Bacteriophages have potential to control foaming caused by Rhodococcus erythropolis in WWTP

Activated-sludge is the most widely used biological process to remove pollutants from wastewater worldwide, mainly due to its economic advantages. Bacteria sum up around 95 % of the total microbial community of the activated-sludge, being responsible for most of the water depuration. Filamentous bacteria are normal components of these artificial ecosystems but their excessive growth leads to potential problems, mainly on the sludge settling (filamentous bulking) or on the formation of scums (filamentous foaming), dramatically reducing the efficiency of the wastewater treatment plants (WWTP). Rhodococcus erythropolis is a gram-positive filamentous bacterium previously identified as one of the sources of foams in activated-sludge. The present work aimed at isolating and characterizing phages infecting R. erythropolis, using sewage water and mixed liquor from an urban WWTP as phage source. Two phages were isolated (one from mixed liquor and the other from sewage) and further characterized genetically and biologically. The TEM analysis revealed that both phages belong to the siphovirus morphotype but with different sizes. The one step growth curve, carried at 28 °C in LB medium, revealed that the Rhodococcus phage isolated from mixed liquor and the one isolated from sewage have significant differences with latent periods of 110 min and 35 min, respectively, and burst sizes of 5 PFU/infected and 106 PFU/infected cell, respectively. Both phages were stable between 4 and 28 °C and between pH values from 7 to 10, which suggests good stability in the WWTP environment. Moreover, phages were able to maintain a R. erytropolis suspension at low levels for up to 30 h post-infection, using MOIs of 0.1, 0.5, and 1. Infection with the mixed liquor phage, maintained the bacterial reduction for 48 h in all MOIs tested. These results demonstrate the potential of using phages to control the problem of bacterial foaming in WWTP.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Absorção de fósforo e crescimento do milho com sistema radicular parcialmente exposto a fonte de fósforo

To evaluate if the behaviour of corn (Zea mays L.) is affected by the application of a soluble source of phosphorus to only part of its root system, an experiment was carried out under greenhouse conditions, utilizing the split-root technique. One-week old seedlings obtained after germination in vermiculite, were transplanted to geminated pots, each side with 1,4 kg of a Dark-Red Latosol, in such way one-half of the root system was in each pot. Three rates of phosphorus (50, 100 and 200 mg P/kg soil) were applied in one of the two pots or equally divided between them. The P source was well mixed with the soil. Twenty-nine days after transplanting, the plants were harvested (shoots and roots), oven dried, weighted and the plant P content determined. Greater growth and shoot P content were observed when the highest rate of P was equally divided between the two pots of the set compared with its application in only one pot of the set.Para avaliar a influência da localização de uma fonte de fósforo em apenas parte do sistema radicular do milho (Zea mays L.), foi conduzido um experimento em casa de vegetação, utilizando a técnica de raízes subdivididas. Plântulas obtidas uma semana depois da germinação e crescimento inicial em vermiculita foram transplantadas para vasos geminados contendo, cada lado, 1,4 kg de LE, de modo que a metade do sistema radicular ficasse em cada vaso. Testaram-se as doses de 50, 100 e 200 mg de P/kg de solo, aplicadas de dois modos diferentes: dose aplicada num único vaso e dose dividida igualmente entre os dois vasos. A fonte de P foi misturada uniformemente com o solo. Vinte e nove dias depois do transplante, as plantas foram colhidas (parte aérea e raiz), pesadas, e o conteúdo de P, analisado. Verificaram-se maior crescimento e maior acúmulo de P na parte aérea para a maior dose de P, quando todo o sistema radicular estava em contato com a fonte deste elemento (tratamento 100-100), comparativamente à dose localizada em apenas um dos dois vasos (tratamento 200-0)

