Phosphatase activity in soil under mycorrhizal and non-mycorrhizal cover crops

O objetivo deste trabalho foi avaliar, mediante a atividade de fosfatases no solo, o efeito de plantas de cobertura micorrízicas e não micorrízicas nos aspectos biológicos da dinâmica do fósforo em sistemas sob plantio direto. Solos sob espécies não micorrízicas apresentaram maior atividade de fosfatases ácidas e alcalinas no estádio de floração, e os níveis de atividade de fosfatases ácidas persistiram nos cultivos subseqüentes ao crescimento das culturas de cobertura. A maior atividade enzimática, relacionada à mineralização de fosfatos orgânicos, em solos com espécies não micorrízicas pode ser um mecanismo de aumento da mobilização do fósforo no solo, compensando a ausência de micorrizas.The objective of this work was to evaluate through the phosphatase activity the effect of mycorrhizal and non-mycorrhizal cover crops on biological aspects of phosphorus dynamics in no-tillage systems. Soils under non-mycorrhizal cover crops showed higher acid and alkaline phosphatase activities at flowering, and higher acid phosphatase activity levels persisted after the cover crop season finished. The higher enzymatic activity, related to organic phosphorus mineralization, in soils with non-mycorrhizal species, may be a mechanism to increase phosphorus mobilization in the soil, to compensate for the lack of a mycorrhizal association

Mycorrhizal inoculation and acclimatization of two micropropagated apple rootstocks

A micropropagação e a inoculação de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) podem melhorar a qualidade de mudas produzidas comercialmente. Essas técnicas permitem a produção de plantas homogêneas e de alta qualidade em curtos períodos de tempo, mas isso exige o conhecimento da interação entre fungos e plantas, substratos e técnicas de aclimatização e inoculação. Foi realizado um estudo em condições controladas a fim de desenvolver procedimentos para aclimatizar e inocular FMA nos porta-enxertos de macieira (Malus spp.) Marubakaido, vigoroso e com forte sistema radicular,e M.9, nanizante e com sistema radicular pouco desenvolvido. Plantas oriundas de micropropagaçãoforam imersas em ácido indolebutírico (5uM) e transferidas para substrato à base de solo, a fim de seremenraizadas ex vitro. Antes ou após o enraizamento, inoculou-se uma mistura de isolados de Scutellosporapellucida, Glomus etunicatum e Glomus sp.  A fase de enraizamento durou 21 dias, e após 51 e 81 diasavaliaram-se colonização micorrízica, altura, peso da matéria fresca e seca da parte aérea e relação entreraiz e parte aérea das plantas. A colonização micorrízica variou entre 50% e 70% para ambos portaenxertos,tendo efeito positivo sobre o crescimento do porta-enxerto Marubakaido, enquanto o portaenxerto M.9 teve seu desenvolvimento inibido pela presença dos FMA.The combination of micropropagation and inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) can improve the quality of seedling plants produced on a commercial scale. These techniques allow high quality and homogeneous seedling production in a shorter period of time, but they require understanding of the interaction among fungi, plants, substrates, acclimatization and inoculation techniques. A study was performed under controlled conditions to develop procedures to acclimatize and inoculate AMF in two apple (Malus spp.) rootstocks: vigorous strong-rooted Marubakaido and the dwarfing, poorly rooted M.9. Micropropagated plants were treated with indole-butyric acid (5µM), and then transferred to a soil-based substrate for ex -vitro rooting. The AMF were introduced before and after the rooting phase. A mixture of Scutellospora pellucida, two isolates of Glomus etunicatum, and Glomus sp. was utilized. The rooting phase lasted 21 days and plant growth was evaluated after 51 and 81 days under acclimatization conditions, for increase in height, shoot fresh and dry matter, root fresh matter, root-shoot ratio, and mycorrhizal colonization. Mycorrhizal root colonization ranged from 50% to 70% in both rootstocks. The mycorrhizal inoculation had a positive effect on root and shoot growth of Marubakaido rootstock plants, but had a negative effect on growth in M.9 plants

Root architecture of apple rootstocks inoculated with arbuscular mycorrhizal fungi

