Earth CO2 dynamics: from CO2 to organic matter and organic matter back to CO2 – an estimate of fluxes

The Earth CO2 is constantly changing. During photosynthesis CO2 is assimilated and immobilized in the form of organic matter. In the other way around, under the action of chemical and biochemical processes, the CO2 of the organic matter is released again into the atmosphere. The current concentration of CO2 in the atmosphere is about 390 ppm. Based on information from the literature, it is possible to estimate the amount of organic matter produced from the CO2 available in the atmosphere. On the other hand, by incinerating all the plant and animal organic matter on the Earth, it is possible to estimate the amount of CO2 produced and released to the atmosphere. In order to test these hypotheses, mathematical models were developed. By the models it is possible to estimate that if all CO2 in the atmosphere is assimilated via photosynthesis, it would produce 296 Mg.ha-1 of organic matter. On the other hand, by incinerating all vegetable and animal organic matter from the Earth, excluding petroleum, coal and other carbon sources, and considering an average value of 100 Mg.ha-1 the CO2 concentration in the atmosphere would increase by 131.8 ppm. This value added to the existing 390 ppm would raise CO2 concentration to 521.8 ppm. According to the models and results presented, forests may not be as important as carbon accumulators, making the environment conducive to life on Earth, but according to literature they are essential in the formation of rainfalls and maintenance of humidity, especially in areas far from the oceans and seas

Estimating the interconversion between CO2 and organic matter in the environment using mathematical models and some considerations

The aims was to use mathematical models to analyze the interconversion between the amount of organic matter produced and the consequent variation in the concentration of CO2 in the atmosphere and to discuss, supported by the data presented and the literature, possible changes in the Earth's environment. Scientific findings and evidence indicate that the concentrations of CO2 and O2 varied throughout the existence of the Earth. These variations were a consequence of the existing environment in different Eras, resulting in changes in all other processes that depended on these gases. Chemical reactions occurred and organic products such as petroleum arose abiotically. These products gave origin to organic chemistry and drastically reduced the concentration of CO2 and elevated O2 in the atmosphere. In the current plants, for each O2 produced in the photochemical step of photosynthesis, one CO2 is assimilated in the biochemical step. Supported by this relationship and by the results presented in this work, it can be inferred that the first photosynthetic organisms originated on Earth when the concentration of CO2 was possibly at a concentration below 1000 ppm. Biochemistry started with these organisms. The results suggest that the reduction in CO2 concentration was linear in relation to the age of the Earth, before the origin of photosynthetic organisms. This relationship changed with origin of these organisms, due to the major changes that occurred in the environment. There is evidence that in certain periods, CO2 concentrations have been reduced below the CO2 compensation point for certain plants resulting in the extinction of these plants and the organisms that depended on them

Crescimento e alocação de fitomassa de cinco gramíneas forrageiras em condições de Cerrado

Gramíneas forrageiras são espécies dominantes nas pastagens brasileiras, destacando-se entre elas Brachiaria decumbens, B. brizantha cv. Marandu e Panicum maximum cv. Colonião, Tanzânia e Mombaça. A fim de aumentar o conhecimento relativo ao crescimento dessas forrageiras, bem como da partição de matéria seca entre os seus diferentes órgãos aéreos em diferentes épocas de desenvolvimento foi conduzido o presente trabalho. Empregou-se delineamento experimental de blocos ao acaso com cinco tratamentos (capins) e quatro repetições. B. decumbens foi a que mais produziu perfilhos (NP). Até 55 dias após a emergência (DAE), Mombaça foi a forrageira que mais produziu matéria seca total (MST); porém, a partir de 62 DAE, as produções de todas as espécies não diferiram estatisticamente. Mombaça apresentou o maior índice de área foliar (IAF). A alocação de fitomassa incorporada como matéria seca de colmos (MSC) foi maior em relação àquela direcionada para a produção de matéria seca de folhas verdes (MSFV), a partir de 41 DAE para B. decumbens, cv. Colonião e Tanzânia, 55 DAE para Mombaça e 62 DAE para B. brizantha. As taxas de crescimento da cultura (TCC) máximas instantâneas para os capins foram alcançadas aos 62 DAE, sendo: B. decumbens - 37,1 g m-2 dia-1, B. brizantha - 49,2 g m-2 dia-1, cv. Colonião - 54,71 g m-2 dia-1, cv. Tanzânia - 55,7 g m-2 dia-1e cv. Mombaça - 45,4 g m-2 dia-1

Efeitos da tensão da água do solo sobre a produtividade e crescimento do feijoeiro. II. Crescimento

