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SUMMARY Aeschynomene fluminensis Veil., originally obtained from flooded areas of the Pantanal Matogrossense region of Brazil, was grown under stem-flooded or non-flooded conditions for 70 d after inoculation with isolates of photosynthetic stem nodule rhizobia obtained from native A. fluminensis. Stem nodules formed only on submerged stems of flooded plants (mean of 25 per plant), and did not form on aerial parts, although they were capable of growing and fixing N2 after drainage of the stems. Root nodules formed on both non-flooded and flooded plants but were usually decreased in number by flooding (from means of 124 to 51 per plant, respectively). Flooding (and stem-nodulation) resulted in an increase in shoot (and a decrease in root) dry weight, regardless of rhizobial isolate. Stem nodules were attached by a wide collar of aerenchymatous tissue at the base of the nodule. There were large air spaces in the stem where nodules were subtended and these were continuous with nodule aerenchyma/outer cortex. In addition, aerenchyma and spongy tissue at the base of the nodule connected both flooded and non-flooded root nodules to large intercellular spaces in the root cortex. The stem and root nodules were ovoid in shape, and essentially aeschynomenoid in type, i.e. the central infected tissue was without uninfected, interstitial cells. Root nodules had a similar structure to stem nodules (although stem nodules were generally larger), and flooded root nodules were approximately twice the size of non-flooded nodules. The infected tissue of root and stem nodules consisted of spherical, bacteroid-containing cells containing one or two rod-shaped bacteroids per peribacteroid unit and prominent organelles. Infection threads were observed in root but not in stem nodules. The cortex of stem and root nodules had an apparent oxygen diffusion barrier, consisting of concentric layers of small cells with interlocking cell walls and few intercellular spaces. Cell layers external to these consisted of larger cells and intercellular spaces, with some spaces being occluded with an electron-dense material that contained a glycoprotein recognized by the monoclonal antibodies MAC236 and MAC265. The amount of glycoprotein occlusions did not appear to differ between nodule types or treatments, although stem nodules contained intracellular glycoprotein vesicles adjacent to cell walls. The exterior of the nodules consisted of an epidermis of thin flattened cells with occasional lenticels. Amyloplasts were common in lower stem and hypocotyl nodules, but fewer in flooded or non-flooded root nodules. Upper stem nodules (i.e. those within 6 cm of the water surface) differed from more profoundly submerged stem nodules by having chloroplasts throughout the cortex. Root nodules did not contain chloroplasts, and undifferentiated plastids were found mainly in lower stem nodules.

Para avaliar os efeitos da inoculação com Bradyrhizobium, fungos micorrízicos arbusculares (FMA) e níveis de fósforo em mudas de Acacia mangium Willd, plantadas em um solo espodossolo humilúvico de restinga degradada, adubado com cinco níveis de fósforo e duas fontes fosfatadas, no crescimento, nodulação, colonização micorrízica e teores e acúmulos de macro e micronutrientes, foi realizado um experimento em vasos plásticos, utilizando um delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial completo 2 X 4 X 5 com 4 repetições. Os tratamentos foram: duas fontes de fósforo (fosfato de rocha e super triplo); quatro tratamentos microbiológicos (testemunha não inoculada; rizóbio; micorriza; e rizóbio + micorriza); e cinco níveis de fósforo (0; 15; 30; 60 e 120 mg.kg-1). Avaliaram-se as mudas aos 59 dias após o plantio. As mudas colonizadas apresentaram, em média, aumentos significativos em relação as não colonizadas, na maioria dos parâmetros estudados. Foram observadas em alguns parâmetros (principalmente os de crescimento), diferenças estatísticas entre fontes de fósforo. As doses de fósforo também influenciaram de maneira positiva incrementos em muitos parâmetros analisados. Os resultados mostram a importância da associação de plantas fixadoras de nitrogênio com FMA, juntamente com o fornecimento de fósforo no processo de recuperação de solos arenosos em restinga degradada.

Para avaliar os efeitos da inoculação com bradyrhizobium e fungos micorrízicos arbusculares em dois substratos usados para a formação de mudas de sabiá (Mimosa caesalpiniaefolia Benth), no crescimento, nodulação, colonização micorrízica e teores e acúmulos de macro e micronutrientes, foi realizado um experimento em casa de vegetação na Embrapa Agrobiologia, utilizando um delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial completo 4 X 2 com 5 repetições. Os tratamentos foram: Testemunha sem inoculação; inoculação com rizóbio; inoculação com micorriza; inoculação com rizóbio + micorriza e dois substratos com diferentes conteúdos de composto orgânico em sua composição. Avaliaram-se os parâmetros de crescimento, nutrição, nodulação e colonização das mudas aos 79 dias após o plantio. As mudas colonizadas isoladas (R) e/ou em conjunto (R+M) beneficiaram a formação das mudas do sabiá em todos os parâmetros de crescimento estudados em relação aos outros tratamentos microbiológicos (Test. e M); aumentaram os teores de N e o acúmulo de N, K, Mg, Cu, Mn e Fe. A inoculação com micorriza também estimulou a nodulação no sabiá. Os resultados finais indicam que, em relação as variáveis estudadas, deve-se optar pelo substrato com menor teor de composto orgânico para a produção de mudas dessa espécie que é muito indicada para utilização em campo pelas unidades de pesquisas da Embrapa.

RESUMO O objetivo do trabalho foi avaliar a diversidade, riqueza e composição da comunidade da fauna do solo epígea em uma voçoroca revegetada no ano de 2000 com diferentes espécies de leguminosas arbóreas. A voçoroca está localizada no Instituto Federal de Educação (IFRJ) campus Nilo Peçanha no município de Pinheiral - RJ. Foram avaliadas as seguintes áreas: plantio de Acacia mangium Willd. (PA), plantio de Mimosa caesalpiniifolia Benth. (PM), plantio de leguminosas arbóreas no terço superior da encosta (PTS), plantio de leguminosas no interior da voçoroca (IVR2000). Os plantios de A. mangium e M. caesalpiniifolia foram realizados antes da revegetação. Para efeito comparativo também foi avaliada uma área de floresta secundária com 20 anos, próxima ao local de coleta. Na coleta da fauna do solo epígea foram utilizadas 10 armadilhas do tipo pitfall (MOLDENKE, 1994) por área. Foram realizadas três coletas, uma no início da revegetação, em maio de 2000, em junho de 2006 e abril de 2008. Houve um aumento no número de grupos e na diversidade da fauna do solo no plantio no terço superior, no interior da voçoroca, e no plantio de Mimosa caesalpiniifolia após 6 anos da intervenção. Nas coletas realizadas em 2000 e 2006, a APC mostrou que a maioria dos grupos estava associada ao ano de 2006, mostrando total antagonismo com o ano de 2000. O plantio de Acacia mangium foi a área com o menor número de grupos. Na coleta realizada em 2008, a pastagem foi a área com menor número médio de grupos coletados e na análise de componentes principais (ACP) do interior da voçoroca os grupos estavam associados ao ano de 2008 com total antagonismo com os anos de 2000 e 2006. Os grupos Formicidae e Collembola (Entomobryomorpha) foram os mais dominantes em todas as áreas amostradas no ano de 2000 e 2008 e no interior da voçoroca ano de 2006. ABSTRACT The diversity, richness and composition of the soil epigeous fauna community were evaluated in a re-vegetated gully at the Instituto Federal de Educação (IFRJ) campus Nilo Peçanha, in the municipality of Pinheiral, Rio de Janeiro state. Revegetation was performed in 2000, and consisted of four different strategies involving N-fixing trees: planting Acacia mangium Willd. (PA); planting Mimosa caesalpiniifolia Benth. (PM); on the outer edges of the gully head (PTS); and planting a mix of legume tree species into the gully (IVR2000). Acacia mangium and Mimosa caesalpiniifolia were planted above the gully head. A nearby 20-year secondary forest remnant was used as a reference site. Ten pitfall traps were used for the sampling of epigeous fauna at each one of the five areas (MOLDENKE, 1994). Sampling was performe in May 2000, June 2006, and April 2008. Six years after revegetation has started, fauna group richness and diversity increased both into the gully and in Mimosa caesalpiniifolia plantation. For the 2000 and 2006 samplings a PCA showed that groups were mostly associated to 2006, and completely opposite to 2000. Acacia mangium plantation had the lowest group richness. In the 2008 sampling, pasture showed the lowest group richness, and according to the PCA groups into the gully were associated to 2008, and completely opposite to 2000 and 2006. Formicidae and Collembola (Entomobryomorpha) were dominant in all sampled areas, both in 2000 and 2008, and into the gully in 2006 as well.