A arquitetura do sistema radicular tem implicações na capacidade da planta de obter nutrientes e água do solo; aspecto, este, não muito considerado nos estudos de desenvolvimento vegetal. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento do sistema radicular de dois porta-enxertos micropropagados de macieira (Malus spp.), em razão da associação micorrízica. Foram utilizados um porta-enxerto vigoroso e com grande capacidade de enraizamento (Marubakaido) e outro ananicante e com sistema radicular pouco desenvolvido (M.9). As plantas oriundas de micropropagação foram transferidas para substrato à base de solo, a fim de serem enraizadas ex vitro. Antes ou após o enraizamento, inoculou-se uma mistura de três isolados de fungos micorrízicos arbusculares ou um filtrado com a biota não-micorrízica do inoculante. Aos 51 e 81 dias, avaliaram-se o número e o comprimento de eixos radiculares e das raízes de ordem 1, 2, 3 e 4. A inoculação micorrízica antes do enraizamento aumentou o número e o comprimento de raízes do porta-enxerto Marubakaido, porém, o porta-enxerto M.9 teve o número e o comprimento de raízes diminuído quando a inoculação micorrízica ocorreu antes da fase de enraizamento.Root architecture is scarcely considered in plant physiology studies, despite its great importance to plant growth and development. In order to evaluate the behavior of the root systems of two varieties of apple (Malus spp.) rootstock when subjected to mycorrhizal association. Two apple rootstocks were tested: Marubakaido, which is vigorous and roots easily, and M.9, which is dwarfing and poorly rooted. The micropropagated plantlets were transferred to a soil-based substrate and received AMF inoculum, or its non-mycorrhizal biota, before and after a 21-day rooting and weaning period. After 51 and 81 days, the number and length of root axes and of first-, second-, third- and fourth- order roots were evaluated. AMF inoculation before weaning and rooting enhanced the number and length of roots in the Marubakaido rootstock. On the other hand, M.9 rootstock plantlets had their root number and length reduced when mycorrhizal inoculation was performed before the rooting period, as compared to plants receiving the AMF inoculum after the rooting period

Mycorrhizal inoculation and induction of chitinases and β-1,3-glucanases and fusarium resistance in grapevine rootstock

O objetivo deste trabalho foi avaliar os níveis de expressão de β-1,3-glucanases e quitinases nos porta-enxertos de videira SO4 e R110, respectivamente suscetível e resistente a Fusarium oxysporum f. sp. herbemontis, bem como avaliar o efeito do fungo micorrízico arbuscular Glomus intraradices no crescimento, na expressão dessas enzimas e na supressão do patógeno no porta-enxerto suscetível. Foram quantificadas as atividades enzimáticas de β-1,3-glucanases e quitinases nas raízes dos porta-enxertos. Mudas do porta-enxerto SO4 receberam inóculos de G. intraradices e F. oxysporum, e foram avaliadas quanto ao crescimento, atividade das duas enzimas e sintomas de doença. As atividades das enzimas nas raízes do porta-enxerto resistente aumentaram entre 0 e 5 dias após a inoculação do patógeno. A atividade de quitinases nas raízes do porta-enxerto suscetível aumentou com a inoculação do fungo micorrízico e do patógeno. A atividade de β-1,3-glucanases foi maior somente com a presença do fungo micorrízico e do patógeno. Videiras com inoculação de G. intraradices apresentaram diminuição nos sintomas de infecção por Fusarium spp., o que indica que o fungo micorrízico promove a indução de quitinases e β-1,3-glucanases especificamente na supressão ou inibição do patógeno.The objective of this work was to evaluate the expression levels of β-1,3-glucanases and chitinases in SO4 and 110 grapevine rootstocks, respectively susceptible and resistant to Fusarium oxysporum f. sp. herbemontis, as well as to evaluate the effect of the arbuscular mycorrhizal fungus Glomus intraradices on plant growth, on enzyme expression and on pathogen suppression in the susceptible rootstock. The enzyme activities of β-1,3-glucanases and chitinases in the rootstocks roots were evaluated. Plant growth, enzyme activity, and disease symptoms were evaluated in SO4 plantlets inoculated with G. intraradices and F. oxysporum. Enzyme activities in the plant roots increased in the resistant rootstock, between 0 and 5 days after pathogen inoculation. In the susceptible rootstock, chitinase activity enhanced after the mycorrhizal fungus and the pathogen inoculations. β-1,3-glucanase activity increased only in the presence of both the mycorrhizal and the pathogenic fungi. G. intraradices-inoculated SO4 grapevine plantlets showed decreased symptoms of Fusarium infection, which indicates that the mycorrhizal fungus promotes chitinase and β-1,3-glucanase activities leading to pathogen suppression or inhibition

Avaliação de substratos para inoculação micorrízica e aclimatização de dois porta-enxertos de videira micropropagados