Comportamento de genótipos de soja em solo com alta saturação de alumínio

Two experiments were carried out under greenhouse conditions to evaluate the aluminum tolerance of soybean genotypes. The evaluation was based on the root growth in soil layers with different levels of Al saturation. Pots prepared by superimposing four 10 cm height rings of 10 cm diameter ''PVC'' tubes received layers of soil with different levels of liming, forming a gradient with zero, 17.2, 46.5 e 73.5% of aluminum saturation. In other treatment, all the soil in the pot was limed. All the pots, in both treatments, had the 10 cm upper layer fertilized. In a second experiment, the behavior of a genotype of soybean and other of sorghum, both supposedly aluminum sensitive was compared. The procedure used was not adequate to identify genotypic differences once, even the supposed nontolerant genotypes grew root into the soil layer with high aluminum saturation. The soybean genotypes showed to be more aluminum tolerant than the sorghum genotype when the root growth in high Al soil layer is considered.Dois ensaios foram conduzidos em casa de vegetação, visando avaliar a tolerância de genótipos de soja ao Al trocável do solo. A avaliação baseou-se no aprofundamento do sistema radicular em camadas de um solo com níveis diferentes de saturação de Al. Vasos, constituídos pela sobreposição de quatro anéis de PVC, de 10 cm de diâmetro e 10 cm de altura, receberam camadas de solo com níveis diferentes de calagem, formando um gradiente com zero; 17,2; 46,5 e 73,5% de saturação de Al. Em outro tratamento, adicionou-se o solo corrigido em todo o volume do vaso. Todos os vasos tiveram o solo, no anel superior, fertilizado. Num segundo ensaio, comparou-se o comportamento de um genótipo de sorgo e um de soja, ambos supostamente sensíveis ao Al. A metodologia utilizada não foi eficiente para identificar diferenças genotípicas quanto à tolerância ao Al, pois tanto os genótipos supostamente sensíveis como os tolerantes emitiram raízes nas camadas de solo com elevada saturação do Al. Os genótipos de soja mostraram ser mais tolerantes ao Al que o de sorgo, no que diz respeito ao aprofundamento do sistema radicular em camadas de solo com elevada saturação de Al

Nitrogen supply affects root and shoot amino acid composition in Eucalyptus clones

Abstract Changes in amino acid composition are frequently observed in plants under various conditions of stress, such as nutrient deficiencies. Hence, amino acids have been proposed as more sensitive indicators of N status than total N concentration. The goal of this study was to evaluate alterations in amino acid composition of young eucalyptus clones as a result of variable N supply. An experiment was carried out in a greenhouse with two Eucalyptus clones (VM-01 and I-144) and six N application rates (0, 0.74, 2.93, 4.39, 5.85, and 8 mmol L -1 of NH 4 NO 3 ) grown in a nutrient solution in a randomized block design. Amino acid concentrations varied greatly as a function of N supply and depended on the organ (root or leaf) and the genotype evaluated. Roots showed greater number of amino acids than leaves (17 and 14, respectively), probably because of a higher amino acids synthesis or translocation to the roots. For both clones, N deficiency induced a significant decrease in proline, arginine, and methionine concentration in roots and a decrease in tyrosine, alanine, threonine, and methionine in leaves. These decreases were also associated with lower total N concentration and total dry matter of the eucalyptus clones. In conclusion, N supply affects amino acid composition, and the amino acids listed above are likely to be more sensitive indicators of N status than total N in eucalyptus clones

Cinética e translocação de fósforo em híbridos de milho

The objective of this work was to study the P absorption and P translocation in maize (Zea mays, L.) hybrids, grown at two P levels. Plants of three maize hybrids grown in nutrient solution with 0.02 mM and 0.10 mM of P were submitted to a P depletion experiment and to a P translocation experiment. The kinetic parameters (Imax, Km and Cmin), the weight and the P content of xylem exudate, and the P translocation from roots to shoots were evaluated. The reduced P level in nutrient solution increased Imax but without changes in Km e Cmin. Phosphate starvation decreased the weight and the P content of xylem exudate and the P translocation from the roots to the shoots in all hybrids. The hybrid BR 201 showed higher net influx rate, Imax and P content in xylem exudate at low P level when compared with the other hybrids.O objetivo deste trabalho foi estudar a absorção e translocação do fósforo em híbridos de milho (Zea mays, L.) submetidos a duas doses de P. Plantas de três híbridos de milho, crescidas em solução nutritiva com duas doses de P (0,02 mM e 0,10 mM), foram submetidas a ensaios de exaustão e translocação de P, em câmara de crescimento. Foram determinados os parâmetros cinéticos de absorção de P (Vmáx, Km e Cmín), o peso e o conteúdo de P do exsudato xilemático, e a porcentagem de P translocado da raiz para a parte aérea. A redução da dose de P na solução nutritiva aumentou a taxa de influxo líquido de P (IL). Este aumento em IL foi devido ao aumento em Vmáx, visto que o Km e o Cmín não foram afetados pela nutrição fosfatada. O estresse de P diminuiu o peso do exsudato xilemático e o conteúdo e percentagem de P translocado, em todos os híbridos estudados. O híbrido BR 201 apresentou maiores valores de Vmáx, IL e conteúdo de P no exsudato xilemático, em relação aos outros híbridos