Effects of three irrigation treatments on bean (Phaseolus vulgaris L.) growth were studied. Treatments consisted of irrigating when soil-water tension reached 125mb, 250mb and 750mb. There was a marked reduction in growth with increasing soil-water tension, even at relatively low values. Loaf area index (L), leaf area duration (D), dry matter production (Wt), crop growth rate (Ct), relative growth rate (Rw) and net assimilation rate (EA) decreased as the irrigation was carried out at higher soil-water tension. The dry matter production decrease was attributed to the decrease in L and EA. As the soil-water tension increased the L maximum value decreased and occurred sooner, due to early loaf senescence. This, in turn, influenced grain yield, which was highly correlated to D.Foi feita a análise de crescimento de feijoeiros (Phaseolus vulgaris L.) irrigados com diferentes tensões da água do solo (125mb, 250mb e 750mb). Houve marcante redução no crescimento com o aumento da tensão da água do solo, mesmo a valores de tensão relativamente baixos. O índice de área foliar (L), a duração da área foliar (D), o rendimento (Wt) e a taxa de produção de matéria seca (Ct), a taxa de crescimento relativo (Rw) e a taxa assimilatória líquida (EA) decresceram à medida que a irrigação foi feita com tensões mais elevadas. A redução na Ct foi devida à redução em L e FA. Com o decréscimo na disponibilidade da água do solo, o L máximo foi menor e ocorreu mais cedo em face da senescência precoce das folhas. Isto influiu diretamente na produção de grãos, pois ela foi altamente correlacionada com D

Leaf anatomy of micropropagated pineapple plants

O objetivo deste trabalho foi indicar caracteres anatômicos em folhas de plantas micropropagadas de abacaxizeiro, visando ao aperfeiçoamento do protocolo de aclimatação. Utilizaram-se plântulas micropropagadas in vitro e aclimatadas por seis e dez meses, apresentando, em média, 3,1, 50,2 e 65 g, respectivamente. A densidade estomática foi determinada na face abaxial da epiderme, nas regiões basal, mediana e apical da folha, usando o delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial de 2x3 (dois ambientes de cultivo e três regiões da folha), em seis repetições. A espessura da hipoderme, parênquimas aqüífero e clorofilado foi determinada na região mediana da folha, usando-se o delineamento inteiramente casualizado com três tratamentos em quatro repetições. A estrutura básica da folha do abacaxizeiro não se modificou, entretanto, ocorreram diferenças na freqüência estomática, no espessamento da cutícula e paredes da epiderme, formato e sinuosidade das paredes das células do tecido aqüífero e presença de células papilosas nos diferentes ambientes de cultivo, indicando plasticidade fenotípica.The objective of this work was to study leaf anatomy of pineapple plants in order to improve acclimatization protocols. In vitro plantlets weighting an average of 3.1 g and greenhouse plantlets derived from in vitro stock material, after six and ten months of culture, weighting an average of 50.2 and 65 g, respectively, were used. Stomatal density was determined on the abaxial epidermis, at the basal, median, and apical portions of the leaf, using a completely randomized design under 2x3 factorial (two culture environments and three leaf regions) with six replicates. Thickness of the hypodermis, aquiferous and photosynthetic parenchyma were determined at the median portion of the leaf using a totally randomized design with three treatments and four replicates. The basic structure of the pineapple leaf under in vitro conditions did not change. However, stomatal frequency, cuticular and epidermal wall thickening, shape and sinuosity of the cell walls of aquiferous parenchyma and the presence of papillary cells were verified as a result of environmental conditions during culture, indicating phenotypic plasticity

A aplicação exógena foliar de ácido abscísico desencadeia mecanismos de tolerância à deficiência hídrica em seringueira