The aim of this work was to select substrates conductive to the establishment of arbuscular mycorrhizas in the production of micropropagated grapevine rootstocks. Micropropagated SO4 and Paulsen 1103 rootstock plantlets were weaned for three weeks in trays with mycorrhizal fungal- inoculated or uninoculated substrates (prepared with soil, compost, calcined rice hulls, vermiculite and sand, besides a commercial substrate). At the end of the weaning period and ten weeks after, shoot and root growth and mycorrhizal root colonization were evaluated. Mycorrhizal root colonization varied according to the rootstock and substrates, with a significant interaction between these factors. The commercial substrate was associated with the highest increase in shoot and root mass, but it decreased mycorrhizal colonization. The best substrate for Paulsen 1103 rootstock growth and mycorrhizal inoculation was prepared with soil, compost and sand and, for the SO4 rootstock the substrate prepared with soil, compost and vermiculite.O objetivo deste trabalho foi selecionar substratos favoráveis à associação micorrízica na produção de mudas micropropagadas de porta-enxertos de videira. Os porta-enxertos SO4 e Paulsen 1103 foram aclimatizados por três semanas em bandejas alveoladas, contendo seis substratos (à base de solo, composto termofílico, casca de arroz carbonizada, vermiculita, areia e um substrato comercial), com e sem inoculação micorrízica. No final da aclimatização e dez semanas depois, avaliaram-se a colonização micorrízica, a matéria seca de parte aérea e o comprimento radicular das plantas. A intensidade de colonização micorrízica variou em razão dos porta-enxertos e dos substratos utilizados na aclimatização, havendo interação significativa entre os dois fatores. O substrato comercial proporcionou a maior produção de biomassa, mas promoveu a menor colonização micorrízica em todos os porta-enxertos. As combinações mais favoráveis de produção de biomassa vegetal e de taxa de colonização micorrízica ocorreram no porta-enxerto Paulsen 1103, no substrato à base de solo, composto termofílico e areia e, no porta-enxerto SO4, no substrato à base de solo, composto termofílico e vermiculita

Arbuscular mycorrhizal fungi in citrus cultivation under conventional and organic management

Os fungos micorrízicos arbusculares (FMA) apresentam um grande potencial biotecnológico, mas, para que seu emprego seja bem-sucedido, é necessário conhecer como esses organismos respondem às práticas agrícolas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de duas formas de manejo, convencional e orgânica, em pomares e viveiros de citros, nas comunidades de FMA, comparadas com solo de mata nativa. Um total de 36 amostras de solo foram coletadas, e suas características químicas e a ocorrência de espécies de FMA foram avaliadas. Os sistemas de manejo não alteraram as comunidades de FMA, apesar das modificações químicas no solo causadas pelas aplicações de fertilizantes orgânicos, que elevaram os valores de pH, matéria orgânica, Ca e magnésio. No entanto, as comunidades foram afetadas pelo tempo de implantação e pelas regiões onde se localizam os pomares e viveiros. Estas diferenças se devem provavelmente à estabilidade dos pomares mais antigos e às características evolutivas de cada local.Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) present a great biotechnological potential, but to be successfully applied, it is necessary to know how these organisms react to agricultural practices. This research aimed to verify the effects of two management systems, conventional and organic, applied to citrus orchards and nurseries, on AMF communities, compared to soil from a native forest. A total of 36 soil samples were collected, and their chemical characteristics and AMF species occurrence were evaluated. Management systems did not change AMF communities, even with the soil chemical alterations due to organic fertilizers amendment, which increased pH, organic matter, calcium and magnesium values. However, communities were affected by the time of implementation and regions where orchards and the nurseries were located. These differences are probably due to the stability of older orchards and the evolutionary characteristics of each local

Soil biological indicators associated to the phosphorus cycle in a Cerrado soil under no-till and conventional tillage systems