Carbono orgânico total e conteúdo de nutrientes no solo e na serapilheira no Parque Nacional da Tijuca, RJ

The forests of Brazilian Atlantic coast are poorly studied in terms of nutrient pools and dynamics. The purpose of this study was to determine the amounts and contents of organic carbon and Ca, Mg, K, Na, P, and N in the soil and the litter layer on slopes and in valley bottoms in Tijuca National Park, Rio de Janeiro, Brazil. The nutrient cycling process on slopes (more oligotrophic environments) and valley bottoms (less oligotrophic environments) was also compared. Samples were collected from 15 plots (100 m² each), 10 on slopes (Conde, Cobras and Tijuca) and five in valley bottoms (Valley bottom 1 and 2). The soil compartment (exchangeable/available and total nutrient contents to a depth of 0.30 m) and litter compartment (O1 and O2 horizons) were evaluated. The total organic carbon content in the soil and litter biomass on slopes were higher than in the valley bottoms. On slopes, there was a clear separation of horizons O1 and O2 in the litter layer, unlike the valley bottoms, probably due to a higher nutrient content in these positions. The difference in nutrient availability was most evident for K. These results characterize the study area as oligotrophic, although it has considerable potential for replacement of nutrients lost by leaching.As florestas da costa atlântica brasileira são pouco estudadas quanto às quantidades e à dinâmica de nutrientes. Os objetivos deste trabalho foram estimar os teores e conteúdos de carbono orgânico, Ca, Mg, K, Na, P e N no solo e na serapilheira dos ambientes de encosta e fundos de vale do Parque Nacional da Tijuca, Rio de Janeiro, RJ. Os processos de ciclagem de nutrientes nas encostas (ambientes mais oligotróficos) e dos fundos de vale (ambientes menos oligotróficos) também foram comparados. Foram estabelecidas 15 parcelas de amostragem, cada uma com 100 m², 10 em encostas (vertentes do Conde, das Cobras e da Tijuca), e cinco em fundos de vale (fundos de vale 1 e 2). O compartimento solo (nutrientes trocáveis/disponíveis e totais até a profundidade de 0,30 m) e o compartimento serapilheira (separada em horizontes O1 e O2) foram avaliados. O teor de carbono orgânico total no solo das encostas foi maior que o nos fundos de vale. Nas encostas, a serapilheira também apresentou maior biomassa, com separação nítida dos horizontes O1 e O2, o que não ocorreu nos fundos de vale. Aparentemente, a disponibilidade de nutrientes nos dois ambientes foi o que gerou tais diferenças, com a tendência de aumento nos teores no solo nos fundos de vale. Diferenças entre fundos de vale e encostas foram mais evidentes para o K. Os resultados deste estudo caracterizaram a área estudada como oligotrófica, embora com considerável potencial de reposição dos elementos perdidos por lixiviação

Absorção de fósforo como critério de seleção de genótipos de soja quanto à tolerância ao alumínio

