Response of Arbuscular Mycorrhizal Fungi and Soil Chemical Properties to Brachiaria decumbens Grass Production Technologies

HIGHLIGHTS Brachiaria decumbens pasture associated with kudzu Pueraria phaseloides legume represents an alternative for higher arbuscular mycorrhizal fungi (AMF). Higher lime doses presented high rates of AMF and improved soil chemical properties (SCP). Higher lime doses were the most influential technological factor than the type of pasture and the N, P, K fertilizer sources on AMF.

Abstract In order to improve the sustainability of livestock systems at Cumaral, Meta, under tropical conditions of Colombia, implementation of different Brachiaria decumbens production technologies can be beneficial for a better soil fertility. This study aimed to evaluate the effects of two pastures type (Factor A): (a) Brachiaria decumbens grass (B1) and Brachiaria decumbens grass associated with kudzu Pueraria phaseloides legume (B2); (b) Factor B: Four lime (CaCO3) doses: L0 = 0 tons ha-1, L1 = 1.1 tons ha-1, L2 = 2.2 tons ha-1 and L3 = 3.3 tons ha-1; and (c) Factor C: three N, P, K fertilizers sources: 100 kg ha-1 Urea, 200 kg ha-1 triple superphosphate (TSP) and 100 kg ha-1 potassium chloride (PCl) on arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and soil chemical properties (SCP). Cluster analysis showed that B2*L3, L2*Urea, TSP, PCl increased the number of AMF spores per g soil and improved soil chemical properties (SCP), as B1*L3*Urea, TSP, PCl, in cluster 1, higher lime doses were the most influential factor, indistinctly pasture type, as N, P, K fertilizer sources showed low effect in cluster conformation. Farmers in the area can implement these B. decumbens technological practices that help improve the sustainability of livestock systems at tropical zones.

Effect of management (ecological and conventional) on functional groups of soil microorganisms in coffee agroecosystems with different resilience to climate variability, Colombia

The effect of management (ecological and conventional) on functional groups of microorganisms of soil in agroecosystems with different resilience scores reported to climate variability in Anolaima, Colombia was evaluated. Were found clustering associated with management and cellulolytic bacteria and fungi abundances. No differences found in diversity of phosphate solubilizing or nitrogen-fixing microorganisms, related to management. The diversity of microbial functional groups was affected by the climatic condition of sampling season. Management was relevant in relationships between resilience scores to climate variability and cellulolytic microorganisms; in ecological agroecosystems, biodiversity knowledge, agroecological main structure, and the participation of farmers in organizations were important.

Man-made soil drainage alters the vegetation structure and woody species distribution in campo de murundus

Campos de murundus work as recharge zones and are important for the maintenance of water resources in Brazilian Cerrado. However, with the expansion of the agricultural frontier, this ecosystem may disappear or suffer high anthropogenic disturbances. The aim of the study was to evaluate the structure and distribution of woody species, after the implantation of artificial drainage channels in campo de murundus, in plots near and distant of the drains in the soil. We sampled woody individuals with ≥ 3 cm diameter at the base, and established 20 permanent plots of 20×50 m, 10 of which were between 0-20 m of the drains (edge) and 10 between 150-200 m distant from the drains (interior), totaling two hectares of survey. We recorded 47 species with total density of 230.5 ind.ha-1 and total basal area of 1.331 m2 ha-1. The diversity index of species was H’ = 3.18. We recorded higher density and basal area in the edge, and differential distribution and occupation of woody species in the microrelief of the murundus. This provides us strong evidence that the drains have altered the vegetation structure, especially in the edge of the remnant campos de murundus turning the vegetation woodier and denser.

