Morphological differences between Amaranthus cruentus, cv. BRS Alegria, and the weed species A. hybridus, A. retroflexus, A. viridis and A. spinosus

O pseudocereal amaranto, com as espécies Amaranthus caudatus, A. cruentus e A. hypochondriacus, domesticado pelas populações indígenas antes que a América fosse descoberta, tem se adaptado aos sistemas produtivos dos cerrados. A planta apresenta panículas apicais, divididas em pequenos ramos com frutos do tipo pixídio, com uma semente cada. Estas germinam rapidamente em presença de umidade, após atingirem a maturação fisiológica. No início da fase vegetativa, o amaranto cultivado pode confundir-se com espécies de plantas daninhas do mesmo gênero (A. hybridus, A. retroflexus, A. viridis e A. spinosus), as quais estão associadas à expansão agrícola. As diferenças morfológicas tornam-se mais visíveis após o florescimento: ramificações com flores axilares e terminais, em contraste com o amaranto, no qual a inflorescência (panícula) é apical; as sementes claras das espécies cultivadas contrastam com as das invasoras, que são escuras. BRS Alegria (A. cruentus), cultivar pioneiro no Brasil, apresenta plantas com 180 cm, das quais a panícula ocupa 48 cm; maturação fisiológica aos 90 dias; resistência ao acamamento; e 0,68 g por 1.000 sementes, com produção de 2,3 t ha1 (sementes) e 5,6 t ha-1 (biomassa total). As sementes nas plantas daninhas são menores, germinam gradativamente e podem permanecer no solo por muitos anos, infestando as áreas. As diferenças morfológicas detectadas na experimentação demonstram que as espécies são distinguíveis; elas contribuem para orientar a produção de sementes e o cultivo comercial de amaranto, enfatizando as características de adaptação, em contraste com as das invasoras do mesmo gênero botânico. ___________________________________________________________________________________ ABSTRACTThe pseudocereal grain amaranth, with the species Amaranthus caudatus, A. ruentus e A. hypochondriacus, domesticated by indigenous populations before America was discovered, has shown adaptability to production systems in the Brazilian savannah. The plants present apical panicles, divided into small branches which hold fruits (pixid type), containing one seed each. The seeds germinate quickly in the presence of moisture, after physiological maturity. At the early phase of development, grain amaranth can be confounded with the weed species A. hybridus, A. retroflexus, A. viridis, A. spinosus, which are associated with agricultural expansion in the savannah. Their morphological differences become more visible after flowering: branching, with axilary and terminal flowers in weed types contrasting with cultivated amaranth, in which panicles are apical; the light coloured seed testa contrasts with the black seed testas of the weed species. BRS Alegria (A. cruentus), the pioneer cultivar in Brazil, presents 180 cm plant height, of which the panicle occupies 48 cm; physiological maturity at 90 days; resistance to lodging; seed weight of 0.68 g per 1.000, with yields of 2.3 t ha-1 (seed) and 5.6 t ha-1 (total biomass). The seeds of weed types are smaller, germinate gradually and may remain in soil for many years, infesting cultivated areas. The morphological differences detected under experimentation show that the species are distinguishable; they contribute to guiding grain amaranth seed production and commercial cultivation, emphasizing adaptation characteristics, in contrast to t weed seeds from the same botanical genus

Análise dialélica da produção de grãos e taxa de absorção mineral na soja cultivada em solo ácido dos cerrados brasileiros

ABSTRACT: High available aluminium and low levels of calcium below the ploughed zone of the soil are limiting factors for agricultural sustainability in the Brazilian Cerrados (Savannahs). The mineral stresses compound with dry spells effect by preventing deep root growth of cultivated plants and causes yield instability. The mode of inheritance for grain yield and mineral absorption ratio of a diallel cross in soybeans [Glycine max (L.) Merrill] grown in high and low Al areas was identified. Differences among the genotypes for grain yield were more evident in the high Al, by grouping tolerant and non-tolerant genotypes for their respective arrays in the hybrids. A large proportion of genetic variance was additive for grain yield and mineral absorption ratio in both environments. High heritability values suggest that soybeans can be improved by crosses among Al-tolerant genotypes, using modified pedigree, early generation and recurrent selection schemes. _________________________________________________________________________________ RESUMOA presença de alumínio e reduzidos níveis de cálcio abaixo da camada arável do solo são fatores que ameaçam a sustentabilidade agrícola nos cerrados brasileiros. Esses fatores limitantes agravam o efeito de estresses hídricos, por reduzir o crescimento radicular em profundidade nas plantas cultivadas, e resultam na instabilidade produtiva. Identificou-se o modo de herança da produção de grãos e a taxa de absorção de nutrientes em soja [Glycine max (L.) Merrill], com cruzamento dialélico entre nove cultivares, sob baixa e elevada disponibilidade de alumínio. As diferenças entre os genótipos mostraram-se mais evidentes nesta última, pelo agrupamento dos respectivos híbridos no dialelo. Grande proporção da variância genética para a produção de grãos e taxa de absorção mineral é devida a efeitos aditivos. A elevada herdabilidade sugere a possibilidade de selecionar por produtividade em presença dos estresses minerais nos cruzamentos entre genótipos tolerantes, com o uso dos métodos genealógico modificado, teste em gerações iniciais e seleção recorrente

