Long-term legacy of land-use change in soils from a subtropical rainforest: Relating microbiological and physicochemical parameters

Tropical and subtropical ecosystems are widely affected by the expansion of agriculture over pristine lands. Despite research efforts, knowledge of the impact of land-use change on soil is still limited by intrinsic variability, inconsistent results and inadequate replication. This study aimed to better understand the consequences of land-use change by focusing on long-term effects on both soil biotic and abiotic parameters. For this purpose, we selected three productive farms under similar management, each of them with pristine forest sites and agricultural sites that had been deforested for ~15 and ~30 years. In each site, we analysed soil microbiological (phospholipid fatty acids [PLFAs], biomass and activity) and physicochemical parameters. Long-term land-use change caused a detriment in soil microbial biomass, activity and fungal abundance, but only small changes in PLFA composition. In fact, PLFA composition was more affected by soil physicochemical properties such as carbon-to-nutrient ratios and labile carbon than by land use. Some physicochemical parameters (e.g., organic carbon and nutrients) were also negatively affected by land-use change and were more sensitive to time under agricultural use than microbiological parameters. The lower sensitivity of microbiological parameters could be the result of severe drought conditions at sampling, which may have affected soil microbial communities in both land uses. We were also able to detect associations between specific microbiological and physicochemical parameters. Among these, we identified some that seemed to result from their co-variation in response to land-use change and others that seemed to be independent of land use. Overall, our results show that soils can suffer further deterioration several years after deforestation. In order to restore soil health in these degraded lands, we need to keep on investigating the physical, chemical and biological mechanisms responsible for this deterioration. Highlights: Land-use change affected soil microbiological and physicochemical parameters. Microbiological parameters seemed to stabilize after continuous agriculture. Soil organic C, total N and fine particles were still reduced after long-term cultivation. Microbiological parameters were mostly associated with C-to-nutrient ratios and labile C. Drought conditions may have affected microbial response to land-use change.Fil: Tosi, Micaela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; ArgentinaFil: Chludil, Hugo Daniel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Biología Aplicada y Alimentos; ArgentinaFil: Correa, Olga Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; ArgentinaFil: Vogrig, Jimena Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; ArgentinaFil: Montecchia, Marcela Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentin

Resposta plasmática de glicose e insulina em eqüinos alimentados com diferentes fontes de amido

O objetivo deste trabalho foi medir a resposta plasmática de glicose e insulina em cavalos alimentados com dietas contendo concentrados energéticos formulados com diferentes fontes de amido, tais como milho, aveia, sorgo e uma mistura de milho e aveia em partes iguais por peso. Foram utilizados quatro eqüinos com 36 meses de idade em media, mestiços, machos, castrados, com peso aproximado de 350 kg. O delineamento experimental utilizado foi um quadrado latino 4X4 (quatro animais, quatro tratamentos, quatro períodos). Os resultados foram processados através de programa computacional, a normalidade dos resíduos verificada pelo Teste de Shapiro - Wilk, e as variâncias comparadas pelo teste F. Não foram observadas diferenças nos níveis de glicose plasmática entre tratamentos. No caso da glicose, todos os tratamentos atingiram seu máximo nível duas horas e meia pós-ingestão O nível de insulina plasmática foi significativamente inferior antes da refeição em aqueles cavalos tratados com a mistura de milho e aveia, e significativamente superior nos cavalos alimentados com milho como fonte de energia três horas e meia pós ingesta. Os valores de glicose e insulina plasmática observados neste estudo podem ter sido influenciados pelo processamento das dietas na forma peletizada, promovendo uma maior absorção de glicose no intestino delgado. As dietas contendo diferentes fontes de amido não influenciaram nem o tempo nem a quantidade de glicose absorvida no intestino delgado. As variações observadas nos níveis de insulina indicam que um manejo alimentar apropriado pode influenciar os níveis deste hormônio, moderando os seus efeitos indesejáveis.This study was aimed to measure the plasmatic response of glucose and insulin of horses fed diets containing different starch sources, like corn, oat, sorghum and a mix of corn and oat in equal parts. Four standarbred gelding 36 month old an weighing average of 350 kg were used in a Latin Square 4 x 4 (four animals, four treatments and four period) trial design. No statistical differences were observed in plasmatic glucose levels either before or after ingestion between treatments. Maximum plasmatic level of glucose was observed in all diets two and a half hours post ingestion. Insulin plasmatic level was significantly lower before ingestion in horses treated with the mixed corn and oat diet, when compared with the other treatments. In the other hand, the insulin plasmatic level in horses fed corn-formulated diet was statistically higher than the others treatments at three hours and a half after ingestion. Diets containing different sources of starch had no effect in time neither quantity of glucose absorbed in small intestine. Variation observed in insulin plasmatic levels indicate that a proper feeding can have a regulatory effect of this hormone, avoiding undesirable's behaviors

