared to the control treatment (p < 0.001). We conclude that this biofertilizer contributed to the production of more vigorous plants, being able to act on the local dynamics of nutrients in the ecosystems where A. balzani occurs. As it is relatively abundant and easy to collect, the refuse of A. balzani has the potential to be used as an alternative substrate in the production of shortlife cycle plants.

Resumo Alguns estudos relatam o efeito positivo de resíduos orgânicos de formigueiros nas propriedades do solo e na estrutura da comunidade de plantas adjacentes em experimentos de campo, mas há uma lacuna sobre o efeito em espécies individuais. O objetivo do presente estudo foi comparar o desenvolvimento de Turnera subulata Smith, uma espécie ornamental, na presença do substrato de descarte (SD) de formigueiros produzido pela formiga cortadeira Acromyrmex balzani (Emery, 1890) por meio de experimento em casa de vegetação. O experimento foi conduzido com dois tratamentos: solo controle e solo com 25% de SD. As plantas foram mantidas em vasos de 1L por 90 dias. Foram avaliados os parâmetros: altura da planta, diâmetro do caule, comprimento da raiz, número de folhas, massa seca da raiz, biomassa seca e fresca da parte aérea. Além disso, o conteúdo relativo de clorofila e os nutrientes foliares foram usados como parâmetros fisiológicos. Como resultado, as plantas que cresceram no solo com SD apresentaram valores significativamente maiores de todos os parâmetros avaliados quando comparadas ao tratamento controle (p < 0.001). Concluímos que esse biofertilizante contribuiu para a produção de plantas mais vigorosas, podendo atuar na dinâmica local de nutrientes nos ecossistemas onde A. balzani ocorre. Além disso, por ser relativamente abundante e fácil de coletar, o SD de A. balzani tem potencial para ser utilizado como biofertilizante na produção de plantas de ciclo de vida curta.

Amazonian soil fungi are efficient degraders of glyphosate herbicide; novel isolates of Penicillium, Aspergillus, and Trichoderma / Os fungos do solo amazônico são degradadores eficientes do herbicida glifosato; novos isolados de Penicillium, Aspergillus e Trichoderma

Abstract Pesticide residues that contaminate the environment circulate within the hydrological cycle can accumulate within the food chain and cause problems to both environmental and human health. Microbes, however, are well known for their metabolic versatility and the ability to degrade chemically stable substances, including recalcitrant xenobiotics. The current study focused on bio-prospecting within Amazonian rainforest soils to find novel strains fungi capable of efficiently degrading the agriculturally and environmentally ubiquitous herbicide, glyphosate. Of 50 fungal strains isolated (using culture media supplemented with glyphosate as the sole carbon-substrate), the majority were Penicillium strains (60%) and the others were Aspergillus and Trichoderma strains (26 and 8%, respectively). All 50 fungal isolates could use glyphosate as a phosphorous source. Eight of these isolates grew better on glyphosate-supplemented media than on regular Czapek Dox medium. LC-MS revealed that glyphosate degradation by Penicillium 4A21 resulted in sarcosine and aminomethylphosphonic acid.

Resumo Resíduos de agrotóxicos que contaminam o meio ambiente circulam no ciclo hidrológico, podendo se acumular na cadeia alimentar e causar problemas tanto à saúde ambiental quanto humana. Por sua vez, microrganismos são bem conhecidos por sua versatilidade metabólica e capacidade de degradar substâncias quimicamente estáveis, incluindo xenobióticos recalcitrantes. O estudo atual se concentrou na bioprospecção nos solos da floresta amazônica para encontrar novas linhagens de fungos capazes de degradar com eficiência o herbicida onipresente na agricultura e no meio ambiente, o glifosato. Entre os 50 fungos isolados (usando meio de cultura suplementado com glifosato como única fonte de carbono), a maioria eram isolados do gênero Penicillium (60%) e os outros eram isolados de Aspergillus e Trichoderma (26 e 8%, respectivamente). Todos os 50 isolados de fungos foram capazes de usar glifosato como fonte de fósforo. Oito desses isolados cresceram melhor em meio suplementado com glifosato do que em meio Czapek Dox regular. LC-MS revelou que a degradação do glifosato por Penicillium 4A21 resultou nos metabólitos sarcosina e ácido aminometilfosfônico.

The impact of cow dung augmentation on soil restoration and bio-accumulation of metals (Lead and Cadmium) in Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata) / O impacto do aumento de esterco de vaca na restauração do solo e bioacumulação de metais (chumbo e cádmio) em Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata)

Abstract To investigate the role of cow dung in soil reclamation and bio assimilation along with bio accumulation of heavy metals in earthworm (P. posthuma) (N=900) earthworms were used and treatment groups of CD-soil mixture of different proportion of cow dung were designed. Nonlethal doses of lead acetate and cadmium chloride were added in treatment groups. Mature P. posthuma were released in each experimental pot maintaining the favorable conditions. The pH, carbon, nitrogen, phosphorus, exchangeable cations, and heavy metal level of each mixture was evaluated. The results indicated that bio-assimilation of Pb and Cd by P. posthuma were significantly (P ˂ 0.01) higher in different soil-CD treatments compared to control. Highest bio-assimilation of both metals was observed in T1 of both groups (Pb = 563.8 mg/kg and Cd = 42.95 mg/kg). The contents of both metals were significantly (P ˂ 0.05) lowered in casting. The nutrient concentration in the final castings of all soil-CD treatments were also equally transformed from less or insoluble to more soluble and available for plants, except for carbon level which increased with CD proportion. It is concluded that cow dung as organic matter has a positive effect on soil reclamation and bio-assimilation of metals by P. posthuma.