Para avaliar os efeitos da inoculação com bradyrhizobium e fungos micorrízicos arbusculares em dois substratos usados para a formação de mudas de Acacia mangium Willd, no crescimento, nodulação, colonização micorrízica e teores e acúmulos de macro e micronutrientes, foi realizado um experimento em casa de vegetação na Embrapa Agrobiologia, utilizando um delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial completo 4 X 2 com 5 repetições. Os tratamentos foram: Testemunha sem inoculação; inoculação com rizóbio; inoculação com micorriza; inoculação com rizóbio + micorriza e dois substratos com diferentes conteúdos de composto orgânico em sua composição. Avaliaram-se os parâmetros de crescimento, nutrição, nodulação e colonização das mudas aos 120 dias após o plantio. As mudas colonizadas apresentaram maior desenvolvimento e acumulação de nutrientes em relação as não colonizadas. Além disso, o substrato contendo menor percentagem de composto orgânico, na maioria dos parâmetros analisados, não obteve diferenças estatísticas em relação ao substrato com maior teor. Os resultados finais indicam que, em relação as variáveis estudadas, deve-se optar pelo substrato com menor teor de composto orgânico para a produção de mudas dessa espécie.

Planning ecological restoration activities requires, first of all, a diagnostic study should address the site degradation, in order to establish the goals of the restoration project (e.g., ecosystem structure or function recovery, ecological process reestablishment). Both goals and temporal scale proposed may indicate if a project designed to recover a degraded forest site should be considered a recovery, a rehabilitation or a restoration project. Approaches may be the same for the three concepts, and one should not prevail over the two others, despite ecological restoration demands information on the ecosystem dynamics. The selection of environmental parameters as indicators of ecological restoration success should be done during the planning of activities. Choosing the most adequate restoration practices also requires information on the past land use history, which suggests distinct approaches to both distinct sites and situations. This review proposes to focus concepts and approaches which may support diagnostic studies on degraded forests, as well as the selection of the most adequate strategies for their restoration.

The most advanced stage of water erosion, the gully, represents severe problems in different contexts, both in rural and urban environments. In the search for a stabilization of the process in a viable manner it is of utmost importance to assess the efficiency of evaluation methodologies. For this purpose, the efficiency of low-cost conservation practices were tested for the reduction of soil and nutrient losses caused by erosion from gullies in Pinheiral, state of Rio de Janeiro. The following areas were studied: gully recovered by means of physical and biological strategies; gullies in recovering stage, by means of physical strategies only, and gullies under no restoration treatment. During the summer of 2005/2006, the following data sets were collected for this study: soil classification of each of the eroded gully areas; planimetric and altimetric survey; determination of rain erosivity indexes; determination of amount of soil sediment; sediment grain size characteristics; natural amounts of nutrients Ca, Mg, K and P, as well as total C and N concentrations. The results for the three first measurements were 52.5, 20.5, and 29.0 Mg in the sediments from the gully without intervention, and of 1.0, 1.7 and 1.8 Mg from the gully with physical interventions, indicating an average reduction of 95 %. The fully recovered gully produced no sediment during the period. The data of total nutrient loss from the three gullies under investigation showed reductions of 98 % for the recovering gully, and 99 % for the fully recovered one. As for the loss of nutrients, the data indicate a nutrient loss of 1,811 kg from for the non-treated gully. The use of physical and biological interventions made it possible to reduce overall nutrient loss by more than 96 %, over the entire rainy season, as compared to the non-treated gully. Results show that the methods used were effective in reducing soil and nutrient losses from gullies.A forma mais avançada da erosão hídrica, a voçoroca, constitui um sério problema de diferentes contextos nos meios rural e urbano e, para a busca da estabilização do processo de forma mais viável, é necessário avaliar a eficiência de métodos acessíveis. Nesse sentido, este trabalho objetivou avaliar a eficiência de práticas conservacionistas de baixo custo na redução da perda de solo e nutrientes em erosão por voçorocas no município de Pinheiral, RJ. As áreas estudadas foram: voçoroca recuperada, com estratégias físicas e biológicas; em recuperação, com estratégias físicas; e sem intervenção. Foram realizados: classificação do solo das áreas; levantamento planialtimétrico; determinação da erosividade das chuvas; quantificação dos sedimentos, sua granulometria, e teores dos nutrientes Ca, Mg, K e P pseudototais e C e N totais, referentes ao verão de 2005/2006. Nas três primeiras avaliações, foram quantificados 52,5, 20,5 e 29,0 Mg de sedimentos na voçoroca sem intervenção e 1,0, 1,7 e 1,8 Mg na voçoroca com intervenções físicas, o que significou redução média de 95 %. Na voçoroca recuperada, não houve produção de sedimentos no período. Considerando a perda total nas três voçorocas, a redução foi de 98 % na voçoroca em recuperação e 99 % na voçoroca recuperada. Em relação à perda dos nutrientes na voçoroca sem intervenção, foram quantificados 1.811 kg. Com as medidas físicas e biológicas de controle, foi possível reduzir as perdas em mais de 96 % em relação à voçoroca sem intervenção, considerando todo o período chuvoso. Os resultados mostram que o método utilizado foi eficiente na redução da perda de solo e nutrientes em voçorocas, nas condições do estudo.

