Variação estacional da fixação de n2 e assimilação de nitrato em gramíneas forrageiras tropicais

A field experiment was carried out to study the seasonal patterns of N2-fixation, assimilation of nitrate and population of N2-fixing bacteria on roots of tropical forage grasses under frequent nitrate applications. The grasses used were: Hyparrhenia rufa (Jaraguá), Digitaria decumbens (cvs. Pangola A-21 and Transvala) and Pennisetum purpureum (cvs. Napier and Cameron). Rainfall and nitrogenase activity were positively correlated (r = 0,76**), especially with the cultivar Cameron, the genotype which showed in general highest nitrogenase activities. There was no difference in. nitrogenase activity among cultivares during the dry season. The effects of fertilization with nitrogen on nitrate reductase activities lasted up to four weeks after each fertilizer application. All genotypes contained less than 10% of the bacteria inside the root, which however in three cultivars, Cameron (r = 0,66**), Pangola (r = 0,45*) and Transvala (r = 0,41*), were significantly correlated with nitrogenase activity of she roots. The larger external population showed no correlation with the nitrogenase activityFoi feito um experimento de campo com a finalidade de estudar a variação estacional da fixação de N2, assimilação do nitrato, número de bactérias fixadoras de N2 e produtividade de cinco cultivares de gramíneas forrageiras tropicais. As gramíneas foram:Hyparrhenia rufa (jaraguá), Digitaria decumbens cultivares A-21 e Transvala) e Pennisetum purpureum (cultivares Napier e Cameron). Observou-se uma correlação altamente significativa (r = 0,76**) entre precipitação e atividade da nitrogenase, sendo mais evidente essa influência na cv. Cameron. Não houve diferença na atividade da nitrogenase entre genótipos no período seco. Os efeitos do N na redutase de nitrato foram observados, no máximo, até quatro semanas após cada aplicação da adubação. Em todos os genótipos, menos de 10% das bactérias estavam localizadas na parte interna da raiz. Contudo, houve correlação, nas-três cultivares, Cameron (r = 0,66**), Pangola (r = 0,45*) e Transvala (r = 0,41*), das bactérias no interior das raízes com a atividade da nitrogenase. A população maior de bactérias no exterior das raízes não mostrou correlação nenhuma com a atividade da nitrogenase

Efeito do fósforo, temperatura e umidade do solo na nodulação e no desenvolvimento de duas variedades de soja perene (Glycine javanica L.)

A greenhouse experiment was carried out with two varieties of perennial soybean (Glycine javanica L.) to study effects and interactions of phosphorus and soil humidity on the establishment of the Rhizobium symbiosis and on forage production. Fertilization with superphosphate increased considerably nodulation, nitrogen fixation and forage yield, demonstrating high phosphorus requirements already at the initial stabe of plant growth. Daily maximal temperatures of the soil between 34 and 43°C reduced nodulation, nitrogen fixation, forage yield and its protein content, when cornpared with daily maxima between 29 and 32°C. High soil temperature effects were less pronounced at high phosphorus levels. The variety SP-1 was more sensitive to high temperature and low phosphorus injuries, than the variety Tinaroo. There were also differences between the two varieties in relation to soil humidity at the two soil temperatures. The variety SP-1 at the cooler soil temperature grew better at the lowest soil humidity (evaporation until two times the humidity of the wilting point), but in hotter pots growth was best at intermediate humidity. The variety Tinaroo preferred intermediate soil humidity (evaporation until 70% of field capacity), at both soil temperatures. The variety Tinaroo was superior in nodulation, nitrogen fixation and forage yield in all treatments and less sensitive to environmental effects.Foi feito um experimento em casa de vegetação com duas variedades de soja perene (Glycine javanica) sobre efeitos do fósforo, da temperatura excessiva e da umidade do solo, no estabelecimento da simbiose com Rhizobium e na produção da forragem. Observou-se aumento pronunciado da produção pela adubação com fósforo, demonstrando a necessidade de elevados níveis deste elemento (60 ppm de P2O5) já na fase inicial, ou seja, por ocasião de estabelecimento de plantas novas. Temperaturas máximas diurnas do solo entre 34 a 42°C prejudicaram sensivelmente o peso de nódulos, o nitrogênio fixado e, consequentemente, a produção de forragem e o seu teor de proteína, quando comparadas com máximas diurnas entre 29°C e 32°C. As temperaturas excessivas prejudicaram mais as plantas dos vasos com baixo nível de fósforo (20 ppm de P2O5) do que as bem supridas com este elemento. A variedade SP-1 foi mais sensível a estes efeitos que a variedade Tinaroo. As duas variedades também mostraram comportamento fisiológico diferente em relação às temperaturas excessivas em solos com umidades diferentes. Na variedade Tinaroo o efeito da temperatura aumentou com o acréscimo de umidade, enquanto na variedade SP-1 o maior efeito da temperatura foi na umidade intermediária. A variedade SP-1 se mostrou mais sensível aos diversos efeitos ambientais, como sua nodulação e produção foram também inferiores aos da variedade Tinaroo em todos os tratamentos