RESUMO Para investigar o papel do esterco de vaca na recuperação do solo e bioassimilação, juntamente com a bioacumulação de metais pesados ​​em minhocas (P. posthuma) (N = 900), minhocas foram usadas e grupos de tratamento de mistura CD-solo de diferentes proporções de esterco de vaca foram projetados. Doses não letais de acetato de chumbo e cloreto de cádmio foram adicionadas aos grupos de tratamento. P. posthuma maduros foram liberados em cada vaso experimental, mantendo as condições favoráveis. Foram avaliados o pH, carbono, nitrogênio, fósforo, cátions trocáveis ​​e nível de metais pesados ​​de cada mistura. Os resultados indicaram que a bioassimilação de Pb e Cd por P. posthuma foi significativamente (P ˂ 0,01) maior em diferentes tratamentos de solo-CD em relação ao controle. A maior bioassimilação de ambos os metais foi observada em T1 de ambos os grupos (Pb = 563,8 mg / kg e Cd = 42,95 mg / kg). O conteúdo de ambos os metais foi significativamente (P ˂ 0,05) reduzido na fundição. A concentração de nutrientes nas fundições finais de todos os tratamentos de solo-CD também foi igualmente transformada de menos ou insolúvel para mais solúvel e disponível para as plantas, exceto o nível de carbono que aumenta com a proporção de CD. Conclui-se que o esterco de vaca como matéria orgânica tem um efeito positivo na recuperação do solo e na bioassimilação de metais por P. posthuma.

Detection of microorganisms with antibacterial activities from different industrial wastes and GC-MS analysis of crude microbial extract / Detecção de microrganismos com atividades antibacterianas de diferentes resíduos industriais e análise por GC-MS do extrato microbiano bruto

Abstract Many soil microorganisms' i.e., bacteria and fungi produce secondary metabolites called antibiotics. These are used for the treatment of some of the bacterial, fungal and protozoal diseases of humans. There is a need for isolation of a broad spectrum of antibiotics from microorganisms due to the emergence of antibiotic resistance. In the present study two antibiotic producing bacteria Klebsiella pneumoniae and Bacillus cereus were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry of Hattar, Haripur Pakistan. Total 10 waste samples were collected from different industries (Marble, Ghee, Soap, Mineral, Steel, Poultry Feed, Pharmaceutical, Qarshi, Cosmetic and Glass). Thirty-three bacterial strains were isolated from industrial wastes of these ten different industries. Fourteen out of thirty-three bacterial strains exhibited antimicrobial activities against at least one of the test microbes considered in this study including Escherchia coli, Staphylococcus aureus and Salmonella typhi. The bacteria were isolated by standard serial dilution spread plate technique. Morphological characterization of the isolates was done by Gram staining. Nine bacterial isolates out of fourteen were initially identified as B. cereus and five as K. pneumoniae through biochemical characterization. The antibacterial activities were tested by well diffusion method. Maximum number of antibiotic producing bacteria were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry based on the results of primary screening, the most potential isolates S9, S19, S20, S22 and S23 were selected for secondary screening. The maximum activity against E. coli and S. aureus was recorded by bacterial isolate S19 i.e zones of inhibition of 6.5mm and 9mm while S20 showed 7.5mm and 6mm zones respectively. Molecular identification was carried out on the basis of 16S rRNA sequence analysis. Finally, the isolates were identified as B. cereus accession number LC538271and K. pneumoniae accession number MT078679. Analysis of bacterial extract S20 through GC-MS indicated the presence of 8 compounds of diverse nature and structure. Present study suggests that wastes of pharmaceutical and poultry feed industry may have antibiotic producing bacteria. These bacteria could be utilized for the production of antibiotics. B. cereus and K. pneumoniae isolated from wastes of poultry feed and pharmaceutical industries have the potential to produce antibiotics and could be used to control the microbial growth.

Resumo Muitos microrganismos do solo, ou seja, bactérias e fungos produzem metabólitos secundários chamados antibióticos. Eles são usados ​​para tratamento de algumas doenças bacterianas, fúngicas e protozoárias em humanos. Há necessidade de isolamento de um amplo espectro de antibióticos de microrganismos devido ao surgimento de resistência aos antibióticos. No presente estudo, duas bactérias produtoras de antibióticos, Klebsiella pneumoniae e Bacillus cereus, foram isoladas da indústria farmacêutica e de ração avícola de Hattar, Haripur, Paquistão. Um total de 10 amostras de resíduos foi coletado de diferentes indústrias (mármore, ghee, sabão, mineral, aço, ração para aves, farmacêutica, Qarshi, cosmética e vidro). Trinta e três cepas bacterianas foram isoladas de resíduos industriais dessas dez diferentes indústrias. Quatorze das 33 cepas bacterianas exibiram atividades antimicrobianas contra pelo menos um dos micróbios de teste considerados neste estudo, incluindo Escherchia coli, Staphylococcus aureus e Salmonella typhi. As bactérias foram isoladas pela técnica de placa de diluição em série padrão. A caracterização morfológica dos isolados foi feita por coloração de gram. Nove isolados bacterianos de 14 foram inicialmente identificados como B. cereus e cinco como K. pneumoniae por meio de caracterização bioquímica. As atividades antibacterianas foram testadas pelo método de difusão em poço. O número máximo de bactérias produtoras de antibióticos foi isolado da indústria farmacêutica e de ração avícola com base nos resultados da triagem primária, os isolados mais potenciais S9, S19, S20, S22 e S23 foram selecionados para a triagem secundária. A atividade máxima contra E. coli e S. aureus foi registrada pelo isolado bacteriano S19, ou seja, zonas de inibição de 6,5 mm e 9 mm, enquanto S20 mostrou zonas de 7,5 mm e 6 mm, respectivamente. A identificação molecular foi realizada com base na análise da sequência 16S rRNA. Finalmente, os isolados foram identificados como B. cereus número de acesso LC538271 e K. pneumoniae número de acesso MT078679. A análise do extrato bacteriano S20 por meio de GC-MS indicou a presença de oito compostos de natureza e estrutura diversas. O presente estudo sugere que resíduos da indústria farmacêutica e de ração para aves podem conter bactérias produtoras de antibióticos. Essas bactérias podem ser utilizadas para a produção de antibióticos B. cereus e K. pneumoniae isolados de resíduos de rações de aves e indústrias farmacêuticas têm potencial para produzir antibióticos e podem ser usados ​​para controlar o crescimento microbiano.