Screening of bacterial extracellular xylanase producers with potential for cellulose pulp biobleaching

In this study, two hundred fifty-seven bacterial isolates from a suppressive soil library were screened to study their secretion of alkali-thermostable xylanases for potential use in cellulose pulp biobleaching. Xylanase activity was evaluated in solid and liquid media using xylan as the carbon source. Isolates were initially evaluated for the degradation of xylan in solid media by the congo red test. Selected strains were evaluated in liquid media for enzymatic activity and determination of total protein concentration using a crude protein extract (CPE). An isolate identified as Bacillus species TC-DT13 produced the highest amount of xylanase (1808 U mL-1). The isolate was active and stable at 70°C and pH 9.0, conditions which are necessary for the paper industry. This isolate can grow and produce xylanase in medium containing wheat fiber as a substrate. The CPE of this isolate was used in preliminary testing on cellulose pulp bleaching; enzyme treatment of the pulp resulted in a 5% increase of whiteness.

El impacto de la hidroquinona usada como un modelo de efector redox sobre la desnitrificación potencial, la actividad microbiana y las condiciones redox de un suelo cultivable / Impact of hydroquinone used as a redox effector model on potential denitrification, microbial activity and redox condition of a cultivable soil

In this microcosm study, we analyzed the effect produced by hydroquinone on the expression of soil biological denitrification, in relation to the redox state of the soil, both in terms of intensity factor (Eh′) and capacity factor (amount of oxidized or reduced compounds). The supplementation of an Argiudoll soil with hydroquinone decreased the soil apparent reduction potential (Eh′) and soil dehydrogenase activity (formazan production from tetrazolium chloride reduction; redox capacity factor), the relationship between both factors being highly significative, r = 0.99 (p < 0.001). The bacterial population (measured by colony forming units) increased, and the production of N2O was greater (p < 0.001) at 200 and 400 μg/g dry soil doses. Furthermore, there was an inverse relationship between soil dehydrogenase activity and the number of bacteria (r = −0.82; p < 0.05), increased denitrification activity and changes in the CO2/N2O ratio value. These results suggest that hydroquinone at supplemented doses modified the soil redox state and the functional structure of the microbial population. Acetate supplementation on soil with hydroquinone, to ensure the availability of an energy source for microbial development, confirmed the tendency of the results obtained with the supplementation of hydroquinone alone. The differences observed at increased doses of hydroquinone might be explained by differences on the hydroquinone redox species between treatments.

En este trabajo estudiamos, en condiciones de microcosmos, el efecto que produce la hidroquinona sobre la expresión de la desnitrificación en relación con el estado de óxido-reducción del suelo, en términos de factor de intensidad (Eh′) y de factor de capacidad (cantidad de compuestos oxidados o reducidos). La suplementación de un suelo argiudol con hidroquinona disminuyó el potencial de reducción aparente (Eh′) y la actividad deshidrogenasa (producción de formazán a partir de la reducción de cloruro de tetrazolio; factor de capacidad redox), la relación entre ambos factores fue altamente significativa, r = 0,99 (p < 0,001). La población bacteriana heterotrófica (medida como unidades formadoras de colonias) aumentó y la producción de N2O fue mayor (p < 0,001) con las dosis de 200 y 400 μg/g de suelo seco. Además se observó una relación inversa entre la producción de formazán y el número de bacterias (r = −0,82; p < 0,05), la actividad desnitrificadora aumentó y se produjeron cambios en el valor del cociente CO2/N2O. Estos resultados sugieren que la hidroquinona, en las dosis empleadas, modificó el estado redox del suelo y la estructura funcional de la población microbiana. La suplementación con acetato en el suelo con hidroquinona, a fin de asegurar la disponibilidad de una fuente de energía para el desarrollo bacteriano, confirmó la tendencia de los resultados obtenidos con la suplementación con hidroquinona solamente. Las diferencias observadas con el incremento en la dosis de hidroquinona podrían explicarse por las diferencias sobre las especies redox de la hidroquinona entre los tratamientos.