RESUMO O presente estudo teve como objetivo avaliar o desenvolvimento de mudas inoculadas ou não com fungos micorrízicos. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado com 4 tratamentos e 25 repetições. Os tratamentos foram: Glomus clarum (Nicolson & Schenk), Gigaspora margarita (Becker Hall), Fungos Nativos e Testemunha (sem inoculação). Não houve diferença estatística para altura, diâmetro e fitomassa aérea e subterrânea de raízes grossas em mudas de Copaifera martii. As maiores percentagens de comprimento de raízes finas colonizadas e taxa de sobrevivência foram obtidas com mudas inoculadas com G. margarita e G. clarum. No que se refere as mudas de Dimorphandra macrostachya não houve diferença estatística para os parâmetros estudados (altura, diâmetro, fitomassa aérea e subterrânea de raízes grossas e finas. A inoculação com G. margarita favoreceu a percentagem de colonização micorrrízica de raízes finas e a taxa de sobrevivência em mudas de Dimorphandra macrostachya. ABSTRACT The present study aimed at evaluating the development of inoculated or noninoculated seedlings with mycorrhizal fungi. The experimental design used was completely randomized, with 4 treatments and 25 replacements. The treatments were: Glomus clarum (Nicolson & Schenk), Gigaspora margarita (Becker & Hall), Native Fungi and Control (without inoculation). There was no statistical difference for height, diameter, aerial and subterranean phytomasses of thick roots in Copaifera martii seedlings. The highest length percentage of colonized thin roots and the survival rate were obtained in inoculated seedlings with G. margarita and G. clarum. Concerning the seedlings of Dimorphandra macrostachya, there was no statistical difference for height, diameter, aerial and subterranean phytomasses of thick or thin roots. The inoculation with G. margarita favored the percentage of mycorrhizal colonization of thin roots and survival rate in Dimorphandra macrostachya seedlings.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de mudas sem proteção (de cercas ou estacas) de quatro espécies de leguminosas arbóreas e uma mistura eqüitativa dessas espécies, introduzidas em pastagens de Brachiaria brizantha cv. Marandu e Panicum maximum cv. Tanzânia, na presença de gado. O delineamento experimental foi o inteiramente ao acaso, em esquema fatorial 2x5, duas gramíneas (marandu e tanzânia) e quatro espécies de leguminosas (Mimosa artemisiana, Pseudosamanea guachapele, Enterolobium contortisiliquum, Acacia farnesiana e uma mistura dessas espécies), com três repetições. Avaliaram-se: altura da muda, diâmetro do caule, diâmetro da copa, sobrevivência da muda, freqüência de pastejo e ocorrência de formigas. As diferenças estatísticas entre as médias da variável canônica principal, pelo teste de Scott-Knott, indicaram a formação de três agrupamentos, tendo-se destacado o grupo formado pelos tratamentos M. artemisiana e mistura de leguminosas, nos dois pastos, mais E. contortisiliquum e A. farnesiana, nos pastos dos capins marandu e tanzânia, respectivamente. Diferenças entre as médias dos tratamentos relativas a cada variável, calculadas por meio de intervalos de confiança de Bonferroni, mostraram que mudas de M. artemisiana apresentaram maior altura e sobrevivência em pasto de capim-marandu. Mudas dessa leguminosa, sem proteção, são indicadas para ser introduzidas, nas pastagens de capim-marandu da região, na presença do gado.The objective of this work was to evaluate the performance of nonprotected (by fences or pickets) seedlings of leguminous tree species and an equitable mix of these species, introduced in pastures of Brachiaria brizantha cv. Marandu and Panicum maximum cv. Tanzânia, in the presence of cattle. The experimental design was a completely randomized one, in a 2x5 factorial arrangement, with two grasses (marandu and tanzânia) and four leguminous species (Mimosa artemisiana, Pseudomanea guachapele, Enterolobium contortisiliquum, Acacia farnesiana), and a mix of these species, with three replicates. Evaluations were made for: seedling height, stem diameter, canopy diameter, seedling survival, pasture frequency and ant occurrence. The statistical difference between the means of the main canonical variable, by the test of Scott-Knott, indicated the formation of three groups, standing out the one formed by M. artemisiana and mixture of leguminous in the two pastures, plus E. contortisiliquum and A. farnesiana in pastures of marandu and tanzânia grass, respectively. Differences between the means of treatments for each variable, calculated by means of Bonferroni's intervals of confidence, showed that M. artemisiana presented the greatest height and seedling survival in the pasture of marandu grass. This leguminous seedlings, without protection, are indicated to be introduced in pastures of marandu grass in the region, in the presence of cattle.

Pseudosamanea guachapele (guachapele), a nitrogen fixing leguminous tree, is an alternative for mixed forest plantations in the tropics. As little information is available for guachapele (Mimosoideae) in mixed plantation with eucalyptus considering the Brazilian edaphoclimatic conditions, an experiment was carried out to evaluate the contribution of biological nitrogen fixation to guachapele and leaf litter decomposition rates and nutrient release of eucalyptus and guachapele residues (pure and mixed). The percentage of nitrogen derived from atmospheric N2 (% Ndfa) was estimated by comparing the natural 15N abundance (15N, ‰) in guachapele tissues with that of Eucalyptus grandis, a non-nitrogen fixing species, both with seven years after planting. Decomposition constants (k) and litter half-lives (t1/2) were estimated by fitting a single exponential model to litter bag data. The estimation of %Ndfa for guachapele in pure stand fell within a narrower range (17-36 %) in relation to mixed conditions (35-60 %). Nitrogen concentration in leaf litter was positively related to the decomposition rate, decreasing from pure guachapele to pure eucalyptus. Half-lives (t1/2) were significantly different (p < 0.05) among residues with 148, 185 and 218 days, for guachapele leaves, mixture of both species and for pure eucalyptus, respectively. Nutrient release rates followed the same sequence of t1/2 due to the initial residues quality (mainly N). It was observed that a fast release of N, K and Mg occurred from the residues tested, mainly for guachapele and mixed stand. These results indicate that guachapele could benefit the mixed system from the N addition and a faster decomposition rate of a richer litter.

Os objetivos do presente estudo foram avaliar a influência de Acacia auriculiformis (acácia), Mimosa caesalpiniifolia (sabiá) e Corymbia citriodora (eucalipto), comparadas às coberturas de capoeira e pastagem, sobre os atributos químicos e microbianos do solo. As espécies apresentaram sobrevivência no campo acima de 70 % e bom desenvolvimento em altura e diâmetro (DAP). Entre as leguminosas, o sabiá apresentou a maior taxa de sobrevivência, enquanto a acácia mostrou melhor desenvolvimento, especialmente entre os 27 e 44 meses. As espécies florestais, na fase inicial de desenvolvimento, revelaram-se promissoras em melhorar a fertilidade do solo, apesar da redução dos teores de matéria orgânica. A pastagem mostrou potencial de manter o teor de MO e melhorar a fertilidade do solo. O C e N microbiano foram mais discriminantes que o C orgânico do solo às mudanças na cobertura vegetal. Os índices microbianos (qCO2 - quociente metabólico, CBM/C - relação C da biomassa microbiana/C orgânico, NBM/N - relação N da biomassa microbiana/N total e relação C/N microbiana) foram mais discriminantes que os atributos químicos (C orgânico e N total) e microbianos (CBM - carbono da biomassa microbiana, NBM - N da biomassa microbiana e RA - respiração acumulada) em aferir a dissimilaridade entre as coberturas vegetais.

This paper presents the methodology developed by the association of Mineracao Rio do Norte S.A. with Embrapa/Agrobiologia and the Soil Department of Federal University of Vicosa to promote revegetation of tailings ponds from bauxite mining in Porto Trombetas, Para State, Brazil. The tailings have a fine texture (77% clay), are low in nutrients, have low pH (4.5) and high P- fixation capacity. This technology is based upon a two-phase process. In the first phase, seeds of leguminous trees and shrubs, inoculated with N-fixing bacteria and mycorrhizae (VAM fungi), are hydroseeded over the tailings with fertilizer. This initial phase accelerates the tailings drying and incorporates carbon and nutrients into the tailings surface. In the second phase, after substrate consolidation, native secondary and pioneer species are planted with the objective of ensuring more biological diversity and sustainability in the system. Among the evaluated species, Sesbania virgata, S. exasperata, Cecropia sp., Parkia discolor, Styphnodendron guinensi, Leucaena leucocephala, Hidrocoria corumbosa and Chamaecrista flexuosa have been used with success in the first phase, and Sclerolobium paniculatum, Clitoria farchildian, Eugenia sp., Tapirira guyanensis, Dalbergia spruceana and Enterolobium maximum have been successful in the second phase. Four years after revegetation of the first tailings pond, monitoring results indicate a significant increase of biological activity in the substrate and the presence of different species from natural invasion and regeneration, indicating that primary successional processes are active. These results indicate that the two-phase revegetation process may be more appropriate for the tailings ponds in Porto Trombetas than conventional reclamation practices.