Soil insects associated with sugarcane crop in Mato Grosso do Sul, Brazil / Insetos de solo associados à cultura de cana-de-açúcar em Mato Grosso do Sul, Brasil

Pest insects are one of the major factors affecting the productivity of sugarcane, and especially those associated with the soil, which damage the crop if not controlled. There is little information on the insect associated with the soil in the sugarcane crop in the state of Mato Grosso do Sul, Brazil. This study evaluated the occurrence, abundance and population variation of soil-associated insects in sugarcane crops in four counties in the state of Mato Grosso do Sul during a period from September 2009 to August 2010. For the capture of insects, deep in the soil trenches were (50 x 50 x 30 width x length x depth). It was observed that county of Maracaju has a high incidence of soil insects in sugarcane crop. Specimens of the family Scarabaeidae are abundant in sugarcane fields of the state of Mato Grosso do Sul, being Liogenys suturalis the predominant species. Soil insects of the Chrysomelidae family were found with greater abundance in Dourados and Naviraí while Noctuidae, represented only by the Hyponeuma taltula, occurred mainly in Dourados. Insects of the family Termitidae occur in sugarcane fields in the counties of Maracaju and Naviraí but not in Nova Alvorada do Sul and Dourados. Sphenophorus levis and Metamasius hemipterus were alsoreported in the sugarcane fields from Maracaju, being the occurrence these species the first record in the Mato Grosso do Sul State. The determined occurrence of different soil insects in the sugarcane fields may help in their management in the four counties studied.

Os insetos-praga são um dos principais fatores que afetam a produtividade da cana-de-açúcar e, principalmente, aqueles associados ao solo, que prejudicam a cultura se não forem controlados. Existem poucas informações sobre a fauna de insetos associada ao solo na cultura da cana-de-açúcar no estado de Mato Grosso do Sul (MS), Brasil. O objetivo deste estudo foi avaliar a ocorrência, abundância e variação populacional de insetos associados ao solo em lavouras de cana-de-açúcar em quatro municípios do estado de Mato Grosso do Sul durante o período de setembro de 2009 a agosto de 2010. Para a captura de insetos, foram feitas trincheiras (50 cm x 50 cm x 30 cm - largura x comprimento x profundidade) no solo. Observou-se que o município de Maracaju apresenta alta incidência de insetos de solo na cultura da cana-de-açúcar. Exemplares da família Scarabaeidae são abundantes nos canaviais do MS, sendo Liogenys suturalis a espécie predominante. Insetos de solo da família Chrysomelidae foram encontrados com maior abundância em Dourados e Naviraí enquanto Noctuidae, representado apenas por Hyponeuma taltula, ocorreu principalmente em Dourados. Insetos da família Termitidae ocorrem em canaviais nos municípios de Maracaju e Naviraí, mas não em Nova Alvorada do Sul e Dourados. Sphenophorus levis e Metamasius hemipterus (Coleoptera: Curculionidae) também foram encontrados nos canaviais de Maracaju, sendo a ocorrência dessas espécies o primeiro registro no MS. A ocorrência determinada de diferentes insetos de solo nos canaviais auxiliará o manejo nos quatro municípios estudados.

Avaliação e elucidação do mecanismo de ação de polímeros naturais modificados utilizados na agricultura / Evaluation and mode of action elucidation for modified natural polymers used in agriculture

Atualmente a agricultura ocupa um papel de extrema importância na conjuntura global e nacional e está inserida em um contexto de enormes desafios devido ao aumento da população mundial e maior demanda por alimentos. Ao mesmo tempo, é o setor mais afetado pelos impactos negativos das mudanças climáticas, que têm espalhado suas consequências de maneira cada vez mais frequente e intensa. Um dos principais efeitos é a alteração do regime de chuvas ao redor do globo, ocasionando estiagens intensas e duradouras, capazes de reduzir a produtividade de safras e comprometer a produção alimentícia. As abordagens atualmente existentes no mercado para mitigar as consequências negativas da escassez hídrica demandam alto investimento de implementação e manutenção, ou possuem um perfil ecotoxicológico insatisfatório. Polímeros de origem natural modificados quimicamente foram avaliados em termos de desempenho e capacidade de prover às plantas uma maior disponibilidade de água através de retenção hídrica. Os resultados alcançados demonstraram que os polímeros modificados com grupos iônicos foram capazes de promover um melhor gerenciamento hídrico no microambiente ao redor de sementes e entregar ganhos de produtividade a lavouras de soja. O mecanismo de ação da tecnologia estudada foi elucidado através de ensaios de determinação de capacidade de campo, análise de elipsometria, microscopia de força atômica, ensaios de germinação de soja sob estresse hídrico e implementação de áreas de soja a céu aberto a partir da aplicação em tratamento de sementes e sulco de plantio. As interações intra e intermoleculares entre as partículas de solo, moléculas de polímero e de água se mostraram ponto chave para a mudança de patamar de desempenho de polímeros naturais modificados utilizados na agricultura, quando comparados com os grupos controle. A tecnologia aqui estudada é, portanto, recomendada para utilização na agricultura, com capacidade de potencializar o efeito de tecnologias dependentes de água, resultando em maior produtividade na colheita

Nowadays agriculture occupies an extremely important role both in the global and national scenarios. Its included in a very challenging context due to the forecast of increased world population and consequent higher demand for food. At the same time, it is the most affected economic sector by the climate change effects, which have been causing frequent and harsh impacts. One of the main effects is the change in the rainfall pattern worldwide, which causes severe and long-lasting droughts, responsible for causing crops to fail and therefore putting food production at risk. The current available mitigation measures to address hydric scarcity require a huge investment for implementation and maintenance or do not present a satisfactory and safe ecotoxicological profile. Chemically modified natural polymers have been evaluated in terms of performance and ability to provide the plants with higher water availability through hydric retention. The results obtained show that such ionic group modified polymers are able to promote better water management in a given microenvironment surrounding the seeds and ultimately delivery a higher yield to soy crops. The technology's mode of action has been elucidated through field capacity determination trials, ellipsometry, atomic force microscopy, soy germination trials under hydric stress and, finally, implementation of soy areas under actual field conditions by applying the polymers via seed treatment and in-furrow methods. Both intra- and intermolecular interaction between soil particles, polymer and water molecules have been proven as key to understanding the agricultural performance improvement of the modified polymers when compared to the control. The technology is recommended for agricultural applications due to its ability to boost the effect of water-dependent technologies, promoting higher yields