Application of the Soil and Water Assessment Tool (SWAT Model) on a small tropical island (Great River Watershed, Jamaica) as a tool in Integrated Watershed and Coastal Zone Management / Aplicación de la herramienta de evaluación de suelo y agua (modelo SWAT) en una isla tropical pequeña (Gran Cuenca del Río, Jamaica) como una herramienta en la gestión integral de cuencas y manejo de la zona costera

The Great River Watershed, located in north-west Jamaica, is critical for development, particularly for housing, tourism, agriculture, and mining. It is a source of sediment and nutrient loading to the coastal environment including the Montego Bay Marine Park. We produced a modeling framework using the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) and GIS. The calculated model performance statistics for high flow discharge yielded a Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE) value of 0.68 and a R² value of 0.70 suggesting good measured and simulated (calibrated) discharge correlation. Calibration and validation results for streamflow were similar to the observed streamflows. For the dry season the simulated urban landuse scenario predicted an increase in surface runoff in excess of 150%. During the wet season it is predicted to range from 98 to 234% presenting a significant risk of flooding, erosion and other environmental issues. The model should be used for the remaining 25 watersheds in Jamaica and elsewhere in the Caribbean. The models suggests that projected landuse changes will have serious impacts on available water (streamflow), stream health, potable water treatment, flooding and sensitive coastal ecosystems.

Aplicación de la herramienta de evaluación de suelo y agua (modelo SWAT) en una isla tropical pequeña (Gran Cuenca del Río, Jamaica) como una herramienta en la gestión integral de cuencas y manejo de la zona costera. La gran cuenca del Río Grande, ubicada en el noroeste de Jamaica, crítico para el desarrollo, particularmente para vivienda, turismo, agricultura y minería. Es una fuente de sedimentos y nutrientes de recarga para el ambiente costero incluyendo el Parque Marino Bahía Montego. Proponemos un marco integrado de modelado utilizando la herramienta de evaluación de suelo y agua (SWAT) y SIG. Las estadísticas de rendimiento del modelo calculadas para la descarga de alto flujo rindió una eficacia de Nash-Sutcliffe (NSE) de 0.68 y un R² de 0.70 sugiriendo una buena medición y correlación de descarga simulada (calibrada). Los estados insulares con frecuencia toman decisiones basándose en los impactos de la cuenca. Esto requiere un profundo entendimiento y análisis de factores como los recursos hídricos, uso del suelo/cobertura, sedimentos y nutrientes de recarga entre otros factores a nivel de cuenca. Con financiamiento del Instituto Interamericano para la investigación del Cambio Global (IAI) se examinó la aplicación del modelo de acceso libre en una cuenca jamaiquina. Los resultados de la calibración y validación para caudales fueron similares a los observados en los caudales respectivos, según lo indicado por la eficacia de Nash-Sutcliffe y el coeficiente de determinación. La calibración y validación de los resultados para el caudal son similares a los observados en el caudal. Durante la estación seca el escenario simulado en el uso de suelo urbano predijo un aumento de la escorrentía superficial superior al 150%. Durante la estación lluviosa el aumento de la escorrentía superficial se prevé que alcance desde 98 a 234% lo que representa un riesgo significativo de inundaciones, erosión y otros problemas ambientales. El modelo sugiere que cambios en los usos proyectados de suelo tendrán serios impactos sobre la disponibilidad de agua (caudal), salud de la cuenca, tratamiento de agua potable, inundaciones y ecosistemas costeros sensibles.

Estructura de la comunidad y distribución vertical de la macrofauna de fondos blandos en isla Gorgona, Pacífico Colombiano / Community structure and vertical distribution of the soft bottom macrofauna on Isla Gorgona, Colombian Pacific

Soft bottoms are important in marine ecosystems but their ecology have been less studied in the tropics than in temperate areas. This article describes the temporal, spatial, and vertical distribution of the community structure of subtidal soft bottom macrofauna on Isla Gorgona, Colombian Pacific. Samples were collected in March and June 2011 by corers at 10m depth at five points around the island. Seventy-three species were recorded; polychaetes (55%) and crustaceans (30%) were the dominant groups in number of individuals. The community structure assessed by classification and ordination analysis did not change temporarily, but it shows differences between sampling points, due to the structure of the substrate. The highest abundances of macrofauna were recorded at points with dominance of fine particles (Farallones). However, another point with a similar substrate (Planchón) showed low abundance, apparently due to bioturbation exerted by the fish Heteroconger sp. The presence of Heteroconger sp. in El Planchón could also affect the vertical distribution of the macrofauna, where their relative abundance was homogeneous across the analyzed layers (1-2-3-4-5-10cm). In the other four sites, the abundance of the macrofauna was mainly limited to the first two centimeters of the sediment. Playa Blanca and Remanso showed substrates composed mainly of gravel, recording at the last sampling point the lowest richness, diversity and abundance. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 1): 169-188. Epub 2014 February 01.