This experiment was carried out to evaluate the effectiveness of phosphorus (P) uptake Kinetic parameters as indicators of aluminum (Al) tolerance of soybean (Glycine max (L.) Merrill) cultivars. Seedlings of six soybean cultivars (Bragg, IAC-2, UFV-1, UFV-4, UFV-79-55, and UFV-80-65) were grown in complete nutrient solution, in which 2 ppm Al were applied or not. Then they were transferred to a growth chamber and the P uptake study was conducted following the Claassen-Barber approach. Plants of IAC-2, UFV-4, UFV-79-55, and UFV-80-65 increased their P uptake when Al was present in the nutrient solution. Under this condition, there was a decrease in the uptake of P by plants of Bragg and no changes in those of UFV-1. The rate of P uptake by plants in the presence of Al followed the order: UFV-4 > IAC-2 > UFV-1 > UFV-79-55 > UFV-80-65> Bragg. The Imax values of IAC-2 and UFV-1 increased and those of UFV-80-65, Bragg, UFV-79-55, and UFV-4 tended to decrease when Al was present in the nutrient solution. On the other hand, the Km values of all cultivars increased in presence of Al. It is concluded that the parameters Imax and Km of P uptake are good indicators of Al tolerance of soybean cultivars, and can be used for screening programs.Utilizou-se a absorção de fósforo (P) como critério de seleção de genótipos de soja (Glycine max (L.) Merrill) quanto à tolerância ao alumínio (Al). Plantas dos genótipos Bragg, IAC-2, UFV-1, UFV-4, UFV-79-55 e UFV-80-65 foram inicialmente cultivadas em solução nutritiva completa, contendo Al (2 ppm) ou não, sob condições de casa de vegetação. As plantas foram posteriormente transferidas para uma câmara de crescimento onde, num primeiro ensaio, sob os mesmos tratamentos quanto ao Al, estudou-se a absorção de P segundo a metodologia de Claassen & Barber. Constatou-se que o Al aumentou a absorção de P, exceto no UFV-1, onde ela não variou, e no Bragg em que ela diminuiu, quando comparadas com o tratamento sem Al. A seguinte ordem quanto à taxa de absorção de P em presença de Al foi estabelecida: UFV-4 > IAC-2 > UFV-1 > UFV-79-55 > UFV-80-65 > Bragg. Num segundo ensaio, e com os mesmos tratamentos, determinaram-se os parâmetros cinéticos (Imax e Km) da absorção de P, usando-se, neste caso, o 32P. O Al tendeu á diminuir o Imax no UFV-80-65, Bragg, UFV-79-55 e UFV-4 e aumentou no IAC-2 e UFV-1. O Km de todos os genótipos foi aumentado pela presença do Al. Os resultados indicaram que estes parâmetros (Imax e Km) podem ser utilizados como critério para seleção de genótipos de soja quanto à tolerância ao Al

Estoques de carbono e nitrogênio em frações da matéria orgânica de solos cultivados com eucalipto nos sistemas convencional e fertirrigado

O presente estudo teve o objetivo de avaliar os estoques de C e N nas frações lábeis e estáveis da MOS e da biomassa microbiana em resposta ao cultivo florestal com o uso de fertirrigação quando comparado ao cultivo convencional. Para tanto, duas áreas cultivadas com eucalipto num mesmo solo (Argissolo Amarelo), mas com manejos fertirrigado e convencional foram amostradas nas camadas de 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 e 60-100cm de profundidade na linha e entrelinha de cultivo. A amostragem da entrelinha foi justificada pelo enleiramento e enterro de resíduos vegetais provenientes da colheita do cultivo anterior na entrelinha do cultivo atual. No final do ciclo de cultivo do eucalipto (sete anos), a deposição de serapilheira e os estoques de C e N na maioria das frações lábeis e estáveis da MOS foram maiores no sistema fertirrigado, com incremento de 50,34t ha -1 de C total (COT) e 5,62t ha -1 de N total (NT), na camada de 0- 100cm de profundidade, em comparação àqueles do sistema convencional. O solo da entrelinha de plantio, principalmente no sistema fertirrigado, apresentou maior estoque de C e N total e C nas frações das substâncias húmicas e na fração leve da MOS que no solo da linha de plantio, possivelmente em virtude da maior deposição e incorporação de resíduos vegetais do ciclo anterior na entrelinha do cultivo atual. A intensificação do manejo de florestas comerciais de eucalipto com o uso de fertirrigação possibilita aumentar a deposição de resíduos vegetais e sequestrar mais C e N, tanto em frações estáveis, quanto em frações mais lábeis da MOS, especialmente nas camadas de solo de até 40cm de profundidade.The objective of this study was to evaluate the C and N stocks in fractions of labile and more stable SOM fractions in response to intensification of forest cultivation through fertirrigation when compared to conventional stands. To that end, two areas planted with eucalyptus in the same (Ultisol), but with different managements (fertilized and irrigated and conventional system) were sampled in the 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 and 60-100cm deep soil layers in line and interrow of the cultivation. The sampling interrow soil was justified by the ridged and burial of plant residues from previous crop cultivation in-between the substrate. At seven years old, eucalypt under fertirrigation increased the litterfall and the C and N stocks in the most labile and stable SOM fractions, leading to greater stocks of C and N in the 0-100 cm deep soil layer. The increments due to fertirrigation observed for total C was 50.34 and for the labile fraction was 5.62t ha -1 . The eucalypt interrow soil, especially in the fertirrigated treatment, presented larger stocks of total C and N and also larger C stocks in humic substances and light fraction of SOM possibly due to greater deposition and incorporation of vegetable residues from the previous cycle in the interrow current cultivation. The intensification of water and nutrients usage in short-rotation eucalypt stands is an alternative to increase the deposition of vegetable residues and C sequestration in more stable and labile SOM fractions, especially in the 0-40cm soil layer