Presence of Clostridium in corn silage cut at different stages of maturity

O milho (Zea mays L.) foi ensilado em sacos de polietileno em cinco diferentes estádios de maturidade e de umidade com o objetivo de determinar o número de esporos de bactérias do gênero Clostridium presentes. Paralelamente, foram determinados os parâmetros químicos de avaliação das silagens: teor de proteínas, matéria seca, umidade, pH e NH3/N. Pelos resultados obtidos concluiu-se que o milho apresentou teor ótimo de matéria seca para ensilagem (35%) entre 15 e 16 semanas após o plantio, no estádio de grãos farináceos. A elevada acidez da massa ensilada (pH = 3,96 - 4,10) foi responsável pela inibição da germinação dos esporos de Clostridium sp. presentes. O número de esporos viáveis na massa ensilada diminuiu à medida que aumentou o teor de matéria seca, com coeficiente de correlação (r = - 0,7949**) estatisticamente significativo.Com (Zea mays L.) was ensiled in plastic bags at five maturity stages and different moisture contents with the objective of determining the number of Clostridium spores present. Chemical analyses were made in the silage material to determine the protein content, dry matter, moisture, pH and NH3/N. According to the results obtained, it was concluded that the corn presented an optimum level of dry matter (35%) for ensilage between 15 and 16 weeks after planting, in the stage of farinaceous grains. The high acidity of the ensiled mass (pH 3,96 - 4,10) was responsible for the inhibition of the germination of Clostridium sp. spores. The number of viable spores in the ensiled mass decreased with the increase of the dry matter content with the correlation coefficient (r = -0,7949**) statistically significant

Eficiência de diferentes volumosos na alimentação de equinos em crescimento

Twelve colts and twelve fillies aged 11,5 months were housed in individual stalls during 112-day trial and fed with concentrate at the rate of 1% of body weight, roughage and mineralized salt. The treatments consisted of: alfalfa hay (AH) (Medicago sativa L.); perennial soybean hay (SH) (Glycine wightii Willd.); corn silage (CS) (Zea mays L.) and elephant grass (EG) (Pennisetum purpureum Schum.) Cv. Vruckwona. The average daily weight gain was 1.19, 0.99, 1.00 and 0.83 kg, respectively. AH and EG treatments were significantly different at 0.05 level. The average growth rate at the withers was 1.92 cm per period of 28 days without any significant difference between treatments (P>0.05). The average hearth girth gain was 5.13, 3.88, 3.42 and 3.92, respectively; the AH treatment was significantly different from the CS treatment at 0.05 level. The dry matter (DM) intake was greater for hay (P0,05) entre os tratamentos. O aumento médio no perímetro torácico foi de 5,13, 3,88, 3,42 e 3,92 cm/período, respectivamente com diferença (P<0,05) entre FA e SM. O consumo de matéria seca (MS) foi de 90,45, 82,04, 34,91, 35,37 g/dia/kg0'75, respectivamente, com diferença (P<0,05) entre os fenos e os outros tratamentos. O crescimento máximo foi obtido com FA, contudo quando fornecido à vontade elevou o custo de produção dos potros

Avaliação do capim-elefante, cultivar Taiwan A-148, como planta para ensilagem

A study on the ensilage potential of elephant grass (Pennisetum purpureum Schum.), Taiwan A-148 cultivar. Through 200 kg/ha of the formula 4-34-11 and top dressing with 500 kg/ha of ammonium fertilization and early cut, a high nutritive value forage with 10.61%crude protein was obtained. A 3 x 2 factorial arrangement was used to study three moisture levels (natural, 8 hours, and 12:30 hours of wilting) under solar radiation versus two forage treatments (with and without 4% of molasses). Elephant grass presented excessive moisture, thus justifying previous wilting, which made possible an average of 15.50 to 24.70% of dry matter. Molasses addition was responsible for significant increases of soluble carbohydrate and glucose in this cultivar. So it was proposed that it would not be necessary to include molasses for stimulating lactic fermentation. Buffering capacity to hydrochloric acid was also high due to the young growth stage of forage.Estudou-se o potencial do capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.), cultivar Taiwan A-148, para ensilagem. Através da adubação (200 kg/ha da fórmula 4-34-11 e cobertura com 500 kg/ha de sulfato de amônio) e de um corte precoce, obteve-se uma forragem de alto valor nutritivo para ensilagem, com 10,61% de proteína bruta na matéria seca. Foi utilizado um arranjo fatorial 3 x 2 para estudar três níveis de umidade-natural, oito e doze horas e meia de emurchecimento ao sol - vs. dois tratamentos da forragem (ausência e presença de 4% de melaço). O capim-elefante apresentou umidade excessiva, justificando o emurchecimento que possibilitou um acréscimo no teor de matéria seca de 15,50 para 24,70%. Altos teores de carboidratos solúveis e de glucose foram determinados nessa cultivar; daí concluiu-se não ser necessário incluir melaço para estimular a fermentação. O poder tampão ao ácido clorídrico foi elevado, em razão de se trabalhar com plantas jovens