Desempenho agronômico de quinoa selecionada no Cerrado brasileiro

ABSTRACTTwenty six breeding lines, selected from individual plant progenies of hybrids among varieties Amarilla de Marangani, Blanca de Junín, Chewecca, Faro 4, Improved Baer, Kancolla, Real, and Salares-Roja, had their agronomic characters evaluated, in Planaltina, DF, Brazil (15º36'S and 47º12'W), 1,000 masl, in randomized complete blocks, on a Ferralsol, previously limed and fertilized. Grain yield was positively associated with plant height, inflorescence length and diameter, and plant cycle. Genetic gain can be attained by selection based in these characters for commercial production of quinoa in tropical regions. ____________________________________________________________________________________ RESUMOVinte e seis linhagens, selecionadas em progênies de plantas individuais de híbridos entre as variedades Amarilla de Marangani, Blanca de Junín, Chewecca, Faro 4, Improved Baer, Kancolla, Real e Salares-Roja, foram avaliadas quanto ao desempenho agronômico, em Planaltina, DF, Brasil (15º36'S e 47º12'W), 1.000 m de altitude, em delineamento de blocos ao acaso, em um Latossolo Vermelho-Escuro, previamente corrigido e adubado. O rendimento foi associado positivamente com altura de plantas, comprimento e diâmetro da inflorescência e ciclo da planta. Ganho genético pode ser obtido na seleção baseada nessas características, para o cultivo comercial da quinoa em regiões tropicais

Diallel analysis for grain yield and mineral absorption rate of soybeans grown in acid Brazilian savannah soil

A presença de alumínio e reduzidos níveis de cálcio abaixo da camada arável do solo são fatores que ameaçam a sustentabilidade agrícola nos cerrados brasileiros. Esses fatores limitantes agravam o efeito de estresses hídricos, por reduzir o crescimento radicular em profundidade nas plantas cultivadas, e resultam na instabilidade produtiva. Identificou-se o modo de herança da produção de grãos e a taxa de absorção de nutrientes em soja [Glycine max (L.) Merrill], com cruzamento dialélico entre nove cultivares, sob baixa e elevada disponibilidade de alumínio. As diferenças entre os genótipos mostraram-se mais evidentes nesta última, pelo agrupamento dos respectivos híbridos no dialelo. Grande proporção da variância genética para a produção de grãos e taxa de absorção mineral é devida a efeitos aditivos. A elevada herdabilidade sugere a possibilidade de selecionar por produtividade em presença dos estresses minerais nos cruzamentos entre genótipos tolerantes, com o uso dos métodos genealógico modificado, teste em gerações iniciais e seleção recorrente.High available aluminium and low levels of calcium below the ploughed zone of the soil are limiting factors for agricultural sustainability in the Brazilian Cerrados (Savannahs). The mineral stresses compound with dry spells effect by preventing deep root growth of cultivated plants and causes yield instability. The mode of inheritance for grain yield and mineral absorption ratio of a diallel cross in soybeans [Glycine max (L.) Merrill] grown in high and low Al areas was identified. Differences among the genotypes for grain yield were more evident in the high Al, by grouping tolerant and non-tolerant genotypes for their respective arrays in the hybrids. A large proportion of genetic variance was additive for grain yield and mineral absorption ratio in both environments. High heritability values suggest that soybeans can be improved by crosses among Al-tolerant genotypes, using modified pedigree, early generation and recurrent selection schemes