BIOMARCADORES DERIVADOS DE PLANTA E DE MICRORGANISMOS EM SOLOS DE TABULEIROS COSTEIROS CULTIVADOS COM EUCALIPTO E AC\uc1CIA

Changes in the management systems for the cultivation of different forest stands and the use of species rotation can lead to alterations in the quality of soil organic matter (SOM) and plant residue deposition. This study evaluated the stage of decomposition and the contribution of plant and microbial origin for SOM through biomarkers, such as lignin-derived phenols, carbohydrates and amino sugars in continuous short rotation eucalypt ( Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis hybrid) (seven years) compared to a rotation system including acacia ( Acacia mangium Willd.) after short-rotation eucalypt; and long-rotation eucalypt (24 years). A native vegetation (Atlantic Forest) was used as a reference for the original site condition representative for the northern coast of Esp\uedrito Santo state. To do so, we estimated the content of total organic C (TOC), total N (TN) and the contents of lignin-derived phenols (VSC), the carbohydrates and the amino sugars derived from soil microorganisms, and acids/aldehyde ratio of groups vanilil ((Ac/Al)vanilil) and syringyl ((Ac/Al)syringyl) of the lignin, hexoses/pentoses (H/P) ratio of carbohydrates, besides glucosamine/muramic acid (Gluc/Ac. Mur) and glucosamine/galactosamine (Gluc/Gal) ratios for soil and litter samples. The results indicated that litter of the continuous short-rotation eucalypt has greater dry mass, lignin (VSC) and carbohydrates contents, C/N and VSC/N ratios; a similar proportion of coarse litter to fine litter and C content, but a lower N content in comparison to the species rotation system that includes the leguminous acacia. In the soil, acacia cultivation increases C, N and carbohydrates content, widened the acid/aldehyde ratio of vanilil groups of lignin and the glucosamine/muramic acid ratio of amino sugars derived from microbial activity. The longer rotation of eucalypt (24 years) increased C content and decreased the VSC/N ratio in SOM compared to the continuous short-rotation eucalypt, but still having C and N content lower than in soil of acacia and native forest. The smallest Ac/Al ratio of lignin-derived phenols in soils cultivated with eucalypt (in long and short-rotation) indicates that the SOM is in less advanced stage of decomposition (humification) than in the soil cultivated with acacia, and that under native forest. In soils under acacia, followed by that of short-rotation eucalypt, the higher glucosamine/muramic acid ratio suggested a greater contribution of fungi in SOM cycling, whereas in the native forest and long-rotation eucalypt there is greater abundance of bacteria-derived compounds. Overall, the results indicate that there was a recovery in the quality of the soils cultivated with eucalypt for a longer rotation and also with acacia in relation to the continuous short-rotation eucalypt.Altera\ue7\uf5es no sistema de manejo pelo cultivo de diferentes povoamentos florestais e a utiliza\ue7\ue3o