Plant proton pumps as markers of biostimulant action

A standard protocol to evaluate the effects of biostimulants on plant physiology is still lacking. The proton pumps present in the vacuolar and plasma membranes are the primary agents responsible for the regulation of the electrochemical gradient that energizes the nutrient uptake system and acid growth mechanism of plant cells. In this study, two of these enzymes were characterized as biochemical markers of biostimulant activity. A simple and fast protocol based on the degree of root acidification using a pH sensitive dye and the Micro-Tom tomato as a plant model is proposed as an efficient methodology to prove the efficacy of biostimulants that are claimed to improve nutrient acquisition and root growth. The results agree with the data from more conventional, expensive and time-consuming proton pump assays. A direct correlation was found between plasmalemma proton-adenosine triphosphatase (H+-ATPase) activation and the amount of rhizosphere acidification observed in the bromocresol gel. Moreover, roots of the diageotropica (dgt) Micro-Tom plants, defective in auxin responses, barely acidify bromocresol purple gel even in the presence of indole-3-acetic acid (IAA, 1 μM). The biostimulant TEA (vermicompost water extract, 25 %) enhances proton extrusion by 40 % in wild type (WT) plants, but no effect was induced in dgt plants. These results reinforce the notion that the class of biostimulant known as humic substances stimulates plant proton pumps and promotes root growth by exerting an auxin-like bioactivity and establish the usefulness of an economically and technically feasible assay to certify this kind of biostimulant

Atividade da redutase do nitrato e fluorescência da clorofila a em mamoeiro

O objetivo do presente trabalho foi correlacionar a atividade da redutase do nitrato e a eficiência fotoquímica máxima do fotossistema II (FSII), expressa pela razão F V/F M (F V = fluorescência variável e F M = fluorescência máxima), em mamoeiro (Carica papaya L.) cv. Tainung 01 e Sunrise Solo 72/12 em condições de campo. O potencial fotoquímico do FSII foi medido in situ em folhas adaptadas ao escuro. Depois, nas mesmas folhas, foi medida a atividade da enzima. Não houve diferença significativa entre a eficiência fotoquímica máxima do FSII entre as cultivares Tainung 01 e Sunrise Solo 72/12, porém a atividade da redutase do nitrato foi notoriamente maior na primeira. A atividade da redutase do nitrato foi altamente correlacionada à eficiência fotoquímica máxima do FS II tanto na cv. Tainung 01 (coeficiente de correlação r= 0,740 e coeficiente de determinação r²= 0,706) quanto na Sunrise Solo 72/12 (coeficiente de correlação r= 0,960 e coeficiente de determinação r²= 0,945). Esses resultados sugerem que há uma correlação entre a fluorescência da clorofila a e a atividade da redutase do nitrato nessas plantas

BIOTECNOLOGIA PARA DESENVOLVIMENTO RURAL EM ASSENTAMENTOS DO MUNICÍPIO DE CARAPEBUS-RJ EE MITIGAÇÃO DOS IMPACTOS AMBIENTAIS NO PARNA JURUBATIBA

A agricultura familiar é praticada por grande quantidade de agricultores na Região Norte Fluminense que estão inseridos de diferentes formas no sistema agrícola de produção regional. Em função do arranjo produtivo, existem localidades agrícolas com diferentes graus de deterioração ambiental, de problemas agrários e de dificuldades econômicas. Porém, a produtividade das lavouras geralmente são baixas quando comparadas com as de outras regiões. Este tem sido um dos principais motivos para a perda de espaço deste setor na economia local. Este fato é atribuído às condições edafoclimáticas da região, infra-estrutura sócio-econômicas pouco adequadas e os baixos níveis de tecnologia empregados por estes agricultores. Estudos feitos na região mostram que uma reversão do atual quadro, passaria por aprimoramento tecnológico, com a inserção de novas tecnologias que proporcione um substancial crescimento da produtividade na região. Isso pode provocar abandono da prática agrícola, gerar situações de insegurança alimentar e nutricional. Esse problema pode afetar não só as próprias famílias agricultoras, mas também a sociedade em geral, que depende dos produtos para consumo. Nesse cenário, a utilização de biotecnologias de micropropagação é uma alternativa viável para a produção de mudas de alta qualidade de espécies vegetais de interesse econômico, seja para utilização própria ou comercialização com terceiros. Isso permite o aumento da rentabilidade do agricultor em função da melhora na produtividade e possibilidades de novos negócios. Além disso, essa tecnologia, aliada a produção de fertilizantes orgânicos possibilita o desenvolvimento e manejo de agrossistemas sustentáveis aliando a produção, conservação tanto da agrobiodiversidade como da biodiversidade em geral.   Nesse contexto, o projeto “Integrando Tecnologias Agroecológicas para Promoção do Desenvolvimento Rural em Assentamentos do Município de Carapebus-RJ e Mitigação dos Impactos Ambientais no PARNA Jurubatiba” objetiva transferir conhecimento biotecnológico de produção agrícola sustentável, fortalecendo o sistema produtivo de agricultores do entorno do Parque Nacional de Jurubatiba para mitigar impactos provocados pelas atividades agrícolas. Para isso, realizamos de cursos (teóricos e práticos) ministrados por pesquisadores especialistas a) Curso básico de Botânica aplicada a exploração sustentável; b) Micropropagação: produção de mudas para agricultura familiar; c) Produção de adubos orgânicos sólidos e líquidos para produção de hortaliças e d) Manejo de plantas daninhas na sustentabilidade agrícola. Os cursos propostos foram ministrados e obtivemos forte participação dos agricultores dos Assentamentos João Batista Soares (Fazenda Boa Sorte) e o Assentamento 25 de Março (Fazenda Santo Antônio), bem como de alunos de graduação dos Cursos de Ciências Biológicas (Bacharelado e Licenciatura) e Pós-Graduação (PPG-CiAC). Através da interação durante os cursos foi possível identificar demandas dos agricultores, como a disponibilização de cultivares apropriados para a região e apoio técnico especializado. Além disso, também foi possível identificar agricultores com potencial para receberem aperfeiçoamento continuado, difundir nos discentes participantes os diferentes desafios da produção agrícola familiar e que existe a necessidade de fortes investimentos de diferentes instituições para mudar esse quadro.