Soil temperature effects on nitrogen fixation and growth of Stylosanthes gracilis Pueraria javanica

Foram feitos dois experimentos em casa de vegetação com variedades de Alfafa do Nordeste (Stylosanthes gracilis H.B.K.) e Kudzu tropical (Pueraria javanica (Roxb.) Benth.), ambos sôbre o efeito da temperatura excessiva do solo e do revestimento da semente com fosforita de Olinda, no estabelecimento da simbiose com Rhizobium e na produção de forragem. Tanto na Alfafa do Nordeste como no Kudzu tropical, as variedades reagiram diferentemente às temperaturas do solo. A nodulação e o desenvolvimento das variedades brasileiras Deodoro I e Deodoro II e da introduzida FAO 13.381, da Alfafa do Nordeste, foram estimulados pelas temperaturas normalmente consideradas excessivas, enquanto as outras variedades foram prejudicadas. No Kudzu tropical, as variedades IAC e Taiwan foram estimuladas pelo calor, enquanto as restantes foram prejudicadas. Na Alfafa do Nordeste, o efeito do "pellet" duplo também variou com as variedades da planta. Enquanto o "pellet" duplo estimulou a nodulação, fixação de N e desenvolvimento das plantas das variedades Deodoro I, Deodoro II e Senegal N-6399, as restantes variedades não foram afetadas ou até tenderam a diminuir neste tratamento. Por outro lado, no Kudzu tropical se observou a interação do "pellet" com a temperatura. O N total nas plantas do Kudzu tropical mostrou regressão altamente significante com o pêso de nódulos, o que não ocorreu com a Alfafa do Nordeste.In two greenhouse experiments with several varieties of Stylosanthes gracilis H.B.K. and Pueraria javanica (Roxb.) Benth. the effects of excessive soil temperatures and of seed pelleting with rockphosphate on the establishment of the symbiosis and on forage production were studied. In both forage species there was a significant interaction of soil temperature and variety, indicating varying responses to the high soil temperatures. Nodulation and growth of two Brazilian varieties Deodoro I and II, a variety introduced by F.A.O. (13.381) of S. gracilis, were stimulated by soil temperatures normally considered excessive (34°C mean of daily maxima). Three other varieties grow better at lower soil temperatures (29°C mean of daily maxima). With P. javanica one variety (I.A.C.) was stimulated and three varieties injured by the higher soil temperatures. With S. gracilis effects of double seed pelleting with rockphosphate also varied with the varieties. With the varieties Deodoro I and II and Senegal N-6399, nodulation and nitrogen fixation were stimulated but not with the three other varieties. With P. javanica effects of seed pellets were dependent on soil temperatures, nodule weight increased by the higher soil temperature with double seed pelleting, but not with simple pellets. With P. javanica total plant nitrogen showed a highly significant correlation (r = 0,95) with nodule weight while with S. gracilis there was no correlation at all, of these two factors