Resumen Se evaluó la variación temporal, espacial y vertical de la estructura comunitaria de la macrofauna de fondos blandos submareales en isla Gorgona, Pacífico colombiano. Las muestras fueron colectadas en marzo y junio de 2011 mediante descorazonadores a 10m de profundidad en cinco puntos alrededor de la isla. Se registraron un total de 73 especies; poliquetos (55%) y crustáceos (30%) fueron los grupos dominantes en número de individuos. La estructura comunitaria evaluada mediante análisis de clasificación y ordenación, no varió temporalmente, pero si presentó diferencias entre puntos de muestreo, al parecer relacionada con la estructura del sedimento. Las mayores abundancias de la macrofauna se registraron en puntos con dominancia de partículas finas (Farallones), pero en otro punto con sustrato similar (Planchón), la abundancia fue baja, al parecer por la bioperturbación ejercida por el pez Heteroconger sp. La presencia de Heteroconger sp. en el Planchón posiblemente afectó la distribución vertical de la macrofauna, ya que en este último punto la abundancia relativa fue homogénea entre las capas analizadas (1-2-3-4-5-10cm). En los otros cuatro sitios, la abundancia de la macrofauna estuvo limitada principalmente a los primeros dos centímetros del sedimento. En Playa Blanca y Remanso el sustrato fue principalmente gravoso, registrándose en el último punto la menor riqueza, diversidad y abundancia.

Evaluación de la coloración diferencial de fluorescencia modificada en Pseudomonas spp. aisladas de suelo / Evaluation of the modified flourescence staining differential on Pseudomonas spp. isolated from soil

Se evaluó la coloración diferencial de fluorescencia modificada en Pseudomonas spp. aisladas de suelos de cultivos agrícolas del estado Sucre, a fin de observar eventos microscópicos relacionados con el ciclo celular. Cada especie de Pseudomonas identificada bioquímicamente se sembró en caldos incubados a temperatura ambiente, aerobiosis, durante 15, 20, 30 y 45 minutos, y 1, 24, 48 y 72 horas; luego, se elaboraron y colorearon los extendidos. En las 24 cepas de Pseudomonas identificadas, P. mendocina (41,67 por ciento), P. aeruginosa (37,50 por ciento) y P. putida (20,83 por ciento), se observaron variaciones de tinción en los diferentes tiempos de incubación como verde, amarilla y anaranjada, fluorescentes y de baja fluorescencia. La coloración emplea naranja de acridina que se intercala al ADN, provocando fluorescencia verde, e interactúa con el ARN provocando fluorescencia anaranjada; el decolorante remueve el naranja de acridina no unido al material genético y la fluoresceína de sodio produce color amarillo en bacterias que retienen suficiente cantidad de naranja de acridina. Las variaciones de tinción citoplasmática en Pseudomonas spp., están asociadas a la cantidad de ARN y ADN presente en la célula de acuerdo a la fase de su ciclo celular.

The modified fluorescence staining differential was evaluated using Pseudomonas spp. isolated from cultivated agricultural soils in the State of Sucre, in order to observe microscopic events related to the cellular cycle. Each species of biochemically identified Pseudomonas was inoculated into a broth and incubated at room temperature, aerobiosis, for 15, 20, 30 and 45 minutes and 1, 24, 48 and 72 hours; then, slides were made and stained. For the 24 identified strains of Pseudomonas, P. mendocina (41.67 percent), P. aeruginosa (37.50 percent) and P. putida (20.83 percent), staining variations such as green, yellow and orange, fluorescent and low fluorescence were observed for the different incubation times. The stain uses acridine orange that interacts with DNA by intercalation, causing green fluorescence; it interacts with RNA by electrostatic attraction causing orange fluorescence; the alcohol-acetone decolorant removes the acridine orange not united with the genetic material and sodium fluorescein produces a yellow color in bacteria that retain a sufficient amount of acridine orange. Cytoplasmatic staining variations in Pseudomonas spp., are associated with the amount of RNA and DNA present in the cells according to the phase of their cellular cycle.