Amazonian soil fungi are efficient degraders of glyphosate herbicide; novel isolates of Penicillium, Aspergillus, and Trichoderma / Os fungos do solo amazônico são degradadores eficientes do herbicida glifosato; novos isolados de Penicillium, Aspergillus e Trichoderma

Pesticide residues that contaminate the environment circulate within the hydrological cycle can accumulate within the food chain and cause problems to both environmental and human health. Microbes, however, are well known for their metabolic versatility and the ability to degrade chemically stable substances, including recalcitrant xenobiotics. The current study focused on bio-prospecting within Amazonian rainforest soils to find novel strains fungi capable of efficiently degrading the agriculturally and environmentally ubiquitous herbicide, glyphosate. Of 50 fungal strains isolated (using culture media supplemented with glyphosate as the sole carbon-substrate), the majority were Penicillium strains (60%) and the others were Aspergillus and Trichoderma strains (26 and 8%, respectively). All 50 fungal isolates could use glyphosate as a phosphorous source. Eight of these isolates grew better on glyphosate-supplemented media than on regular Czapek Dox medium. LC-MS revealed that glyphosate degradation by Penicillium 4A21 resulted in sarcosine and aminomethylphosphonic acid.

Resíduos de agrotóxicos que contaminam o meio ambiente circulam no ciclo hidrológico, podendo se acumular na cadeia alimentar e causar problemas tanto à saúde ambiental quanto humana. Por sua vez, microrganismos são bem conhecidos por sua versatilidade metabólica e capacidade de degradar substâncias quimicamente estáveis, incluindo xenobióticos recalcitrantes. O estudo atual se concentrou na bioprospecção nos solos da floresta amazônica para encontrar novas linhagens de fungos capazes de degradar com eficiência o herbicida onipresente na agricultura e no meio ambiente, o glifosato. Entre os 50 fungos isolados (usando meio de cultura suplementado com glifosato como única fonte de carbono), a maioria eram isolados do gênero Penicillium (60%) e os outros eram isolados de Aspergillus e Trichoderma (26 e 8%, respectivamente). Todos os 50 isolados de fungos foram capazes de usar glifosato como fonte de fósforo. Oito desses isolados cresceram melhor em meio suplementado com glifosato do que em meio Czapek Dox regular. LC-MS revelou que a degradação do glifosato por Penicillium 4A21 resultou nos metabólitos sarcosina e ácido aminometilfosfônico.

Nest refuse of Acromyrmex balzani (Hymenoptera: Formicidae) increases the plant vigor in Turnera subulata (Turneraceae) / O substrato de descarte de Acromyrmex balzani (Hymenoptera: Formicidae) aumenta o vigor da planta Turnera subulata (Turneraceae)

Some studies report the positive effect of organic residues from ant nests on soil properties and on the structure of the adjacent plant community in field experiments, but there is a gap about the effect on individual species. The purpose of the present study was to compare the soil nutrient content and the development of Turnera subulata Smith, an ornamental species, in the presence of the nest refuse (basically composed of fragments of grass leaves and the symbiotic fungus) produced by the leaf-cutting ant Acromyrmex balzani (Emery, 1890) or in control soil through a greenhouse pot experiment. The experiment was carried out with two treatments: control soil and soil with 25% of nest refuse. The plants were kept in 1L pots for 90 days. We evaluated the parameters: plant height, stem diameter, root length, number of leaves, dry weight of the root, dry and fresh aboveground biomass. Additionally, the relative chlorophyll content and leaf nutrients were used as nutritional parameters. As a result, plants that grew in the soil with nest refuse showed significant higher values of all parameters evaluated when compared to the control treatment (p < 0.001). We conclude that this biofertilizer contributed to the production of more vigorous plants, being able to act on the local dynamics of nutrients in the ecosystems where A. balzani occurs. As it is relatively abundant and easy to collect, the refuse of A. balzani has the potential to be used as an alternative substrate in the production of shortlife cycle plants.

Alguns estudos relatam o efeito positivo de resíduos orgânicos de formigueiros nas propriedades do solo e na estrutura da comunidade de plantas adjacentes em experimentos de campo, mas há uma lacuna sobre o efeito em espécies individuais. O objetivo do presente estudo foi comparar o desenvolvimento de Turnera subulata Smith, uma espécie ornamental, na presença do substrato de descarte (SD) de formigueiros produzido pela formiga cortadeira Acromyrmex balzani (Emery, 1890) por meio de experimento em casa de vegetação. O experimento foi conduzido com dois tratamentos: solo controle e solo com 25% de SD. As plantas foram mantidas em vasos de 1L por 90 dias. Foram avaliados os parâmetros: altura da planta, diâmetro do caule, comprimento da raiz, número de folhas, massa seca da raiz, biomassa seca e fresca da parte aérea. Além disso, o conteúdo relativo de clorofila e os nutrientes foliares foram usados como parâmetros fisiológicos. Como resultado, as plantas que cresceram no solo com SD apresentaram valores significativamente maiores de todos os parâmetros avaliados quando comparadas ao tratamento controle (p < 0.001). Concluímos que esse biofertilizante contribuiu para a produção de plantas mais vigorosas, podendo atuar na dinâmica local de nutrientes nos ecossistemas onde A. balzani ocorre. Além disso, por ser relativamente abundante e fácil de coletar, o SD de A. balzani tem potencial para ser utilizado como biofertilizante na produção de plantas de ciclo de vida curta.