Quinoa BRS Piabiru : alternative for diversification of cropping systems

A diversificação da agricultura possibilita implementar a renda, reduzir custos, disponibilizar nutrientes, proteger o solo, reduzir impacto ambiental negativo e ofertar alimentos. A quinoa (Chenopodium quinoa Willd.), uma Chenopodiaceae originária dos Andes, destaca-se por tolerância à seca, elevada qualidade da proteína, baixo colesterol, ausência de glúten (útil a pacientes celíacos), e uso na alimentação animal. A espécie apresenta diversidade, com ciclo variável entre 80 e 150 dias no Brasil central. Os frutos, do tipo aquênio, são pequenos, achatados e sem dormência. BRS Piabiru, primeira recomendação de quinoa ao cultivo no Brasil, originou-se da linhagem EC 3, selecionada em uma população procedente de Quito, Equador. Após dois anos de ensaios, foi uniformizada em suas características agronômicas a partir de 1998. Em sucessão à soja (safrinha) e na entressafra, sob irrigação, apresentou produção média de 2,8 t/ha de grãos, com 145 dias da emergência à maturação. Constitui um potencial componente do sistema plantio direto. _______________________________________________________________________________ ABSTRACTDiversification of production systems contributes to improve income, to reduce costs, to improve nutrient availability, to protect the soil, to reduce negative environmental impact, and, to provide raw material. The Andean crop quinoa (Chenopodium quinoa Willd.), a Chenopodiaceae, presents outstanding characteristics of drought tolerance, high quality of kernel protein, low cholesterol content, absence of gluten (suitable to celiac patients), utilisation as animal feed. The species presents variability, with days from emergence to maturity varying between 80 to 150, under savannah conditions. The fruit, achene type, is small and flat in shape, without dormancy. The BRS Piabiru, the first recommended quinoa for cropping system in Brazil, was a selection of breeding line EC 3, originating from a plant population of Quito, Ecuador. After being tested for two years in variety trials, in Central Brazil, it was standardised for agronomic characteristics. Results obtained in succession to soybeans, using residual moisture, and in dry season, under irrigation, showed average yields of 2.8 ton/ha of grain, in 145 days from emergence to maturity. It is a potential component of no till production systems

Comparison between hill and row plots methods on selection of soybeans for aluminium tolerance in a Brazilian Savannah (Cerrado) acid soil

O objetivo do presente trabalho foi comparar dois diferentes métodos quanto a sua eficiência na seleção de genótipos de soja tolerantes ao alumínio. A seleção de soja com vistas a tolerância ao alumínio é necessária para a completa adaptação da cultura aos solos ácidos dos Cerrados. Entretanto, as técnicas de campo são laboriosas e damandam tempo. Os resultados indicam que o método de parcelas em covas é tão eficiente quanto o método de parcelas em sulcos na identificação de genótipos tolerantes. Similar eficiência foi observada no ambiente com baixo alumínio. Assim, o método de parcelas em covas pode ser empregado em estudos genéticos e em programas de melhoramento, com maior economia de recursos e de tempo.The objective of this work was to compare two different methods concerning their efficiency in a selection of soybean genotypes for Al tolerance. Selection for aluminium tolerance is necessary to the full adaptation of the soybean crop in the acid soils of the Brazilian Savannahs (Cerrados). Field techniques, however, are laborious and time consuming. The present results indicate that hill plot method is as efficient as row plot method in the identification of Al-tolerant genotypes. Similar efficiency observed in low Al environment. Hill plot method can be applied in genetic studies and in breeding programmes for crop improvement, using less effort and time than the row plots

Quinoa (Chenopodium quinoa) reaction to herbicide residue in a Brazilian Savannah soil

O cultivo da quinoa (Chenopodium quinoa Willd.), um dos mais promissores em sucessão à soja ou ao milho, depende do controle de plantas daninhas. O objetivo deste trabalho foi estudar a reação da quinoa a resíduos de herbicidas num solo de cerrado. Seis tratamentos com herbicidas, trifluralin, pendimethalin, clomazone, imazaquin, trifluralin + imazaquin e testemunha, foram aplicados, antes da semeadura de soja, cultivar BR 9 Savana, em um Latossolo Vermelho-Escuro. Amostras de solo foram coletadas aos 15, 38, 100, 145 e 206 dias após a aplicação e armazenadas sob temperatura de -5oC. Bioensaios foram conduzidos em casa de vegetação, usando a quinoa, cultivar Q18. Imazaquin mostrou-se o mais prejudicial à quinoa até os 206 dias, seguido por clomazone entre 15 e 38 dias após a aplicação; trifluralin e pendimethalin não mostraram efeito residual. Estes resultados sugerem ampliar a triagem, com a inclusão de novos produtos.e quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) cultivation, one of the most promising in double cropping with soybeans or maize, depends on weed control. The objective of this work was to evaluate quinoa reaction to herbicide residue in a savannah soil. Six herbicide treatments, trifluralin, pendimethalin, clomazone, imazaquin, trifluralin + imazaquin and control, were applied, prior to summer cultivation of soybean, in a Dark-Red Latosol (typic Haplustox). Soybean cultivar BR 9 Savana was grown and soil samples were collected at 15, 38, 100, 145 and 206 days after treatment and stored at -5oC. Bioassays were conducted in greenhouse, using quinoa, cultivar Q18. Imazaquin was the most harmful to quinoa seedlings, up to 206 days after application, followed by clomazone 15-38 days after application; trifluralin and pendimethalin had no residual effect. These results suggest that a broad-base screening should be conducted