In spite of the normally low content of organic matter found in sandy soils, it is responsible for almost the totality of cation exchange capacity (CEC), water storage and availability of plant nutrients. It is therefore important to evaluate the impact of alternative forest exploitation on the improvement of soil C and N accumulation on these soils. This study compared pure and mixed plantations of Eucalyptus grandis and Pseudosamanea guachapele, a N2-fixing leguminous tree, in relation to their effects on soil C and N stocks. The studied Planosol area had formerly been covered by Panicum maximum pasture for at least ten years without any fertilizer addition. To estimate C and N contents, the soil was sampled (at depths of 0-2.5; 2.5-5.0; 5.0-7.5; 7.5-10.0; 10.0-20.0 and 20.0-40.0 cm), in pure and mixed five-year-old tree plantations, as well as on adjacent pasture. The natural abundance 13C technique was used to estimate the contribution of the soil organic C originated from the trees in the 0-10 cm soil layer. Soil C and N stocks under mixed plantation were 23.83 and 1.74 Mg ha-1, respectively. Under guachapele, eucalyptus and pasture areas C stocks were 14.20, 17.19 and 24.24 Mg ha-1, respectively. For these same treatments, total N contents were 0.83; 0.99 and 1.71 Mg ha-1, respectively. Up to 40 % of the soil organic C in the mixed plantation was estimated to be derived from trees, while in pure eucalyptus and guachapele plantations these same estimates were only 19 and 27 %, respectively. Our results revealed the benefits of intercropped leguminous trees in eucalyptus plantations on soil C and N stocks.Apesar de os teores de matéria orgânica serem normalmente baixos em solos arenosos, ela é responsável por quase a totalidade da CTC, armazenamento de água e disponibilidade de nutrientes desses solos. A avaliação de sistemas de exploração florestais alternativos, com vistas em incrementar a acumulação de C e N, devem ser incentivados. Este estudo compara plantios puros e mistos de Eucalyptus grandis e Pseudosamanea guachapele, leguminosa fixadora de N2, em relação os estoques de C e N do solo. Os plantios foram realizados em áreas anteriormente manejadas com Panicum maximum num Planossolo, que, por pelo menos dez anos, não recebeu qualquer fertilizante. Para estimar o C e o N estocado, foram retiradas amostras das camadas de 0-2,5; 2,5-5,0; 5,0-7,5; 7,5-10,0; 10,0-20,0 e 20,0-40,0 cm tanto nos plantios puros e mistos, quanto na área de pasto. A técnica da abundância natural do 13C foi utilizada na estimativa do C originado das árvores nos 10 cm superficiais. Os estoques de C e N, no plantio misto atingiu valores de 23,83 e 1,74 Mg ha-1, respectivamente. Nos puros, de guachapele e eucalipto, e no pasto os estoques de C estimados foram de 14,20; 17,19 e 24,24 Mg ha-1, respectivamente. Para os mesmos tratamentos, os estoques de N foram estimados em 0,83; 0,99 e 1,71 Mg ha-1, respectivamente. Mais de 40 % do C do solo sob o plantio misto foram estimados como sendo derivados das árvores, enquanto nos plantios puros de eucalipto e guachapele, a contribuição do C das árvores ficou em 19 e 27 %, respectivamente. Esses resultados evidenciam que a presença da leguminosa no plantio consorciado aumenta os estoques de C e N do solo.

In tropical forest areas with highly weathered soils, organic matter plays an important role in soil functioning and forest sustainability. When forests are clear-cut, the soil begins almost immediately to lose organic matter, triggering a series of soil degradation processes, the extent and intensity of which depends on soil management. Depending on the level of soil degradation, the rate at which the system can re-establish itself can be slow and may require the use of degraded land restoration techniques. This study aimed at evaluating the potential of pioneer leguminous nitrogen-fixing trees to recuperate degraded land. The area studied – located in the coastal town of Angra dos Reis in the State of Rio de Janeiro, Brazil – was planted with seven species of fast-growing leguminous nitrogen-fixing trees in 1991. The nutrient concentrations (Ca, Mg, P and K) and N and C stocks in the soil and litter were determined, in addition to the free- and occluded-light fractions of soil organic matter. Soil samples were also collected from two reference areas: (1) an area of undisturbed native forest; and (2) a deforested area spontaneously colonised by Guinea grass ( Panicum maximum ). The nutrient stocks in the litter of the restored area were similar to those found in native forest. The recuperation technique used was able to re-establish the soil C and N stocks after 13 years. C and N increased by 1.73 and 0.13 Mg ha −1 year −1 , respectively. The free-light fraction was highest in the recuperated area and lowest in the deforested area. The occluded-light fraction of the recuperated area was higher than that of the native forest only in the 0–5 cm layer. Both the free-light and occluded fractions were higher in the native forest and recuperated areas than in the deforested area. Since the free-light and the occluded-light fractions are the result of litterfall and decomposition, these results – combined with the data of litter stocks and soil C and N stocks – indicate that the use of legume trees was efficient in re-establishing the nutrient cycling processes of the systems. These results also show that recovering degraded land with this technique is effective in sequestering carbon dioxide from the atmosphere at high rates.

A vaquinha Cerotoma arcuata ataca folhas de leguminosas e suas larvas alimentam-se de raízes e também de nódulos, onde a fixação de nitrogênio (FBN) ocorre. O ataque das larvas aos nódulos pode causar mais danos à cultura do feijoeiro do que o consumo das folhas pelas formas adultas. Este estudo foi conduzido em condições de campo para avaliar os efeitos da infestação de C. arcuata no cultivo do feijoeiro com ou sem cobertura morta ou consorciado com caupi ou com milho. A nodulação, o crescimento e a produção de grãos de feijoeiro quando consorciado com caupi não diferiram do controle. A barreira aos insetos formada pelo milho adensado falhou, provavelmente devido à infestação precoce de C. arcuata e ao sombreamento causado pelo milho, com redução na produtividade de feijoeiro. O consumo dos nódulos pelas larvas na cultura de feijão solteiro e nos consórcios foi superior ao do tratamento com cobertura morta. A barreira física imposta pela cobertura morta agiu provavelmente através da redução da oviposição diretamente no solo e do ressecamento dos ovos sobre a palha e resultou em menor porcentagem de nódulos furados, com conseqüente aumento no número e peso de nódulos, no peso de raiz e na produção de grãos. Os consórcios com milho ou com caupi não reduziram a infestação de feijoeiro por C. arcuata, mas a aplicação da cobertura morta antes da infestação reduziu os danos causados pelas larvas aos nódulos e favoreceu a FBN e a produtividade.The bean leaf beetle Cerotoma arcuata is a legume leaf eater and its larvae feed on roots and also nodules where nitrogen fixation occurs. The attack of larvae to nodule may result in more damage to the bean crop than the consumption of leaves by adults. This study was conducted under field conditions to test the effects of C. arcuata infestation on Phaseolus bean with or without straw mulching or intercropped with maize or cowpea. Nodulation, growth and grain production when intercropping with cowpea did not differ from the control. The insect barrier formed by the maize’s high density failed, probably due to the early infestation by C. arcuata, as well as shading by the rows of maize, thereby reducing grain yield. Consumption of nodules was higher on the Phaseolus bean with or without intercropping than on the treatment with straw mulching. The physical barrier imposed by straw mulch probably acted by reducing oviposition directly on soil and drying the eggs laid above the straw, resulting in a smaller percentage of punctured nodules and consequently increasing nodule number and dry weight, root dry weight and grain yields. Intercropping with maize and cowpea did not reduce Phaseolus bean infestation by C. arcuata but straw mulching applied before infestation reduced damage caused by larvae to the nodules, increasing N2 fixation and grain yields.