Avaliação química de silagens de capim-elefante cultivar Taiwan A-148

Elephant grass (Pennisetum purpureum Schum.), Taiwan A-148 cultivar was cut for silage at 55 days of age, being treated as follows: absence and presence of mollasses 4%, and three levels of moisture: in the forage: natural, wilting during eight hours, and wilting during 12 1/2 hours. Corn (Zea mays L.) silage for comparative evaluation was also used. As experimental silos, metalic barrels with 200 liter of capacity were utilized. Excessive moisture caused great proteic degradation (20.22% of NH3/N) in the control silage, which, however, showed 17.59% of lactic acid, only 0.078 of butyric acid in the city matter, and pH 3.83. Mollasses addition did not improve silage quality, exception made to the pH value, which presented a significant reduction from 3.94 to 3.78. High wilting significantly lowered the butyric and lactic acid levels, NH3/N ratio, and silage density, but the pH value was higher (3.99). Elephant grass showed higher levels of lactic acid than the corn did. But corn silage presented the mallest pH and NH3/N ratio values. It was concluded that wilting is necessary and profitable, when the grass moisture is excessive.Silagens de capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum), cultivar Taiwan A-148, preparadas com forragem cortada aos 55 dias de maturidade, foram avaliadas quimicamente sob os tratamentos: ausência e presença de 4% de melaço e três níveis de umidade. Silagens de milho (Zea mays L.) foram preparadas para avaliação comparativa. Como silos foram utilizados tambores metálicos com 200 litros de capacidade. A umidade excessiva foi responsável por intensa degradação protéica (20,22% de NH3/N) na silagem controle que, entretanto, apresentou 17,59% de ácido tático, apenas 0,078% de butírico na matéria seca e pH de 3,83. O melaço não trouxe benefício à conservação da massa ensilada, exceto no pH, que reduziu de 3,94 para 3,78. O emurchecimento acentuado reduziu os teores de NH3/N, de ácido lático e butírico, e a densidade das silagens. Com relação ao pH, observou-se elevação significativa (3,99). O capim-elefante apresentou teores mais elevados de ácido tático que a de milho. Todavia, a relação NH3/N e o pH foram menores nas silagens de milho. Concluiu-se que o emurchecimento é prática importante e indispensável para a espécie que apresenta umidade excessiva

Avaliação de leguminosas forrageiras de origem tropical como plantas para ensilagem

A research trial was carried out at São Manuel, SP, Brazil, in order to identify the problems associated with the ensilage of tropical legumes. The species studied were: Centrosema pubescens, Galactia striata, Phaseolus atropurpureus (cv. Siratro) and Glycine wightii. Samples were taken at 56, 90 and 124 days of vegetative growth for the analysis of dry matter, soluble carbohydrate and buffering capacity to hydrochloric acid. The dry matter content of Phaseolus atropurpureus was considered to be very low, where as the other species presented over 30% dry matter only when the plants had 124 days of vegetative growth. All the species showed a very low soluble carbohydrate content and so, it was proposed that it would be necessary to include an additive for estimulation of the lactic fermentation. The buffering capacity was very high for the species studied and this fact could be aserious problem for the ensilage.Em estudo realizado em São Manuel, SP, procurou-se identificar os principais problemas apresentados pelas leguminosas de origem tropical que pudessem dificultar a ensilagem das espécies. As leguminosas estudadas foram: Centrosema pubescens, Galactia striata, Phaseolus atropurpureus ( cultivar Siratro) e Glycine wightii. Foram efetuados cortes aos 56, 90 e 124 dias de crescimento vegetativo, avaliando-se os teores de matéria seca e de carboidratos solúveis e o poder tampão ao ácido clorídrico. O siratro apresentou teores excessivos de umidade em todos os cortes; as outras espécies apresentaram teores de matéria seca adequados para ensilagem somente no último corte, com exceção da soja perene, que já no segundo corte se aproximou de 30%. O teor de carboidratos solúveis das espécies estudadas, nas três épocas, foi muito baixo e insuficiente para proporcionar uma boa fermentação láctica, ficando evidente a necessidade de aditivos ricos em açúcares para a ensilagem. O poder tampão determinado em todas as espécies estudadas foi elevado, denotando a resistência que o meio deve oferecer à queda do pH nas leguminosas tropicais ensiladas. Concluiu-se que: as quatro leguminosas estudadas não apresentaram características favoráveis para serem conservadas na forma de silagem; entretanto, se ensiladas quando novas com aditivos ricos em açúcar e com pré-murchamento da forragem, provavelmente darão origem a silagens de boa qualidade