Identificación de la cobertura de la tierra utilizando el sistema LCCS (Land Cover Classification System) en el Municipio de Robore / sss

En Bolivia varios sistemas de clasificación para el mapeo de la cobertura han sido y son utilizados. Uno de los mas difundidos es el de la FAO-UNESCO 1973, 1978. Estos sistemas presentan desventajas que se convierten en necesidades. Como respuesta a ello se creo el sistema LCCS, el cual pretende describir de forma estandarizada los diferentes elementos de la cobertura de la tierra. Resulta importante utilizar sistemas de clasificación estándares a nivel mundial en nuestro medio, de ahi que aplicaremos este sistema junto a su multiples herramientas para identificar la cobertura de la tierra en el Municipio de Roboré...

Identificacion de hongos y sus relacion con la clase de suelo y cobertura vegetal, zona de Quintanilla, Valle de Sacaba / sss

El presente trabajo planteo los siguientes objetivos: determinar la relacion entre el hongo y la clase de suelo - cobertura vegetal de la zona de Quintanilla - El Abra, del Valle de Sacaba, identificar la presencia y el genero de hongos presentes en el suelo por medio de analisis microbiologicos y claves especificas y analizar los factores que inhiben o favorecen el desarrollo de los hongos en los suelos en las zonas mencionadas. Se tomaron muestras de la zona, haciendo barrenados utilizando el metodo del transecto, por cada unidad geomorfologica haciendo un total de cinco muestras las cuales fueron analizadas usando el metodo de siembra de suelo directo en agar PDA (Potato Dextrosa Agar) con cuatro repeticiones realizandose tambien aislamientos para su posterior identificacion con la ayuda de claves especificas de hongos. Se identificaron los siguientes generos de hongos: Fusarium, Mucos, Penicillum, Rhizopus, Alternaria, Phoma, Dentrophoma y Claadosporium, existiendo una relacion de los hongos con la cantidad de la materia organiza presente en el suelo de las diferentes unidades geomorfologicas en relacion a otras unidades geomorfologicas que presentan una alta variedad de especies vegetales..

Analisis del cambio de cobertura y fragmentacion del habitad en el Municipio de Independencia - una propuesta metodologica simple para la identificacion de areas prioritarias de investigacion biologica / sss

Debido al incremento de la intervencion humana sobre los ambientes naturales, se ha visto un aumento en la intensidad y velocidad con que se presenta el fenomeno de fragmentacion. Por este motivo es que hace varios años se vienen relizando varios estudios con el fin de entender los efectos de la fragmentacion sobre las especies nativas. El presente trabajo estima de una forma simple el grado de fragmentacion del habitad de Villa Independencia y alrededores, con lo cual finalmente se pueden determinar zonas prioritarias para la investigacion biologica, todo esto empleando una metodologia basada en la leyenda Land Cover del programa CORINE y analisis multitemporal de imagenes de satelite...

Reprogramacion de riego basada en la aptitud del suelo: en el sistema de riego Laka Laka, Provincia Esteban Arce / sss

En conocmiento de que actualmente la distribucion del agua en el sistema de riegos Laka Laka se distribuye entre 10 y 15 dias dependiendo del volumen de agua captada y/o disponible en la represa. la entrega de agua en las unidades de riego se distribuye en funcion al numero de acciones solicitadas por las mismas para cada largada. Una accion es equivalente a un derecho de 15 minutos de agua de riego con un caudal de 150 l/s, para una superficie de 1810 metros cuadros (media arroba). El presente documento presenta un estudio tecnico para diseñar un nuevo plan de distribucion de agua de riego sobre la base de los siguientes datos: climatico, de cultivo, superficie y pricinpalmente sobre la aptitud del suelo para el almacenamiento de agua...