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do plantio direto, do preparo convencional do solo e de plantas de cobertura sobre indicadores biológicos associados ao ciclo do fósforo (P). O trabalho foi realizado em três áreas adjacentes, num Latossolo Vermelho-Amarelo, distribuídas da seguinte maneira: área I, dois anos de experimentação, comparando esses sistemas de plantio; área II, seis anos de experimentação e área III, Cerrado nativo. Em julho/1998 e janeiro/1999, avaliaram-se: o P da biomassa, populações de fungos e bactérias totais e solubilizadores de fosfato e a atividade da fosfatase ácida, nas profundidades de 0-5 e de 5-20 cm. A atividade da fosfatase e a ocorrência de fungos e bactérias solubilizadoras nas áreas com plantio direto foram significativamente superiores às das áreas com plantio convencional, na profundidade de 0-5 cm. O tempo de implantação acentuou as diferenças entre plantio direto e convencional quanto aos indicadores avaliados. O P da biomassa diminuiu no tratamento plantio direto com nabo forrageiro (Raphanus sativus) da área II. Os fungos solubilizadores aumentaram na presença de guandu (Cajanus cajan) e nabo forrageiro, e as bactérias solubilizadoras aumentaram na presença de guandu. O solo sob vegetação nativa apresentou maior atividade da fosfatase em relação ao das áreas cultivadas, evidenciando a importância da mineralização do P orgânico nesse ecossistema.The objective of this work was to evaluate the effects of no-till, conventional tillage and cover crops on biological indicators associated to the P cycle. The work was carried out on three adjacent areas on a Red-Yellow Oxisol: area I, a two-year experiment comparing the two management systems; area II, a six-year experiment, and area III, a native Cerrado vegetation. The soil was sampled at two depths (0-5 cm and 5-20 cm) in July/1998 and January/1999. The biological indicators evaluated were microbial biomass P, acid phosphatase activity, phosphate-solubilizing and total soil fungi and bacteria. Acid phosphatase activity and number of phosphate-solubilizing microorganisms, at the 0-5 cm depth, were significantly greater in the no-till soil, as compared to the conventional tillage. Differences between the tillage systems, regarding the biological indicators evaluated, were more pronounced in area II in which the no-till system had been established for a longer period. Microbial P decreased in the no-till Raphanus sativus treatment. P-solubilizing fungi increased in the presence of Cajanus cajan and Raphanus sativus, whereas the P-solubilizing bacteria increased in the presence of C. cajan. Highest activities of acid phosphatase were detected in the soil under native vegetation, evidencing the importance of organic P mineralization in this ecosystem

Atributos químicos do solo em áreas de vinhedos na região sul do estado de Santa Catarina

The objective of this work was to evaluate changes in the soil chemical properties and the critical environmental limit for phosphorus (CEL-P) in vineyards, in the southern region of the state of Santa Catarina, Brazil. Soil samples were collected at 0–5, 5–10, 10–20, and 20–40 cm soil depths, in vineyards aged 22, 36, and 60 years, and in the area of an adjacent native forest. The following parameters were analyzed: granulometry, pH in water, and exchangeable Al levels, to obtain potential acidity and Al saturation; and available levels of P and K, and exchangeable levels of Ca and Mg, to determine base saturation, cation exchange capacity; and soil organic matter (SOM). In comparison with the forest soil, the vineyard soils showed increased pH values, P, K, Ca, Mg, Cu, Zn, and SOM levels, and base saturation, as well reduced Al saturation, with more accentuated effects in areas with the longest cultivation time. The vineyards show changes in soil chemical properties with time and P levels above the CEL-P, at least in one of the soil layers.O objetivo deste trabalho foi avaliar alterações nas propriedades químicas do solo e o limite crítico ambiental para o fósforo (LCA-P), em vinhedos da região sul do estado de Santa Catarina, Brasil. Amostras de solo foram coletadas às profundidades do solo 0–5, 5–10, 10–20 e 20–40 cm, em vinhedos com 22, 36 e 60 anos de idade, e em uma área de mata nativa adjacente utilizada como referência. Os seguintes parâmetros foram analisados: granulometria, pH em água, e teores trocáveis de Al, para cálculo de acidez potencial e saturação por Al; e teores disponíveis de P e K e teores trocáveis de Ca e Mg, para determinação de saturação por bases, capacidade de troca de cátions e matéria orgânica do solo (MOS). Em comparação ao solo da mata, os solos dos vinhedos apresentaram aumento nos valores de pH, nos níveis de P, K, Ca, Mg, Cu, Zn e MOS, e na saturação por bases, além de redução na saturação de Al, com efeitos mais acentuados nas áreas com maior tempo de cultivo. Os vinhedos da região sul de Santa Catarina apresentam alterações nas propriedades químicas do solo, com o tempo, e teores de P acima do LCA-P, pelo menos em uma das camadas do solo

Efeito de plantas de cobertura de inverno sobre cultivo de milho em sistema de plantio direto.

Com o objetivo de avaliar a viabilidade do plantio direto sem herbicidas, foram testadas misturas de centeio, ervilhaca e nabo forrageiro para controle de plantas espontâneas e promoção do rendimento de milho em plantio direto. Mediram-se cobertura do solo e biomassa de plantas de cobertura e espontâneas durante o inverno, rendimento do milho e massa de espontâneas durante o ciclo da cultura de verão. A cobertura do solo durante o período de crescimento das culturas de inverno foi superior a 80%, embora os tratamentos não apresentassem diferenças nas variáveis medidas. As plantas de cobertura proporcionaram boas condições para a cultura comercial, que teve rendimentos entre 6,0 e 6,7 t.ha-1, acima da média da região produtora, sem diferenças entre os tratamentos. Analisando-se valor de grãos colhidos e gastos com sementes das plantas de cobertura, demonstrou-se a viabilidade econômica do plantio direto sem herbicidas para o milho, em sucessão a diferentes coberturas de inverno