The objective of this research was to evaluate the effect of four legume tree species in a Brachiaria brizantha cv. Marandu pasture on soil macrofauna density and diversity, in a low natural fertility soil. The tree leguminous species introduced in the pasture were Pseudosamanea guachapele, Mimosa artemisiana, Mimosa tenuiflora, and Enterolobium contortisiliquum. The macrofauna sampling consisted in collecting six soil monoliths with 25 cm x 25 cm x 30 cm under tree canopies or in a transect in the single Brachiaria pasture. The densities varied from 602 individuals.m-2 under the canopy of E. contortisiliquum to two individuals.m-2 in the single pasture. The largest group richness was found under M. tenuiflora canopy (ten groups), followed by P. guachapele (nine groups), E. contortisiliquum (seven groups) and M. artemisiana (six groups). The leguminous species influence was related to N content and to C:N ratio of leaf material. M. artemisiana and M. tenuiflora favored the occurrence of Oligochaeta and Coleoptera larvae, while under the P. guachapele and E. contortisiliquum canopies Formicidae activity was more intense. KEY-WORDS: Soil macrofauna; sivipastoral systems; soil quality. O objetivou deste trabalho foi avaliar o efeito de quatro espécies leguminosas arbóreas, em uma pastagem de Brachiaria brizantha cv. Marandu, com dois anos de estabelecimento, sobre a densidade e diversidade da macrofauna de um planossolo de baixa fertilidade natural. As espécies arbóreas introduzidas na pastagem foram: Pseudosamanea guachapele, Mimosa artemisiana, Mimosa tenuiflora e Enterolobium contortisiliquum. A amostragem da macrofauna consistiu na retirada de seis monolitos de solo com 25 cm x 25 cm x 30 cm sob a copa das árvores ou em um transecto na pastagem solteira. As densidades variaram de 602 indivíduos.m-2 sob a copa de E. contortisiliquum a dois indivíduos.m-2 na pastagem sem árvores. A maior riqueza de grupos foi encontrada sob a copa de M. tenuiflora (dez grupos), seguida de P. guachapele (nove grupos), E. contortisiliquum (sete grupos) e M. artemisiana (seis grupos). A influência das leguminosas esteve relacionada principalmente aos teores de N e à relação C:N do material foliar. M. artemisiana e M. tenuiflora favoreceram a presença de Oligochaeta e larvas de Coleoptera, enquanto sob a copa de P.guachapele e E. contortisiliquum a atividade de Formicidae foi mais intensa. PALAVRAS-CHAVE: Macrofauna do solo; sistemas silvipastoris.

The interception of the rainfall by the forest canopy has great relevance to the nutrient geochemistry cycle in low fertility tropical soils under native or cultivated forests. However, little is known about the modification of the rainfall water quality and hydrological balance after interception by the canopies of eucalyptus under pure and mixed plantations with leguminous species, in Brazil. Samples of rainfall (RF), throughfall (TF) and stemflow (SF) were collected and analyzed in pure plantations of mangium (nitrogen fixing tree -NFT), guachapele (NFT) and eucalyptus (non-nitrogen fixing tree -NNFT) and in a mixed stand of guachapele and eucalyptus in Seropédica, State of Rio de Janeiro, Brazil. Nine stemflow collectors (in selected trees) and nine pluviometers were randomly disposed under each stand and three pluviometers were used to measure the incident rainfall during 5.5 months. Mangium conveyed 33.4% of the total rainfall for its stem. An estimative based on corrections for the average annual precipitation (1213 mm) indicated that the rainfall's contribution to the nutrient input (kg ha-1) was about 8.42; 0.95; 19.04; 6.74; 4.72 and 8.71 kg ha-1 of N-NH4+, P, K+, Ca+2, Mg+2 and Na+, respectively. Throughfall provided the largest contributions compared to the stemflow nutrient input. The largest inputs of N-NH4+ (15.03 kg ha-1) and K+ (179.43 kg ha-1) were observed under the guachapele crown. Large amounts of Na+ denote a high influence of the sea. Mangium was the most adapted species to water competitiveness. Comparatively to pure stand of eucalyptus, the mixed plantation intensifies the N, Ca and Mg leaching by the canopy, while the inputs of K and P were lower under these plantations.A interceptação da chuva pela copa das florestas tem grande relevância no ciclo biogeoquímico de nutrientes nos solos de baixa fertilidade sob florestas nativas e plantadas. Entretanto, pouco se sabe sobre as modificações na qualidade dessa água e no balanço hidrológico após a interceptação pela copa do eucalipto sob condições de plantios puros e mistos com leguminosas, no Brasil. Amostras de água de chuva (RF), de precipitação interna (TF) e de escoamento pelo tronco (SF), foram coletadas e analisadas quimicamente em plantios puros de mangium (espécie fixadora de nitrogênio atmosférico - EFN), guachapele (EFN) e eucalipto (espécie não fixadora de nitrogênio - ENFN) e consorciados com guachapele e eucalipto, em Seropédica, Rio de Janeiro. Nove coletores de escoamento pelo tronco (colocados em árvores), nove pluviômetros posicionados ao acaso nos plantios e três fora da influência deles foram utilizados no monitoramento durante 5,5 meses. A mangium direcionou 33,4% do total precipitado para o seu tronco. Uma estimativa baseada na correção da média anual precipitada na área (1.213 mm) indicou uma contribuição no aporte de nutrientes (kg ha-1) de 8,42; 0,95; 19,04; 6,74; 4,72; e 8,71 kg ha-1 dos elementos N-NH4+, P, K+, Ca+2, Mg+2 and Na+, respectivamente. A precipitação interna participou com a maior parte da contribuição, em comparação com o escoamento pelo tronco. Os maiores aportes de N-NH4+ (15,03 kg ha-1) e K+ (179,43 kg ha-1) foram observados sob as copas de guachapele em plantio puro. Elevada quantidade de Na+ denota influencia do mar próximo à área experimental. A mangium foi a espécie adaptada à competição por água. Comparativamente ao plantio puro de eucalipto, o plantio misto intensificou a lixiviação de N, Ca e Mg da copa, enquanto o de K e o P aportaram em menores quantidades nesse plantio.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito na transferência de N proveniente de três leguminosas arbóreas para o capim Survenola (Híbrido entre Digitaria setivalva e D. valida) amostrado em cinco distâncias (D1- 50cm do caule; D2- metade do raio da projeção da copa; D3- uma vez o raio da projeção da copa; distâncias estas correspondentes às áreas de influência das copas; e D4- uma vez e meia o raio da projeção da copa; D5- duas vezes o raio da projeção da copa; distâncias correspondentes às áreas fora das copas e consideradas como testemunhas). Duas espécies arbóreas, Dalbergia nigra (Jacarandá da Bahia) e Enterolobium contorsiliquum (Orelha de Negro), são nodulíferas e fixam N simbioticamente, enquanto que Peltophorum dubium (Angico Canjiquinha) é uma espécie não-nodulífera. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado em parcela subdividida, com três repetições, em que a árvore representou a parcela e as cinco distâncias as subparcelas. Determinou-se a abundância natural de 15N(delta15N,‰) com o auxílio do espectrômetro de massa Finnigan Mat, modelo Delta plus, da Embrapa Agrobiologia. Os valores de delta15N (‰) na parte aérea do capim Survenola indicaram que a maior influência das árvores como fornecedoras de N para a gramínea se deu na área mais próxima ao tronco. Nos tratamentos com Dalbergia nigra e Enterolobium contortisiliquum, a gramínea apresentou valores crescentes de delta15N com o aumento da distância do raio de projeção da copa, indicando o efeito da reciclagem do N2 fixado por estas duas leguminosas. O nitrogênio na gramínea derivado das espécies arbóreas variou entre 0 e 38%, dependendo da espécie e da distância consideradas. Houve um decréscimo de transferência de N da leguminosa para o capim Survenola com o aumento da distância em relação ao tronco das espécies arbóreas. A transferência de N da leguminosa para a gramínea foi de 29,9; 37,7 e 28% do total acumulado pelo capim Survenola, equivalente a 22,0; 16,7 e 8,2kg ha-1 de N para Enterolobium contortisiliquum, Dalbergia nigra e Peltophorum dubium, respectivamente.This research was aimed at evaluating the effect on the transference of N from legume trees to Survenola grass (Hybrid between Digitaria setivalva e D. valida). Two of legume trees are N fixers, Dalbergia nigra (Jacarandá da Bahia) and Enterolobium contortisiliquum (Orelha de Negro), while Peltophorum dubium (Angico Canjiquinha) does not form nodules. Samples of Survenola grass were taken from D1) 50cm from trunk; D2) half of the canopy’s projection ray; D3) canopy’s projection ray; D4) one and a half of the canopy’s projection ray; D5) twice the canopy’s projection ray, which were considered control. The experiment was set up in a completely randomized split plot design, with three repetions, where each tree was treated as plot and the five sampling distances the subplots. The natural 15N abundance (delta15N, ‰) analysis was carried out using the mass spectrometer Delta Plus, Finnigan Mat, of Embrapa Agrobiologia. The delta15N values (‰) from the Survenola grass shoot clearly indicated that the contribution of N fixed occurred mainly closer to the legume trees trunks Dalbergia nigra and Enterolobium contortisiliquum presented greater delta15N values with the increase in distance of the canopy’s projection ray, indicating the recycling effect of the fixed N2 by the two legume trees. The grass N content derived from the legume trees varied from 0 to 38% but depended on leguminous species and distance. The N transferred from the legumes to the Survenola grass decreased with the sampling distance from the trunks of the tree species. The maximum N transfered from legumes to the grass was 29.9; 37.7 and 27.7% of the total N accumulated by Survenola grass, which was equivalent to 22.0; 16.7 and 8.2kg ha-1 of N for Enterolobium contortisiliquum, Dalbergia nigra e Peltophorum dubium, respectively.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito na transferência de N proveniente de três leguminosas arbóreas para o capim Survenola (Híbrido entre Digitaria setivalva e D. valida) amostrado em cinco distâncias (D1- 50cm do caule; D2- metade do raio da projeção da copa; D3- uma vez o raio da projeção da copa; distâncias estas correspondentes às áreas de influência das copas; e D4- uma vez e meia o raio da projeção da copa; D5- duas vezes o raio da projeção da copa; distâncias correspondentes às áreas fora das copas e consideradas como testemunhas). Duas espécies arbóreas, Dalbergia nigra (Jacarandá da Bahia) e Enterolobium contorsiliquum (Orelha de Negro), são nodulíferas e fixam N simbioticamente, enquanto que Peltophorum dubium (Angico Canjiquinha) é uma espécie não-nodulífera. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado em parcela subdividida, com três repetições, em que a árvore representou a parcela e as cinco distâncias as subparcelas. Determinou-se a abundância natural de 15N(delta15N,‰) com o auxílio do espectrômetro de massa Finnigan Mat, modelo Delta plus, da Embrapa Agrobiologia. Os valores de delta15N (‰) na parte aérea do capim Survenola indicaram que a maior influência das árvores como fornecedoras de N para a gramínea se deu na área mais próxima ao tronco. Nos tratamentos com Dalbergia nigra e Enterolobium contortisiliquum, a gramínea apresentou valores crescentes de delta15N com o aumento da distância do raio de projeção da copa, indicando o efeito da reciclagem do N2 fixado por estas duas leguminosas. O nitrogênio na gramínea derivado das espécies arbóreas variou entre 0 e 38%, dependendo da espécie e da distância consideradas. Houve um decréscimo de transferência de N da leguminosa para o capim Survenola com o aumento da distância em relação ao tronco das espécies arbóreas. A transferência de N da leguminosa para a gramínea foi de 29,9; 37,7 e 28% do total acumulado pelo capim Survenola, equivalente a 22,0; 16,7 e 8,2kg ha-1 de N para Enterolobium contortisiliquum, Dalbergia nigra e Peltophorum dubium, respectivamente.