Manganese toxicity in tropical forage legumes

Foram realizados dois experimentos em casa de vegetação que tiveram como finalidade estudar a influência da toxidez de manganês no estabelecimento de seis leguminosas forrageiras (Centrosema pubescens, Pueraria javanica, Glycine javanica var. SP-1, Glycine javanica var. Tinaroo, Stylozanthes gracilis e Phaseolus atropurpureus), em dois solos da Baixada Fluminense. No primeiro experimento estudou-se a influência de quatro níveis de manganês (0, 50, 100 e 200 ppm) aplicado em forma de MnSO4, na sintomatologia e no desenvolvimento das seis leguminosas. Não houve efeito da aplicação do manganês na germinação das plantas. Por ocasião do desbaste já se notou maior ou menor sensibilidade das espécies à toxidez de manganês. A Centrosema pubescens se mostrou mais tolerante tendo ao mesmo tempo maior desenvolvimento radicular. C. pubescens, P. javanica e P. atropurpureus, nesta ocasião, já apresentaram aproximadamente 50% das plantas noduladas enquanto nas três outras leguminosas esta percentagem foi insignificantes. Dois meses após o plantio, quando o experimento foi colhido, estas diferenças estavam ainda mais pronunciadas tendo sido altamente significativa a interação espécie x manganês para peso de nódulos, peso das plantas, teor de nitrogénio nas plantas e para o nitrogênio total nas plantas. Outra vez, a C. pubescens, a P. javanica e a P. atropurpureus foram as espécies que conseguiram desenvolver nodulação abundante neste solo, tendo, porém, já a primeira dosagem de manganês reduzido consideravelmente o peso dos nódulos e o nitrogênio fixado. A variedade SP-1 da G. javanica mostrou ser mais tolerante à toxidez de manganês que a variedade Tinaroo. No segundo experimento estudou-se o efeito da calagem com e sem adubação fosfatada no estabelecimento das duas variedades de Gycine javanica em dois solos com toxidez de manganês. Na época de desbaste já se notou efeito favorável da calagem em todas as observações feitas na nodulação e no desenvolvimento das plantas, exceto no crescimento das raízes, que foi prejudicado. A variedade Tinaroo mostrou desenvolvimento inicial mais rápido. A calagem reduziu a absorção do manganês pela planta, mas a adubação fosfatada num dos solos a aumentou. Dois meses após o plantio o efeito da calagem na presença da adubação fosfatada proporcionou um aumento da ordem de 10 a 30 vezes no nitrogênio fixado e na produção de forragem, confirmando pronunciada toxidez de manganês além da deficiência de fósforo, nos dois solos. O melhor desenvolvimento inicial da variedade Tinaroo, nesta época já não se fazia sentir. A variedade SP-1, como no primeiro experimento, se mostrou mais tolerante à toxidez de manganês sendo principalmente sua simbiose menos afetada do que a da variedade Tinaroo.Two greenhouse experiments were carried out to study manganese toxicity in the establishment, nitrogen fixation and growth of six tropical forage legumes (Centrosema pubescens, Pueraria javanica, Glycine javanica var. SP-1, Glycine javanica var. Tinaroo, Stylozanthes gracilis, and Phaseolus atropurpureus, in two soils of Rio de Janeiro State. In the first experiment symptomatology and development were studied with the application of manganese sulphate at four levels (0, 50, 100 and 200 ppm Mn on soil basis). Germination of the seeds was not affected by these manganese levels. Twenty-two days after sowing however manganese toxicity was already pronounced. C. pubescens seemed to be the most tolerant showing at the same time fastest root growth. C.pubescens, P. javanica and Ph. atropurpureus at that time showed about 50% of plants nodulated while nodulation of the three other species was insignificant. Two months after planting these differences were still more pronounced. The interaction species x manganese was highly significant for nodule weight, plant weight, nitrogen content and total nitrogen in plants indicating varying tolerance of the species. Again C. pubescens, P. javanica and Ph. atropurpureus were the only species to develop abundant nodulation in this soil, 50 ppm of manganese reducing considerably nodulation and nitrogen fixation even of these species. The variety SP-1 of G. javanica prooved to be more tolerant to manganese toxicity than the variety Tinaroo. In a second experiment the effect of liming with and without phosphorus were studied on the two varieties of G. javanica in two manganese toxicity soils. Twenty days after sowing the affect of liming was already apparent on nodulation and plant growth, but root growth retarded. Liming reduced absorption of manganese by the pant but in one of the soils the application of superphosphate increased manganese absorption. Two months after planting liming together with the application of superphosphate increased 10 to 30 times nodulation, nitrogen fixation and forage production demonstrating high manganese toxicity besides phosphorus deficiency in the two soils. The variety SP-1 as in the first experiment was more tolerant to manganese toxicity, being specially its Rhizobium symbiosis less affected

Fixação de nitrogênio e estabelecimento de duas variedades de soja perene (Glycine javanica L.) Com três níveis de fósforo e de cálcio, em solo com toxidez de manganês