The impact of cow dung augmentation on soil restoration and bio-accumulation of metals (Lead and Cadmium) in Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata) / O impacto do aumento de esterco de vaca na restauração do solo e bioacumulação de metais (chumbo e cádmio) em Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata)

To investigate the role of cow dung in soil reclamation and bio assimilation along with bio accumulation of heavy metals in earthworm (P. posthuma) (N=900) earthworms were used and treatment groups of CD-soil mixture of different proportion of cow dung were designed. Nonlethal doses of lead acetate and cadmium chloride were added in treatment groups. Mature P. posthuma were released in each experimental pot maintaining the favorable conditions. The pH, carbon, nitrogen, phosphorus, exchangeable cations, and heavy metal level of each mixture was evaluated. The results indicated that bio-assimilation of Pb and Cd by P. posthuma were significantly (P ˂ 0.01) higher in different soil-CD treatments compared to control. Highest bio-assimilation of both metals was observed in T¹ of both groups (Pb = 563.8 mg/kg and Cd = 42.95 mg/kg). The contents of both metals were significantly (P ˂ 0.05) lowered in casting. The nutrient concentration in the final castings of all soil-CD treatments were also equally transformed from less or insoluble to more soluble and available for plants, except for carbon level which increased with CD proportion. It is concluded that cow dung as organic matter has a positive effect on soil reclamation and bio-assimilation of metals by P. posthuma.

Para investigar o papel do esterco de vaca na recuperação do solo e bioassimilação, juntamente com a bioacumulação de metais pesados em minhocas (P. posthuma) (N = 900), minhocas foram usadas e grupos de tratamento de mistura CD-solo de diferentes proporções de esterco de vaca foram projetados. Doses não letais de acetato de chumbo e cloreto de cádmio foram adicionadas aos grupos de tratamento. P. posthuma maduros foram liberados em cada vaso experimental, mantendo as condições favoráveis. Foram avaliados o pH, carbono, nitrogênio, fósforo, cátions trocáveis e nível de metais pesados de cada mistura. Os resultados indicaram que a bioassimilação de Pb e Cd por P. posthuma foi significativamente (P ˂ 0,01) maior em diferentes tratamentos de solo-CD em relação ao controle. A maior bioassimilação de ambos os metais foi observada em T1 de ambos os grupos (Pb = 563,8 mg / kg e Cd = 42,95 mg / kg). O conteúdo de ambos os metais foi significativamente (P ˂ 0,05) reduzido na fundição. A concentração de nutrientes nas fundições finais de todos os tratamentos de solo-CD também foi igualmente transformada de menos ou insolúvel para mais solúvel e disponível para as plantas, exceto o nível de carbono que aumenta com a proporção de CD. Conclui-se que o esterco de vaca como matéria orgânica tem um efeito positivo na recuperação do solo e na bioassimilação de metais por P. posthuma.

Detection of microorganisms with antibacterial activities from different industrial wastes and GC-MS analysis of crude microbial extract / Detecção de microrganismos com atividades antibacterianas de diferentes resíduos industriais e análise por GC-MS do extrato microbiano bruto

Many soil microorganisms' i.e., bacteria and fungi produce secondary metabolites called antibiotics. These are used for the treatment of some of the bacterial, fungal and protozoal diseases of humans. There is a need for isolation of a broad spectrum of antibiotics from microorganisms due to the emergence of antibiotic resistance. In the present study two antibiotic producing bacteria Klebsiella pneumoniae and Bacillus cereus were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry of Hattar, Haripur Pakistan. Total 10 waste samples were collected from different industries (Marble, Ghee, Soap, Mineral, Steel, Poultry Feed, Pharmaceutical, Qarshi, Cosmetic and Glass). Thirty-three bacterial strains were isolated from industrial wastes of these ten different industries. Fourteen out of thirty-three bacterial strains exhibited antimicrobial activities against at least one of the test microbes considered in this study including Escherchia coli, Staphylococcus aureus and Salmonella typhi. The bacteria were isolated by standard serial dilution spread plate technique. Morphological characterization of the isolates was done by Gram staining. Nine bacterial isolates out of fourteen were initially identified as B. cereus and five as K. pneumoniae through biochemical characterization. The antibacterial activities were tested by well diffusion method. Maximum number of antibiotic producing bacteria were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry based on the results of primary screening, the most potential isolates S9, S19, S20, S22 and S23 were selected for secondary screening. The maximum activity against E. coli and S. aureus was recorded by bacterial isolate S19 i.e zones of inhibition of 6.5mm and 9mm while S20 showed 7.5mm and 6mm zones respectively. Molecular identification was carried out on the basis of 16S rRNA sequence [...].

Muitos microrganismos do solo, ou seja, bactérias e fungos produzem metabólitos secundários chamados antibióticos. Eles são usados para tratamento de algumas doenças bacterianas, fúngicas e protozoárias em humanos. Há necessidade de isolamento de um amplo espectro de antibióticos de microrganismos devido ao surgimento de resistência aos antibióticos. No presente estudo, duas bactérias produtoras de antibióticos, Klebsiella pneumoniae e Bacillus cereus, foram isoladas da indústria farmacêutica e de ração avícola de Hattar, Haripur, Paquistão. Um total de 10 amostras de resíduos foi coletado de diferentes indústrias (mármore, ghee, sabão, mineral, aço, ração para aves, farmacêutica, Qarshi, cosmética e vidro). Trinta e três cepas bacterianas foram isoladas de resíduos industriais dessas dez diferentes indústrias. Quatorze das 33 cepas bacterianas exibiram atividades antimicrobianas contra pelo menos um dos micróbios de teste considerados neste estudo, incluindo Escherchia coli, Staphylococcus aureus e Salmonella typhi. As bactérias foram isoladas pela técnica de placa de diluição em série padrão. A caracterização morfológica dos isolados foi feita por coloração de gram. Nove isolados bacterianos de 14 foram inicialmente identificados como B. cereus e cinco como K. pneumoniae por meio de caracterização bioquímica. As atividades antibacterianas foram testadas pelo método de difusão em poço. O número máximo de bactérias produtoras de antibióticos foi isolado da indústria farmacêutica e de ração avícola com base nos resultados da triagem primária, os isolados mais potenciais S9, S19, S20, S22 e S23 foram selecionados para a triagem secundária. A atividade máxima contra E. coli e S. aureus foi registrada pelo isolado bacteriano S19, ou seja, zonas de inibição de 6,5 mm e 9 mm, enquanto S20 mostrou zonas de 7,5 mm e 6 mm, respectivamente. A identificação molecular foi realizada com base na análise da sequência 16S [...].