Avaliou-se a ocorrência de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) em tanques contendo resíduo da mineração de bauxita cultivados com espécies arbóreas inoculadas com Glomus clarum Nicol. & Schenck e Gigaspora margarita Becker & Hall na fase de viveiro. Acacia holosericea A. Cunn. ex G. Don juntamente com Sesbania virgata (Cav.) Pers. ou uma mistura de várias espécies foram transplantadas em tanques contendo resíduo de bauxita. Coletaram-se amostras de resíduos em agosto/1998 (estação seca) e abril/1999 (estação chuvosa), extraíram e identificaram-se os esporos de FMAs. Determinaram-se a densidade dos esporos de FMAs, a densidade relativa, a freqüência de ocorrência de cada espécie por período de amostragem e o índice de abundância e freqüência (IAF). A densidade dos esporos e a diversidade das espécies de FMAs foram baixas sob ambas as coberturas. Um maior número de esporos de Glomus clarum, e alto IAF, foram detectados no substrato cultivado com Acacia holosericea e Sesbania virgata na época seca. Isto também ocorreu em ambas as áreas na época chuvosa. Não foram encontrados esporos de Gigaspora margarita em ambas as áreas, nas duas épocas. Independentemente da inoculação, verificaram-se esporos de Archeospora leptoticha (Schenck & Smith) Morton & Redecker, Entrophospora colombiana Spain & Schenck, Acaulospora mellea Spain & Schenck e Glomus macrocarpum Tulasne & Tulasne em abundância.The establishment of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) was evaluated in two areas of bauxite mining residue planted to tree species inoculated with Glomus clarum Nicol. & Schenck and Gigaspora margarita Becker & Hall in the nursery phase. Acacia holosericea A. Cunn. ex G. Don and Sesbania virgata (Cav.) Pers. and a mixture of several tree species were transplanted to deposits of containing bauxite mining residue. In August, 1998 (dry season) and April, 1999 (rainy season) residue samples were collected and AMF spores extracted and identified. AMF spore density, relative density, frequency of occurrence of each AMF species per sampling period and abundance and frequency index (AFI) were estimated. Spore density and AMF diversity were low in both areas. A greater number of Glomus clarum spores and high AFI were found in bauxite residue grown to A. holosericea and S. virgata in the dry season. This was also detected in both areas in the rainy season. Spores of Gigaspora margarita were not detected in both areas and sampling periods. Independent of AMF inoculation, a large number of spores of Archeospora leptoticha (Schenck & Smith) Morton & Redecker, Entrophospora colombiana Spain & Schenck, Acaulospora mellea Spain & Schenck and Glomus macrocarpum Tulasne & Tulasne was detected.

Larvas de 2° instar de Cerotoma arcuata foram avaliadas em relação à susceptibilidade aos fungos entomopatogênicos Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae e a bactéria Bacillus thuringiensis com as toxinas Cry3. Os insetos adultos foram mantidos em gaiolas e alimentados com plântulas de feijão (Phaseolus vulgaris L.) e as larvas em "gerbox" com cotilédones de plântulas de feijão recém-germinadas. Das oito estirpes de B. bassiana avaliadas, CG 156 e CG 213 causaram 100% de mortalidade das larvas, as duas estirpes de M. anisopliae CG 210 e CG 321 foram patogênicas, eliminando 80 e 100% das larvas de C. arcuata, e, das cinco estirpes de B. thuringiensis testadas, o isolado CG 940 causou 70% de mortalidade das larvas.Second instar larvae of Cerotoma arcuata were evaluated concerning the susceptibility to fungi Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae and Bacillus thuringiensis strains containing Cry3 toxin. Adults of C. arcuata were kept in large cages and fed on bean seedlings and the larvae were reared in ‘gearbox’ feeding on germinated Phaseolus bean cotyledons. Strains CG 156 and CG 213 of B. bassiana killed 100% of the insect larvae and strains CG 210 and CG 321 of M. anisopliae killed 80 and 100% of the insect larvae. Strain CG 940 of B. thuringiensis killed 70% of the insect larvae.