A greenhouse experiment was carried out to study the interference of phosphorus and calcium with symbiotic nitrogen fixation of two varieties of perennial soybean (Glycine Javanica L.) in soils with manganese toxicity. The same experiment explores the possibility of supplying the high demand for phosphorus and calcium during plant establishment by coating the seed with rockphosphate. The following conclusion were drawn: 1) Seed pelleting with rockphosphate (from Olinda) did not substitute for phosphorus fertilizer but it did increase calcium deficiency symptoms in very young plants. 2) Fertilization with phosphorus increased, significantly, nodule growth and total nitrogen in the plant but had no effect on nodule numbers of the amount of N fixed per unit of nodule weight. These effects were more pronounced with variety SP.1. 3) Calcium applied as gypsum increased nodule size but tended to decrease their number so that there was no significant effect on total nodule weight or nitrogen fixation. The amount of N fixed per unit nodule weight was also unaffected by calcium. 4) Phosphorus and calcium stimulated manganese absorption. The latter increasing translocation of this element from roots to the aerial portion of the plant. 5) In soil with manganese toxicity, the variety SP.1 produced higher nodule weights, more total nitrogen in plants and higher forage yields than did the variety Tinaroo.  6) The variety Tinaroo absorbed more manganese than variety SP.1, without evidencing differences in translocation. 7) Seed coating increased manganese absorption and reduced nodule weight and nitrogen fixation in the variety Tinaroo. The opposite occurred with the variety SP.1.Foi feito um experimento de casa de vegetação para estudar a interferência do fósforo e do cálcio na fixação simbiótica de nitrogênio e no desenvolvimento de duas variedades de soja perene. (Glycine javanica L.) em solo com toxidez de manganês. No mesmo experimento pesquisou-se a possibilidade de suprir as elevadas demandas de fósforo e cálcio na fase do estabelecimento das plantas pelo revestimento das sementes com fosforita de Olinda ("pellet"). Chegou-se às seguintes conclusões: 1) O revestimento das sementes com fosforita nada adiantou em relação à substituição da adubação fosfatada mas melhorou a deficiência de cálcio das plantas recém-germinadas. 2) Houve efeito altamente significativo da adubação fosfatada sobre o desenvolvimento dos nódulos uma vez formados e sobre a fixação de nitrogênio, não se registrando efeito sobre a eficiência dos mesmos. Os efeitos do fósforo foram mais pronunciados na variedade SP. 1. 3) O cálcio, aplicado em forma de gesso, aumentou o tamanho dos nódulos tendendo a diminuir seu número e não tendo por isto efeito sobre o nitrogênio fixado. A eficiência dos nódulos também não foi afetada. 4) O fósforo e o sulfato de cálcio estimularam a absorção do manganês, e o gesso aumentou ainda a translocação daquele elemento para a parte aérea. 5) Foram confirmadas as diferenças fisiológicas entre as duas variedades usadas, sob os seguintes aspectos: 5.1) Em solo com toxidez de manganês a variedade SP.1 apresentou vantagens sobre a variedade. Tinaroo, no que se refere à nodulação e fixação de N e, como consequência, na produção de forragem. 5.2) . A variedade Tinaroo absorveu mais manganês que a variedade SP.1 não se registrando diferenças na translocação. A absorção do manganês na variedade Tinaroo foi aumentada ainda pelo revestimento da semente, que ao mesmo tempo diminuiu o peso dos nódulos e o N fixado. O contrário aconteceu com a variedade SP.1

Variação estacional da denitrificação em gramíneas forrageiras tropicais

A field experiment was carried out to study the seasonal pattern of nitrate dissimilation on roots of tropical forage grasses under frequent nitrate applications. The grasses used were: Hyparrhenia rufa, Digitaria decumbens (cvs. Pangola A-21 and Transvala) and Pennisetum purpureum (cvs. Napier and Cameron). Denitrification was determined by the accumulation of N2O in an atmosphere containing C2H2, 17 h after the application of 20 ml of a 20 nM N-NO3 solution. Genotype and N fertilization effects on denitrification were observed up to 4 weeks after each cutting of the grasses and N addition. Denitrification varied with the plant genotypes and the season. The Pennisetum spp. denitrified more at the beginning of the rainy season while denitrification associated with the Digitaria spp, was highest during the dry season, when all NO3 applied for the test was lost as N2O within 17 hours.Foi feito um experimento de campo com a finalidade de estudar a variação estacional da denitrificação associada a raízes de gramíneas forrageiras tropicais adubadas com nitrato. As gramíneas usadas foram Hyparrhenia rufa, Digitaria decumbens (cvs. Pangola A-21 e Transvala) e Pennisetum purpureum (cvs. Napier e Cameron). A denitrificação potencial foi determinada através do método de acúmulo de N2O, numa atmosfera contendo C2H2 , dezessete horas após a aplicação de 20 ml de uma solução de 20 mM N-NO3. O efeito do genótipo e da adubação nitrogenada na capacidade de denitrificar foi observado até quatro semanas após o corte das gramíneas e aplicação de N. A denitrificação variou com o genótipo e com a estação do ano. A de Pennisetum foi maior no início da estação chuvosa, e a de Digitaria foi máxima no período mais seco do ano, quando todo o NO3 aplicado para teste se perdeu como N2O, dentro de 17 horas