Avaliação química e microbiológica da silagem de capim-elefante, cultivar Taiwan A-148, preparada com bagaço de cana-de-açúcar

Elephantgrass (Pennisetum purpureum Schum. Cv. Taiwan A - 148) silages were prepared cutting the forage with 63 days of maturity and adding 0%, 10, 20, 30 and 40% of sugarcane bagass (SCB) or wilting the forage for eight or twelve hours in the sunshine. The addition of 30% and 40% of SCB alleviated the problem of the excessive moisture of the elephantgrass. However, it reduced the percentage of crude protein in the ensiled mass (from 7.15% to 3.15%) and did not affect the number of viable spores of Clostridium (average of 7.2 x 106 spores/gDM). Proteic degradation was considered high (17.56% to 22.81% of NH3/N total). Wilting of the forage limited the production of butyric acid and NH3/N at satisfactory levels. The production of lactic acid (9.86% - 17.73% in the DM) was responsible for lowering the pH to values below 3.93 in all treatments. It was concluded that the addition of SCB reduced the excessive moisture without anyother benefit.Silagem de capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum. Cv. Taiwan A - 148) foram preparadas com forragem cortada aos 63 dias de maturidade, utilizando-se como aditivo o bagaço de cana-de-açúcar nas proporções de 0%, 10%, 20%, 30% e 40%, ou, ainda, sob emurchecimento da forragem, durante oito e doze horas de exposição ao sol. A adição de bagaço ao nível de 30% - 40% atenuou o problema da umidade excessiva; contudo, foi responsável por drástica redução no teor de proteína da massa ensilada (de 7,15% para 3,15%), e em nada ajudou na redução do número de esporos de germes do gênero Closntridium (média de 7,2 x 106 esporos/g de MS), não limitando sua indesejável atividade produtora de ácido butírico e decomposição protéica, que se manteve elevada (17,56 a 22,81% de NH3/N total). Por outro lado, o emurchecimento da forragem limitou a produção de ácido butírico e de NH3/N total em níveis satisfatórios. A produção de ácido láctico (de 9,86% a 17,73% na matéria seca) foi responsável pela queda acentuada do pH para nível inferior a 3,93, em todos os tratamentos. Através dos parâmetros químicos e microbiológicos, conclui-se que a adição de bagaço reduziu a umidade, sem qualquer outro benefício

Avaliação de duas variedades de cana-de-açúcar submetidas a diferentes tempos de armazenamento

A study was carried out to investigate the effects of four different storage times on technology and bromatologic characteristics in two sugar cane varieties (CO 413 and RB 72 454). The varieties were cut and stored during zero, 1.5, 3.0 and 4.5 days. It was used a completely randomized design according to a 2 x 4 factorial scheme. The RB 72 454 variety showed better dry matter level than the CO 413 variety. The storage time increased (P < 0.01) the reducters sugar levels and decreased (P < 0.01) the crude protein levels. When they were stored during 4.5 days, a significative (P < 0.01) reduction of 14.66 and 4.04% in the levels of crude protein and gross energy, respectively, was observed.Foram estudadas duas variedades de cana-de-açúcar (CO 413 e RB 72 454), com o objetivo de verificar o efeito do armazenamento pós-corte sobre suas características tecnológicas e bromatológicas. As variedades foram cortadas e armazenadas durante zero, 1,5, 3,0 e 4,5 dias. Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 x 4 . A variedade RB 72 454 apresentou melhor maturação que a variedade CO 413. O armazenamento proporcionou aumento no teor de açúcares redutores (P < 0,01) e diminuição no teor protéico (P < 0,01) das variedades de cana em estudo. A variedade RB 72 454 apresentou maior teor de matéria seca (P < 0,01). Ambas as variedades, quando armazenadas durante 4,5 dias, apresentaram queda de 14,66 e 4,04% nos teores de proteína bruta e energia bruta, respectivamente