de rota\ue7\ue3o de culturas podem levar a altera\ue7\uf5es na qualidade da mat\ue9ria org\ue2nica do solo (MOS) e deposi\ue7\ue3o de res\uedduos vegetais. O presente estudo avaliou o est\ue1dio de decomposi\ue7\ue3o e a contribui\ue7\ue3o de compostos de origem vegetal e microbiana para a MOS por meio de biomarcadores, tais como: fen\uf3is derivados de lignina, carboidratos e aminoa\ue7\ufacares em monocultivos do Eucalyptus urograndis (clone do Eucalyptus urophylla S. T. Blake x Eucalyptus grandis W. Hill ex Spreng) de ciclo curto (sete anos), sistemas de cultivo de rota\ue7\ue3o de ac\ue1cia ( Acacia mangium Willd.) ap\uf3s monocultivo de eucalipto, monocultivo de eucalipto de ciclo longo (24 anos) e mata nativa (Mata Atl\ue2ntica) como condi\ue7\ue3o original de solo do litoral Norte do Esp\uedrito do Santo. Para tanto, foram estimados nas amostras de solo e serapilheira os teores de C org\ue2nico total (COT), N total (NT), teores de fen\uf3is derivados de lignina (VSC), carboidratos e aminoa\ue7\ufacares derivados da atividade microbiana no solo e, as rela\ue7\uf5es \ue1cidos e alde\ueddos dos grupamentos vanilil ((Ac/Al)Vanilil) e siringil ((Ac/Al)Siringil) da lignina, rela\ue7\ue3o hexoses/pentoses (H/P) dos carboidratos e, rela\ue7\uf5es glucosamina/\ue1cido mur\ue2mico (Gluc/Mur.) e glucosamina/galactosamina (Gluc/Gal) dos aminoa\ue7\ufacares. Os resultados indicaram que na serapilheira do monocultivo de eucalipto de ciclo curto houve maior deposi\ue7\ue3o da mat\ue9ria seca, teor de lignina (VSC) e carboidratos, rela\ue7\ue3o C/N e VSC/N; Semelhante propor\ue7\ue3o de res\uedduos grossos, res\uedduos finos e teor de C e, menor teor de N, comparado \ue0quela sob rota\ue7\ue3o de ac\ue1cia. No solo, o cultivo de ac\ue1cia aumentou os teores de C, N e carboidratos, aumentou a rela\ue7\ue3o \ue1cido/alde\ueddo do grupamento vanilil da lignina e a rela\ue7\ue3o glucosamina/\ue1cido mur\ue2mico dos aminoa\ue7\ufacares derivados da atividade microbiana. O aumento do tempo de cultivo do eucalipto (24 anos) incrementou o teor de C e reduziu a rela\ue7\ue3o VSC/N na MOS em compara\ue7\ue3o ao monocultivo de eucalipto de ciclo curto, e apresentou teor de C e N inferiores \ue0queles observados no solo de ac\ue1cia e mata nativa. A menor rela\ue7\ue3o \ue1cidos/ alde\ueddos (Ac/Al) dos fen\uf3is derivados de lignina no solo cultivado com eucalipto (de curto e longo ciclo) indica que a MOS encontra-se em est\ue1dio menos avan\ue7ado de decomposi\ue7\ue3o do que no solo cultivado com ac\ue1cia, e naquele de mata nativa. Nos solos de ac\ue1cia, seguido por aquele de eucalipto, a maior rela\ue7\ue3o glucosamina/\ue1cido mur\ue2mico sugere maior participa\ue7\ue3o de fungos na comunidade microbiana, enquanto nas \ue1reas de mata nativa e eucalipto de ciclo longo h\ue1 mais abund\ue2ncia de compostos derivados de bact\ue9rias. Neste sentido, observou-se a recupera\ue7\ue3o na qualidade do solo cultivado com eucalipto de ciclo longo e rotacionado com ac\ue1cia em rela\ue7\ue3o ao monocultivo de eucalipto de ciclo curto