Nutritive value of hays from different growth stages of perennial soybean (Glycine javanica)

Foi feito um experimento com a finalidade de se estudar o valor nutritivo do feno de soja perene colhida em diferentes estádios de crescimento, estádios vegetativo, de inicio de floração e de plena floração. Os fenos correspondentes aos dois primeiros estádios se mostraram com valores maiores de proteína bruta do que a alfafa com o mesmo teor de fibra bruta. Não houve diferença significativa (p<0,05) entre os coeficientes de digestibilidade da proteína bruta do feno de soja perene nos três estádios estudados. Os nutrientes digestíveis totais foram maiores para a planta em plena floração. O maior conteúdo de proteína bruta digestível e a relação nutritiva mais estreita foram observados para o primeiro estádio. O feno de soja perene, independente dos estádios da planta, proporcionou ganho de peso para todos os animais.An experiment was conducted to determine the nutritive value of perennial soja hay, cut in three different stages of plant growth; vegetative, start of blooming and full bloom. Hay from the first two stages had higher crude protein than alfafa with the same crude fiber content. No significant difference (p<0,05) was detected among the digestibility coefficients of crude protein of hay from the three stages studied. The TDN was highest for the full bloom stage. The highest digestible crude protein content and the narrowest nutritive ratio were observed in hay cut in the vegetative stage. Hay from perennial soja cut at all three stages of growth produced weight gain in all animals

Avaliação preliminar, no período seco de leguminosas forrageiras tropicais

An empirical evaluation based on vegetative character (amount of green leaves/plot) was made on a group of five forage legume species, including 71 cultivars, during the dry season of the year (April through September). For this evaluation, initiated in 1963 and ended in 1970, notes were give to each cultivar according to a scale of points varying from 1 to 4. Phaseolus atropurpureus D.C., Glycine javanica L. and Stylosanthes gracilis H.B.K. were the species which presented the largest number of cultivars with an average above 2.5.Foi feita, no município de Itaguaí (Baixada Fluminense), uma avaliação em pírica do aspecto vegetativo (quantidade de folhas verdes/parcela), em um grupo de leguminosas forrageiras pertencentes a cinco diferentes espécies, representadas por um conjunto de 71 cultivares, durante o período seco (abril/setembro) dos anos de 1963 a 1970, utilizando-se uma escala de 1 a 4 pontos, segundo o critério adotado. As espécies Phaseolus atropurpureus D.C., Glycine javanica L. e Stylosanthes gracilis H.B.K. foram as que forneceram um maior número e cultivares com média acima de 2,5 pontos

Effect of soil temperature on nodulation and developement of perennial soybeans (Glycine javanica L.)

Foi realizado um experimento de casa de vegetação que teve como finalidade estudar a influência da temperatura do solo e de fontes de nitrogênio no desenvolvimento de cinco variedades de soja perene (Glycine javanica). Tanto para as determinações de peso e nitrogênio total das plantas como da nodulação, a interação nitrogênio x temperaturas foi altamente significativa demonstrando efeitos específicos da temperatura nas plantas dependentes do nitrogênio atmosférico fornecido pela simbiose. Enquanto as plantas adubadas com nitrogênio foram estimuladas no seu desenvolvimento pelo aumento das temperaturas do solo, a nodulação, o teor de nitrogênio e o nitrogênio total das plantas nos vasos sem N foi prejudicado por temperaturas máximas diurnas entre 35 e 40°C. As cinco variedades de soja perene se comportaram identicamente. Discutiu-se a pronunciada sensibilidade da soja perene a fatores ambientais como da temperatura, o quais, em muitos casos, devem ser a causa das dificuldades de estabelecimento da soja perene na Baixada Fluminense.A greenhouse experiment was carried out to study the influence of soil temperature and nitrogen source on the establishment of the legume-Rhizobium symbiosis and plant growth of five varieties of perennial soybeans (Glycine javanica). The interacion temperature x nitrogen source was highly significant for plant dry weight, total plant nitrogen and nodule weight and number, demonstrating specific temperature effects on the plants depending on symbiotic nitrogen fixation. The plant growth in the treatments with mineral nitrogen was stimulated with increased temperature (up to 40ºC daily maxima), whereas nodulation, nitrogen percentage and total nitrogen in the plants dependent on symbiotic fixation decreased at these temperatures. Maximal nitrogen fixation was obtained at the intermediate temperature treatment where the daily maxima varied between 30 and 36° C, during the first month. The five varieties of perennial soybeans reacted in the same way