Amazonian soil fungi are efficient degraders of glyphosate herbicide; novel isolates of Penicillium, Aspergillus, and Trichoderma

Abstract Pesticide residues that contaminate the environment circulate within the hydrological cycle can accumulate within the food chain and cause problems to both environmental and human health. Microbes, however, are well known for their metabolic versatility and the ability to degrade chemically stable substances, including recalcitrant xenobiotics. The current study focused on bio-prospecting within Amazonian rainforest soils to find novel strains fungi capable of efficiently degrading the agriculturally and environmentally ubiquitous herbicide, glyphosate. Of 50 fungal strains isolated (using culture media supplemented with glyphosate as the sole carbon-substrate), the majority were Penicillium strains (60%) and the others were Aspergillus and Trichoderma strains (26 and 8%, respectively). All 50 fungal isolates could use glyphosate as a phosphorous source. Eight of these isolates grew better on glyphosate-supplemented media than on regular Czapek Dox medium. LC-MS revealed that glyphosate degradation by Penicillium 4A21 resulted in sarcosine and aminomethylphosphonic acid.

Resumo Resíduos de agrotóxicos que contaminam o meio ambiente circulam no ciclo hidrológico, podendo se acumular na cadeia alimentar e causar problemas tanto à saúde ambiental quanto humana. Por sua vez, microrganismos são bem conhecidos por sua versatilidade metabólica e capacidade de degradar substâncias quimicamente estáveis, incluindo xenobióticos recalcitrantes. O estudo atual se concentrou na bioprospecção nos solos da floresta amazônica para encontrar novas linhagens de fungos capazes de degradar com eficiência o herbicida onipresente na agricultura e no meio ambiente, o glifosato. Entre os 50 fungos isolados (usando meio de cultura suplementado com glifosato como única fonte de carbono), a maioria eram isolados do gênero Penicillium (60%) e os outros eram isolados de Aspergillus e Trichoderma (26 e 8%, respectivamente). Todos os 50 isolados de fungos foram capazes de usar glifosato como fonte de fósforo. Oito desses isolados cresceram melhor em meio suplementado com glifosato do que em meio Czapek Dox regular. LC-MS revelou que a degradação do glifosato por Penicillium 4A21 resultou nos metabólitos sarcosina e ácido aminometilfosfônico.

Nest refuse of Acromyrmex balzani (Hymenoptera: Formicidae) increases the plant vigor in Turnera subulata (Turneraceae)

Abstract Some studies report the positive effect of organic residues from ant nests on soil properties and on the structure of the adjacent plant community in field experiments, but there is a gap about the effect on individual species. The purpose of the present study was to compare the soil nutrient content and the development of Turnera subulata Smith, an ornamental species, in the presence of the nest refuse (basically composed of fragments of grass leaves and the symbiotic fungus) produced by the leaf-cutting ant Acromyrmex balzani (Emery, 1890) or in control soil through a greenhouse pot experiment. The experiment was carried out with two treatments: control soil and soil with 25% of nest refuse. The plants were kept in 1L pots for 90 days. We evaluated the parameters: plant height, stem diameter, root length, number of leaves, dry weight of the root, dry and fresh aboveground biomass. Additionally, the relative chlorophyll content and leaf nutrients were used as nutritional parameters. As a result, plants that grew in the soil with nest refuse showed significant higher values of all parameters evaluated when compared to the control treatment (p 0.001). We conclude that this biofertilizer contributed to the production of more vigorous plants, being able to act on the local dynamics of nutrients in the ecosystems where A. balzani occurs. As it is relatively abundant and easy to collect, the refuse of A. balzani has the potential to be used as an alternative substrate in the production of shortlife cycle plants.

Resumo Alguns estudos relatam o efeito positivo de resíduos orgânicos de formigueiros nas propriedades do solo e na estrutura da comunidade de plantas adjacentes em experimentos de campo, mas há uma lacuna sobre o efeito em espécies individuais. O objetivo do presente estudo foi comparar o desenvolvimento de Turnera subulata Smith, uma espécie ornamental, na presença do substrato de descarte (SD) de formigueiros produzido pela formiga cortadeira Acromyrmex balzani (Emery, 1890) por meio de experimento em casa de vegetação. O experimento foi conduzido com dois tratamentos: solo controle e solo com 25% de SD. As plantas foram mantidas em vasos de 1L por 90 dias. Foram avaliados os parâmetros: altura da planta, diâmetro do caule, comprimento da raiz, número de folhas, massa seca da raiz, biomassa seca e fresca da parte aérea. Além disso, o conteúdo relativo de clorofila e os nutrientes foliares foram usados como parâmetros fisiológicos. Como resultado, as plantas que cresceram no solo com SD apresentaram valores significativamente maiores de todos os parâmetros avaliados quando comparadas ao tratamento controle (p 0.001). Concluímos que esse biofertilizante contribuiu para a produção de plantas mais vigorosas, podendo atuar na dinâmica local de nutrientes nos ecossistemas onde A. balzani ocorre. Além disso, por ser relativamente abundante e fácil de coletar, o SD de A. balzani tem potencial para ser utilizado como biofertilizante na produção de plantas de ciclo de vida curta.