O objetivo deste trabalho foi analisar, por meio de métodos de análise de variância multivariada, o comportamento de 16 espécies de leguminosas arbóreas, introduzidas em pastagem estabelecida de Brachiaria decumbens, a partir de mudas pequenas e em presença de animais, em quatro épocas do ano, em Seropédica, RJ. Nove variáveis relacionadas ao comprimento e ao número de brotos das mudas, antes e após o pastejo dos animais, foram utilizadas nas avaliações. As diferenças estatísticas entre as médias da variável canônica principal, pelo teste de Scott-Knott, indicaram a formação de quatro agrupamentos, tendo-se destacado o grupo formado pelos tratamentos Mimosa tenuiflora nas 3ª e 4ª avaliações. Diferenças entre as médias dos tratamentos, para cada variável, calculadas por meio de intervalos de confiança de Bonferroni, mostraram que o maior comprimento e o maior número de brotos na muda, após o pastejo, foram encontrados na M. tenuiflora. Esta leguminosa é indicada para ser introduzida, com maior probabilidade de sucesso, nas pastagens de B. decumbens na região, sem a proteção das mudas e em presença de gado.The objective of this work was to analyse, by means of multivariate variance analysis, the behaviour of 16 leguminous tree species introduced into pastures of Brachiaria decumbens from unprotected young plants and under grazing, in four periods of the year, in Seropédica, RJ, Brazil. Nine variables, related to length and to number of sprouting, before and after animal grazing, were used for the evaluation. The statistical difference of the means of the principal canonical variable, calculated by the Scott-Knott test, indicated the formation of four groups, and the Mimosa tenuiflora group stood out at the 3rd and 4th evaluations. Difference among treatment means for each variable, calculated by Bonferroni confidence intervals, showed that the greatest sprouting length and the highest number of sprouting, after grazing, were found in M. tenuiflora. This leguminous species is indicated to be introduced into B. decumbens pasture of the region, with higher probability of success, without protection of the young plants and under grazing.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de três leguminosas arbóreas sobre a densidade e a diversidade de macrofauna de um Argissolo Vermelho-Amarelo, de baixa fertilidade natural. Duas espécies fixadoras de nitrogênio atmosférico, a orelha-de-negro (Enterolobium contortisiliquum) e o jacarandá-da-baía (Dalbergia nigra), e uma não-fixadora, o angico-canjiquinha (Peltophorum dubium), foram consorciadas em pastagem de capim survenola (híbrido interespecífico entre Digitaria setivalva e Digitaria valida), tendo por testemunha pasto a pleno sol. Formicidae foi o grupo mais abundante em todos os tratamentos, sendo seguido por Oligochaeta, com 47% nos tratamentos com leguminosas e 23% no pasto a pleno sol. Os maiores valores em diversidade de fauna foram obtidos nas amostragens sob as copas das leguminosas fixadoras de N2. A análise multivariada de agrupamento mostrou que o consórcio formado com orelha-de-negro apresentou grupos de fauna bastante semelhantes ao do consórcio formado com jacarandá-da-baía. De acordo com a análise multivariada de correspondência, as leguminosas arbóreas contribuíram para aumentar a densidade de alguns grupos de fauna, principalmente Oligochaeta, Coleoptera, Araneae e Formicidae.The objective of this work was to evaluate the effect of tree legume species on the density and diversity of macrofauna of a Red Yellow Argisol with low natural fertility. Two nitrogen-fixing trees, orelha-de-negro (Enterolobium contortisiliquum) and jacarandá-da-baía (Dalbergia nigra), and one non nitrogen-fixing tree, angico-canjiquinha (Peltophorum dubium), were intercropped with survenola grass (an interspecific hybrid of Digitaria setivalva and Digitaria valida), having pasture at full sun as control. Formicidae was the most abundant group, followed by Oligochaeta with 47% in the legume treatments and 23% in the pasture at full sun. The largest values for the fauna diversity were obtained in samplings under the canopy of nitrogen-fixing tree legumes. The cluster analysis showed that the intercropping with orelha-de-negro presented soil fauna groups quite similar to the ones under jacarandá-da-baía. According to the correspondence multivariate analysis, the tree legumes contributed to an increase in the density of some fauna groups, mainly Oligochaeta, Coleoptera, Araneae and Formicidae.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a composição das comunidades de FMAs em áreas revegetadas com Acacia mangium após a mineração de bauxita na região de Porto Trombetas, PA. Foram coletadas amostras de solo compostas nos períodos seco e chuvoso, em áreas revegetadas com Acacia mangium, que receberam inóculos de Glomus clarum e Gigaspora margarita, com 1 e 5 anos de idade. Os solos foram revegetados sem a reposição do horizonte superficial orgânico. Os esporos dos fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) foram extraídos e identificados através de suas características morfológicas. Analisou-se a densidade de esporos e de espécies em cada amostra, a densidade relativa e a freqüência de ocorrência de cada espécie por período de amostragem, além do índice de abundância e freqüência (IAF). Sob o plantio de mudas de A. mangium, a densidade de esporos de FMAs foi elevada e aumentou com a idade, enquanto o número de espécies não variou. Glomus clarum produz alta densidade de esporos na fase inicial do plantio e declina com o tempo, e Gigaspora margarita não esporula nas condições edafoclimáticas locais. A maioria das espécies de FMA não apresenta o mesmo padrão de esporulação nos períodos seco e chuvoso. The objective of this work was to monitor the establishment of Gigaspora margarita and Glomus clarum in reclaimed areas after the bauxite mining in Porto Trombetas, PA, Brazil. Soil samples were collected during the dry and rainy periods under one and five-year-old Acacia mangium trees grown from seedlings that had been inoculated with Glomus clarum and Gigaspora margarita. The exposed subsoil was managed without replacing the organic soil layer. FMA spores were extracted and identified through their morphologic characteristics. Spore density and frequency of each species were determined in each sampling The index of abundance and frequency (IAF) were estimated for all samples. Under A. mangium the arbuscular micorrhizae fungi (AMF) spore density was high and increased with age, whereas the number of species was constant. Glomus clarum had the highest density whereas Gigaspora margarita the lowest. Most of the AMF fungi showed different patterns of sporulation during the rainy and dry seasons.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a composição das comunidades de FMAs em áreas revegetadas com Acacia mangium após a mineração de bauxita na região de Porto Trombetas, PA. Foram coletadas amostras de solo compostas nos períodos seco e chuvoso, em áreas revegetadas com Acacia mangium, que receberam inóculos de Glomus clarum e Gigaspora margarita, com 1 e 5 anos de idade. Os solos foram revegetados sem a reposição do horizonte superficial orgânico. Os esporos dos fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) foram extraídos e identificados através de suas características morfológicas. Analisou-se a densidade de esporos e de espécies em cada amostra, a densidade relativa e a freqüência de ocorrência de cada espécie por período de amostragem, além do índice de abundância e freqüência (IAF). Sob o plantio de mudas de A. mangium, a densidade de esporos de FMAs foi elevada e aumentou com a idade, enquanto o número de espécies não variou. Glomus clarum produz alta densidade de esporos na fase inicial do plantio e declina com o tempo, e Gigaspora margarita não esporula nas condições edafoclimáticas locais. A maioria das espécies de FMA não apresenta o mesmo padrão de esporulação nos períodos seco e chuvoso.The objective of this work was to monitor the establishment of Gigaspora margarita and Glomus clarum in reclaimed areas after the bauxite mining in Porto Trombetas, PA, Brazil. Soil samples were collected during the dry and rainy periods under one and five-year-old Acacia mangium trees grown from seedlings that had been inoculated with Glomus clarum and Gigaspora margarita. The exposed subsoil was managed without replacing the organic soil layer. FMA spores were extracted and identified through their morphologic characteristics. Spore density and frequency of each species were determined in each sampling The index of abundance and frequency (IAF) were estimated for all samples. Under A. mangium the arbuscular micorrhizae fungi (AMF) spore density was high and increased with age, whereas the number of species was constant. Glomus clarum had the highest density whereas Gigaspora margarita the lowest. Most of the AMF fungi showed different patterns of sporulation during the rainy and dry seasons.