Reação de quinoa (Chenopodium quinoa) a resíduos de herbicida em um solo de Cerrado

ABSTRACTO cultivo da quinoa (Chenopodium quinoa Willd.), um dos mais promissores em sucessão à soja ou ao milho, depende do controle de plantas daninhas. O objetivo deste trabalho foi estudar a reação da quinoa a resíduos de herbicidas num solo de cerrado. Seis tratamentos com herbicidas, trifluralin, pendimethalin, clomazone, imazaquin, trifluralin + imazaquin e testemunha, foram aplicados, antes da semeadura de soja, cultivar BR 9 Savana, em um Latossolo Vermelho-Escuro. Amostras de solo foram coletadas aos 15, 38, 100, 145 e 206 dias após a aplicação e armazenadas sob temperatura de -5oC. Bioensaios foram conduzidos em casa de vegetação, usando a quinoa, cultivar Q18. Imazaquin mostrou-se o mais prejudicial à quinoa até os 206 dias, seguido por clomazone entre 15 e 38 dias após a aplicação; trifluralin e pendimethalin não mostraram efeito residual. Estes resultados sugerem ampliar a triagem, com a inclusão de novos produtos.The quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) cultivation, one of the most promising in double cropping with soybeans or maize, depends on weed control. The objective of this work was to evaluate quinoa reaction to herbicide residue in a savannah soil. Six herbicide treatments, trifluralin, pendimethalin, clomazone, imazaquin, trifluralin + imazaquin and control, were applied, prior to summer cultivation of soybean, in a Dark-Red Latosol (typic Haplustox). Soybean cultivar BR 9 Savana was grown and soil samples were collected at 15, 38, 100, 145 and 206 days after treatment and stored at -5oC. Bioassays were conducted in greenhouse, using quinoa, cultivar Q18. Imazaquin was the most harmful to quinoa seedlings, up to 206 days after application, followed by clomazone 15-38 days after application; trifluralin and pendimethalin had no residual effect. These results suggest that a broad-base screening should be conducted

Agronomic characterization of amaranth for cultivation in the Brazilian Savannah

O objetivo deste trabalho foi caracterizar e avaliar 48 acessos de três espécies de amaranto (Amaranthus caudatus L., A. cruentus L.,e A. hypochondriacus L.) para cultivo na entressafra no Cerrado. Realizou-se seleção preliminar para sete descritores, em casa de vegetação, e os acessos com genótipos promissores foram selecionados para serem testados no campo. O delineamento experimental usado foi o de blocos casualizados, com três repetições. O material utilizado foi o que apresentou características agronômicas desejáveis, tais como ausência de espinhos, hábito ereto e presença de inflorescência. Os ensaios foram realizados em Planaltina, DF, na entressafra, com irrigação, por dois anos. Em geral, os acessos floresceram 45 dias após a emergência e as plantas foram colhidas entre 90 e 100 dias. Pela análise de componentes principais, verificou-se que os dois primeiros componentes representam 92,18% da variação. Foram estabelecidos três grupos de similaridade, pelo método dos vizinhos mais próximos, que explicaram 86% da variação total. O amaranto se adapta às condições climáticas e edafológicas do Brasil Central, apresenta características agronômicas desejáveis e tem potencial para se tornar uma opção de cultivo na entressafra. ________________________________________________________________________________ ABSTRACTThe objective of this work was to characterize and evaluate 48 accessions of three species of amaranth (Amaranthus caudatus L., A. cruentus L.,and A. hypochondriacus L.) for cropping systems in the Brazilian Savannah. A preliminary test was carried out in the glasshouse for seven descriptors and the accessions with suitable phenotypes were selected for field trials. The experimental design was that of randomized blocks, with three repetitions. The material selected presented agronomic desirable characteristics such as prickle absence, straight growing habit and presence of inflorescense. These experiments were carried out in Planaltina, DF, during the dry season, under irrigation, for two years. Generally, the accessions flowered 45 days after emergence and the plants were harvested after 90 to 100 days. The data were analyzed for principal components. The two first components responded for 92.18% of the variation. Three groups of similarity were established, using the nearest neighbor method that explained 86% of total variation. Independently of origin, the potential for cultivation of grain amaranth in the Savannah was expressed by the performance of some genotypes. Amaranth can be exploited for cultivation in the Brazilian Savannah and it will contribute for diversification of cropping systems