The impact of cow dung augmentation on soil restoration and bio-accumulation of metals (Lead and Cadmium) in Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata)

Abstract To investigate the role of cow dung in soil reclamation and bio assimilation along with bio accumulation of heavy metals in earthworm (P. posthuma) (N=900) earthworms were used and treatment groups of CD-soil mixture of different proportion of cow dung were designed. Nonlethal doses of lead acetate and cadmium chloride were added in treatment groups. Mature P. posthuma were released in each experimental pot maintaining the favorable conditions. The pH, carbon, nitrogen, phosphorus, exchangeable cations, and heavy metal level of each mixture was evaluated. The results indicated that bio-assimilation of Pb and Cd by P. posthuma were significantly (P 0.01) higher in different soil-CD treatments compared to control. Highest bio-assimilation of both metals was observed in T1 of both groups (Pb = 563.8 mg/kg and Cd = 42.95 mg/kg). The contents of both metals were significantly (P 0.05) lowered in casting. The nutrient concentration in the final castings of all soil-CD treatments were also equally transformed from less or insoluble to more soluble and available for plants, except for carbon level which increased with CD proportion. It is concluded that cow dung as organic matter has a positive effect on soil reclamation and bio-assimilation of metals by P. posthuma.

RESUMO Para investigar o papel do esterco de vaca na recuperação do solo e bioassimilação, juntamente com a bioacumulação de metais pesados em minhocas (P. posthuma) (N = 900), minhocas foram usadas e grupos de tratamento de mistura CD-solo de diferentes proporções de esterco de vaca foram projetados. Doses não letais de acetato de chumbo e cloreto de cádmio foram adicionadas aos grupos de tratamento. P. posthuma maduros foram liberados em cada vaso experimental, mantendo as condições favoráveis. Foram avaliados o pH, carbono, nitrogênio, fósforo, cátions trocáveis e nível de metais pesados de cada mistura. Os resultados indicaram que a bioassimilação de Pb e Cd por P. posthuma foi significativamente (P 0,01) maior em diferentes tratamentos de solo-CD em relação ao controle. A maior bioassimilação de ambos os metais foi observada em T1 de ambos os grupos (Pb = 563,8 mg / kg e Cd = 42,95 mg / kg). O conteúdo de ambos os metais foi significativamente (P 0,05) reduzido na fundição. A concentração de nutrientes nas fundições finais de todos os tratamentos de solo-CD também foi igualmente transformada de menos ou insolúvel para mais solúvel e disponível para as plantas, exceto o nível de carbono que aumenta com a proporção de CD. Conclui-se que o esterco de vaca como matéria orgânica tem um efeito positivo na recuperação do solo e na bioassimilação de metais por P. posthuma.

Detection of microorganisms with antibacterial activities from different industrial wastes and GC-MS analysis of crude microbial extract

Abstract Many soil microorganisms i.e., bacteria and fungi produce secondary metabolites called antibiotics. These are used for the treatment of some of the bacterial, fungal and protozoal diseases of humans. There is a need for isolation of a broad spectrum of antibiotics from microorganisms due to the emergence of antibiotic resistance. In the present study two antibiotic producing bacteria Klebsiella pneumoniae and Bacillus cereus were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry of Hattar, Haripur Pakistan. Total 10 waste samples were collected from different industries (Marble, Ghee, Soap, Mineral, Steel, Poultry Feed, Pharmaceutical, Qarshi, Cosmetic and Glass). Thirty-three bacterial strains were isolated from industrial wastes of these ten different industries. Fourteen out of thirty-three bacterial strains exhibited antimicrobial activities against at least one of the test microbes considered in this study including Escherchia coli, Staphylococcus aureus and Salmonella typhi. The bacteria were isolated by standard serial dilution spread plate technique. Morphological characterization of the isolates was done by Gram staining. Nine bacterial isolates out of fourteen were initially identified as B. cereus and five as K. pneumoniae through biochemical characterization. The antibacterial activities were tested by well diffusion method. Maximum number of antibiotic producing bacteria were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry based on the results of primary screening, the most potential isolates S9, S19, S20, S22 and S23 were selected for secondary screening. The maximum activity against E. coli and S. aureus was recorded by bacterial isolate S19 i.e zones of inhibition of 6.5mm and 9mm while S20 showed 7.5mm and 6mm zones respectively. Molecular identification was carried out on the basis of 16S rRNA sequence analysis. Finally, the isolates were identified as B. cereus accession number LC538271and K. pneumoniae accession number MT078679. Analysis of bacterial extract S20 through GC-MS indicated the presence of 8 compounds of diverse nature and structure. Present study suggests that wastes of pharmaceutical and poultry feed industry may have antibiotic producing bacteria. These bacteria could be utilized for the production of antibiotics. B. cereus and K. pneumoniae isolated from wastes of poultry feed and pharmaceutical industries have the potential to produce antibiotics and could be used to control the microbial growth.