The abscisic acid (ABA) is known as the most influential hormone in triggering mechanisms of stress tolerance in plants, including water defcit. However, the effect of ABA exogenous application as a pre-stress inducing tolerance is poorly studied in plants of agronomic interest. The purpose of this research was to evaluate the effect of ABA triggering mechanisms of stress tolerance in rubber tree seedlings, cultivar RRIM 600. The concentrations used were 0, 50, 100 or 200 µM applied weekly on leaves for 12 weeks, followed by the suspension of watering for 13 days. Leaves of the second node, from the basis to the apex, were analysed, using fve plants per treatment (ABA concentration), which had more than six leaves completely expanded and cultivated in vases of 10 L with dark-red latosol. It was evaluated its influence on the potential quantum effciency of photosystem II (Fv / Fm), measured daily during the suspension of irrigation, and on gas exchanges measured on days 0, 3, 7 and 10 after the suspension of irrigation. After 120 days of the end of the frst period of watering suspension and after occurring natural abscission and leaf recovery, the plants were again submitted to a second period of 13 days of water suspension to check the residual effects of the prior application of ABA on untreated leaves1. It was observed that the exogenous application of ABA induced drought tolerance, particularly in plants treated with 100 and 200 µM and caused residual effect of tolerance on untreated new leaves. It was observed that the frst watering suspension itself triggered tolerance mechanisms observed during the second period of water suspension on ABA untreated plants. The foliar application of ABA triggers mechanisms that improve the tolerance of the plants to the water defcit to which the plants can be submitted.O ácido abscísico (ABA) é conhecido como o hormônio mais influente em desencadear mecanismos de tolerância a estresse em plantas, inclusive à deficiência hídrica. No entanto, o efeito da aplicação exógena como indutora de tolerância pré-estresse é pouco estudado em plantas de interesse agronômico. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do ABA sobre o desencadeamento de mecanismos de tolerância à deficiência hídrica em mudas de seringueira, cultivar RRIM 600. Foram usadas soluções nas concentrações 0, 50, 100 ou 200 µM, aplicadas semanalmente nas folhas durante 12 semanas, seguidas de suspensão da rega por 13 dias. As análises foram realizadas em folhas do segundo nó, da base para o ápice, em cinco plantas por tratamento (sendo o tratamento a concentração de ABA). As plantas tinham mais de seis folhas completamente expandidas e cultivadas em vaso com capacidade de 10 L contendo latossolo vermelho-escuro. Verificou-se sua influência sobre a eficiência quântica potencial do fotossistema II (Fv/Fm), medidas diariamente durante a suspensão da rega, e sobre trocas gasosas medidas nos dias 0, 3, 7 e 10 após a suspensão da rega. Após 120 dias do final do primeiro período de suspensão da rega e após ocorrer abscisão natural e recomposição foliar, as plantas foram novamente submetidas a um segundo período de 13 dias de suspensão da rega para verificar se haveria efeito residual da aplicação do ABA nas novas folhas não tratadas. Foi observado que a aplicação exógena de ABA induziu tolerância à deficiência hídrica, especialmente nas plantas tratadas com 100 e 200 µM e causou efeito residual de tolerância nas novas folhas não tratadas com ABA. Foi observado que a primeira suspensão da rega desencadeou mecanismos de tolerância, os quais foram observados durante o segundo período de suspensão da rega em plantas não tratadas com o hormônio. A aplicação foliar de ABA desencadeia, portanto, mecanismos que permitem maior tolerância à deficiência hídrica à qual a planta venha a ser submetida

Anatomia foliar de plantas micropropagadas de abacaxi

The objective of this work was to study leaf anatomy of pineapple plants in order to improve acclimatization protocols. In vitro plantlets weighting an average of 3.1 g and greenhouse plantlets derived from in vitro stock material, after six and ten months of culture, weighting an average of 50.2 and 65 g, respectively, were used. Stomatal density was determined on the abaxial epidermis, at the basal, median, and apical portions of the leaf, using a completely randomized design under 2x3 factorial (two culture environments and three leaf regions) with six replicates. Thickness of the hypodermis, aquiferous and photosynthetic parenchyma were determined at the median portion of the leaf using a totally randomized design with three treatments and four replicates. The basic structure of the pineapple leaf under in vitro conditions did not change. However, stomatal frequency, cuticular and epidermal wall thickening, shape and sinuosity of the cell walls of aquiferous parenchyma and the presence of papillary cells were verified as a result of environmental conditions during culture, indicating phenotypic plasticity.O objetivo deste trabalho foi indicar caracteres anatômicos em folhas de plantas micropropagadas de abacaxizeiro, visando ao aperfeiçoamento do protocolo de aclimatação. Utilizaram-se plântulas micropropagadas in vitro e aclimatadas por seis e dez meses, apresentando, em média, 3,1, 50,2 e 65 g, respectivamente. A densidade estomática foi determinada na face abaxial da epiderme, nas regiões basal, mediana e apical da folha, usando o delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial de 2x3 (dois ambientes de cultivo e três regiões da folha), em seis repetições. A espessura da hipoderme, parênquimas aqüífero e clorofilado foi determinada na região mediana da folha, usando-se o delineamento inteiramente casualizado com três tratamentos em quatro repetições. A estrutura básica da folha do abacaxizeiro não se modificou, entretanto, ocorreram diferenças na freqüência estomática, no espessamento da cutícula e paredes da epiderme, formato e sinuosidade das paredes das células do tecido aqüífero e presença de células papilosas nos diferentes ambientes de cultivo, indicando plasticidade fenotípica