Resumo Muitos microrganismos do solo, ou seja, bactérias e fungos produzem metabólitos secundários chamados antibióticos. Eles são usados para tratamento de algumas doenças bacterianas, fúngicas e protozoárias em humanos. Há necessidade de isolamento de um amplo espectro de antibióticos de microrganismos devido ao surgimento de resistência aos antibióticos. No presente estudo, duas bactérias produtoras de antibióticos, Klebsiella pneumoniae e Bacillus cereus, foram isoladas da indústria farmacêutica e de ração avícola de Hattar, Haripur, Paquistão. Um total de 10 amostras de resíduos foi coletado de diferentes indústrias (mármore, ghee, sabão, mineral, aço, ração para aves, farmacêutica, Qarshi, cosmética e vidro). Trinta e três cepas bacterianas foram isoladas de resíduos industriais dessas dez diferentes indústrias. Quatorze das 33 cepas bacterianas exibiram atividades antimicrobianas contra pelo menos um dos micróbios de teste considerados neste estudo, incluindo Escherchia coli, Staphylococcus aureus e Salmonella typhi. As bactérias foram isoladas pela técnica de placa de diluição em série padrão. A caracterização morfológica dos isolados foi feita por coloração de gram. Nove isolados bacterianos de 14 foram inicialmente identificados como B. cereus e cinco como K. pneumoniae por meio de caracterização bioquímica. As atividades antibacterianas foram testadas pelo método de difusão em poço. O número máximo de bactérias produtoras de antibióticos foi isolado da indústria farmacêutica e de ração avícola com base nos resultados da triagem primária, os isolados mais potenciais S9, S19, S20, S22 e S23 foram selecionados para a triagem secundária. A atividade máxima contra E. coli e S. aureus foi registrada pelo isolado bacteriano S19, ou seja, zonas de inibição de 6,5 mm e 9 mm, enquanto S20 mostrou zonas de 7,5 mm e 6 mm, respectivamente. A identificação molecular foi realizada com base na análise da sequência 16S rRNA. Finalmente, os isolados foram identificados como B. cereus número de acesso LC538271 e K. pneumoniae número de acesso MT078679. A análise do extrato bacteriano S20 por meio de GC-MS indicou a presença de oito compostos de natureza e estrutura diversas. O presente estudo sugere que resíduos da indústria farmacêutica e de ração para aves podem conter bactérias produtoras de antibióticos. Essas bactérias podem ser utilizadas para a produção de antibióticos B. cereus e K. pneumoniae isolados de resíduos de rações de aves e indústrias farmacêuticas têm potencial para produzir antibióticos e podem ser usados para controlar o crescimento microbiano.

Efecto de prácticas agroecológicas en la conservación del suelo de la Zona de Reserva Campesina de San Isidro, Pr dera, Valle del Cauca / Effect of agroecological practices on soil conservation of the San Isidro Peasant Reserve Zone / Efeito das práticas agroecológicas na conservação do solo na Zona de Reserva Camponesa de San Isidro, Pradera, Valle del Cauca

RESUMEN La biodiversidad del suelo está amenazada por cambios antropogénicos mundiales, como la intensifìcación del uso del suelo, la deforestación y fenômenos climáticos extremos. En esta investigación se identificó el estado de indicadores de respuesta biológica del suelo al manejo agroecológico de los sistemas de producción de Zona de Reserva Campesina de San Isidro, municipio de Pradera, Valle del Cauca, Colombia. Se tomaron muestras de la capa superior del suelo en multiples sitios de cada sistema productivo. Se realizó análisis de textura del suelo, análisis de atributos químicos (pH, M.O., FF K, Ca, Mg, Na, Fe, Mn, Cu, Zn y B), cuantificación microbiana y de mesofauna, y se analizaron indicadores de manejo agroecológico en cada uno de los 15 agroecosistemas. Se encontró que prevalece una labranza conservacionista y que entre las propiedades químicas del suelo que pueden mejorarse está el pH y que se debe fortalecer el manejo de materia orgánica. Se concluye que el actual manejo agroecológico realizado por la comunidad requiere incorporación de materia orgánica teniendo en cuenta la textura del suelo de cada agroecosistema para mejorar condiciones relacionadas con aireación, humedad y erosión del suelo. Se evidenciaron resultados promisorios en indicadores biológicos del suelo; sin embargo, se requieren esfuerzos adicionales para fortalecer su potencial ya que muchas propiedades evaluadas son el reflejo de multiples procesos, por lo tanto, es necesario establecer vínculos directos entre la biodiversidad del suelo y la producción de cultivos para implementar las prácticas de gestión.

ABSTRACT Soil biodiversity is threatened by global anthropogenic changes, such as intensification of land use, deforestation and extreme climatic events. This research identified the status of indicators of soil biological response to agroecological management of production systems in the San Isidro Peasant Reserve Zone, municipality of Pradera, Valle del Cauca, Colombia. Topsoil samples were taken from multiple sites in each production system. Soil texture analysis, chemical attribute analysis (pH, M.O., FF K, Ca, Mg, Na, Fe, Mn, Cu, Zn and B), microbial and mesofauna quantification, and agroecological management indicators were analyzed in each of the 15 agroecosystems. It was found that conservation tillage prevails and that among the soil chemical properties that can be improved is pH and that organic matter management should be strengthened. It was concluded that the current agroecological management carried out by the community requires the incorporation of organic matter taking into account the soil texture of each agroecosystem to improve conditions related to soil aeration, humidity and erosion. Promising results were evidenced in soil biological indicators; however, additional efforts are required to strengthen their potential since many properties evaluated are the reflection of multiple processes, therefore, it is necessary to establish direct links between soil biodiversity and crop production in order to implement management practices.

RESUMO A biodiversidade do solo é ameaçada por mudanças antropogénicas globais, tais como intensificação do uso da terra, desmatamento e eventos climáticos extremos. Esta pesquisa identificou o status dos indicadores de resposta biológica do solo ao manejo agroecológico dos sistemas de produção na Zona de Reserva Camponesa de San Isidro, município de Pradera, Valle del Cauca, Colômbia. Amostras de solo superior foram coletadas de multiplos locais em cada sistema de produção. Análise da textura do solo, análise de atributos químicos (pH, M.O., FF K, Ca, Mg, Na, Fe, Mn, Cu, Zn e B), quantificação microbiana e mesofauna, e indicadores de manejo agroecológico foram analisados em cada um dos 15 agroecossistemas. Constatou-se que a lavoura de conservação prevalece e que entre as propriedades químicas do solo que podem ser melhoradas está o pH e que o manejo da matéria orgânica deve ser reforçado. Conclui-se que o atual manejo agroecológico realizado pela comunidade requer a incorporação de matéria orgânica, levando em conta a textura do solo de cada agroecossistema para melhorar as condições relacionadas à aeração, umidade e erosão do solo. Resultados promissores foram evidenciados nos indicadores biológicos do solo; entretanto, esforços adicionais são necessários para fortalecer seu potencial, já que muitas propriedades avaliadas são um reflexo de múltiplos processos, portanto, é necessário estabelecer vínculos diretos entre a biodiversidade do solo e a produção de culturas para implementar práticas de gestão.