This study is a comparison of the holorganic horizons (L and F) and hemiorganic horizons (A11 and A12) of 7-years-old stands of Eucalyptus grandisand Acacia mangium, in the region of the Tabuleiro Forest, in Linhares, EspSanto, Brazil. In the soil under A. mangium, the stocks of organic matter in the L and F horizons were higher, and the C/N ratio was lower, due to the high nitrogen content of the leaf material. The same was observed for the A horizon chemical properties: the C and nutrients concentrations of the soil fine fraction were higher under A. mangium. The comparison of the C and nutrient concentrations between the A11 and A12 horizons and between the aggregate fraction and fine fraction showed similar trends in both sites. In both plantations, the C and nutrient concentrations were higher in A 11 than in A12 horizons, and the soil aggregate fraction had higher concentration of nutrients than the soil fine fraction. Nevertheless, the percentage of aggregates in the soil matrix was much higher in A. mangium than in E. grandis. These results show that in this superficially sandy soil (Argissolo Amarelo Distrofico - Ultisol), the organic matter is the most important way of keeping nutrients, and that the aggregate fraction can be the most effective way of avoiding nutrient loss to the deeper soil horizons. In this context, A. mangium provides better conditions for restoring the soil fertility and soil biodiversity, thus providing better sustainability of the cropping systems than E. grandis. © 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o aporte de nutrientes pela deposição de serapilheira em uma área degradada, que sofreu empréstimo de solo, após dez anos da sua revegetação com as leguminosas arbóreas: Mimosa caesalpiniifolia (sabiá), Acacia auriculiformis (acácia) e Gliricidia sepium (gliricídia); e outra área vizinha, um fragmento da mata Atlântica em crescimento secundário (capoeira). O trabalho foi realizado no campo experimental da Embrapa-Agrobiologia, Km 47, Seropédica, Rio de Janeiro. Na amostragem, utilizaram-se coletores circulares do material formador da serapilheira com área de 0,25 m², determinando-se os teores de nutrientes (N, P, K, Ca e Mg) e polifenóis. A quantidade de serapilheira depositada foi influenciada pelas espécies de leguminosas utilizadas na revegetação, variando de 5,7 Mg ha -1 ano-1 de matéria seca (MS), onde predominava gliricídia, até 11,2 Mg ha-1 ano-1 , na faixa formada pela sabiá com contribuição do material de acácia. A deposição na capoeira foi de 9,2 Mg ha-1 ano-1 de MS. O material de gliricídia foi o mais rico em nutrientes (N, P, Ca e Mg) e o que apresentou os menores teores de polifenóis; qualitativamente formou a serapilheira mais favorável ao processo de decomposição. O aporte de nutrientes correlacionou-se com a quantidade de serapilheira depositada. Na revegetação, o aporte anual de nutrientes, em kg ha-1 ano-1 , variou: para o N, de 130 a 170; para o P, de 4,9 a 7,9; para K, de 24 a 31; para o Ca, de 150 a 190, e para o Mg, de 28,6 a 40,0. Estes valores foram similares ou superiores aos observados para a capoeira, que foram para o N, 140, para o P, 4,9, para o Ca, 110, e para o Mg, 31,7, exceto para o K, 63. A revegetação com leguminosas, em áreas degradadas, adiciona, relativamente, em pouco tempo, grande quantidade de matéria orgânica e N por meio da produção de serapilheira, favorecendo a ciclagem de nutrientes e o processo de recuperação. The aim of this work was to evaluate the nutrient input through litterfall, in one area degraded by soil remotion, replanted with ten-year-old nitrogen-fixing legume trees Acacia auriculiformis (acácia), Gliricidia sepium (gliricídia), and Mimosa caesalpiniifolia (sabiá) and another neighbor area with a secondary growth Atlantic forest ("capoeira") fragment. The experiment was carried out at the Embrapa - Agrobiologia research station, Km 47, Seropédica, State of Rio de Janeiro, Brazil. The litterfall was quantified in litter traps with an area of 0.25 m²; nutrients and polyphenols of the litter components were determined. The litterfall quantity varied according to the legume tree species, reaching a dry mass (DM) of 5.7 Mg ha-1 year-1 where gliricídia predominated, and 11.2 Mg ha-1 year-1 under sabiá land cover including some litterfall from acácia. The litterfall production under "capoeira" was 9.2 Mg ha-1 year-1 . The gliricídia litterfall showed the lowest polyphenol concentration and was richest in nutrients (N, P, Ca, and Mg), representing the most favorable litter quality for decomposition processes. The nutrient input was correlated with the amount of litterfall. The annual nutrient input in kg ha-1 year-1 ranged from 130-170 for N, 4.9-7.9 for P, 24-31 for K, 150-190 for Ca, and 29-40 for Mg. These values are similar or superior to those observed in "capoeira" which are 140 for N, 4.9 for P, 110 for Ca, and 31.7 for Mg, except for 63 for K. Land revegetation with legume trees added large quantities of organic matter and N to the system through litterfall in a relatively short time, improving nutrient cycling and the rehabilitation process.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a deposição de serapilheira e a transferência de N associada às folhas e folíolos desse resíduo em plantios puros e consorciado de guachapele (Pseudosamanea guachapele) e eucalipto (Eucalyptus grandis), aos sete anos de idade, em Seropédica, RJ. No ano de avaliação (2000/2001) a deposição anual de serapilheira nos diferentes plantios não diferiu significativamente 12,75 Mg ha-1 (guachapele); 11,84 Mg ha-1 (eucalipto) e 12,44 Mg ha-1 (consorciado). Mesmo com pequena participação na composição da serapilheira em plantio consorciado (11% do total depositado), a leguminosa proporciona redução no tempo médio de residência dos resíduos no solo de 0,3 ano, comparativamente ao plantio puro de eucalipto.The litter deposition and nitrogen content on litter leaves were studied on seven years old pure and 1 1 mixed stand of guachapele (Pseudosamanea guachapele)and eucalyptus (Eucalyptus grandis). There was no difference in litter deposition among species in pure or mixed crop 12.75 Mg ha-1 for guachapele, 11.84 Mg ha-1 for the eucalyptus and 12.44 Mg ha-1 for the mixed crop. The legume three contribution to the mixed stand was only 11% of the total, but reduced by 0.3 year the time of residue residence on the soil.

A resposta de Acacia mangium Willd (mangium) e Sclerolobium paniculatum Vogel (tachi) à inoculação de fungos micorrízicos arbusculares (FMA), oriundos de áreas em recuperação após a extração de bauxita, foi avaliada em experimento com delineamento inteiramente casualizado, com 14 tratamentos (duas espécies leguminosas e sete tipos de solo) e três repetições. Avaliou-se o número de esporos no solo, a colonização micorrízica, a matéria seca total, o P acumulado, a dependência micorrízica das mudas, e a abundância e a freqüência de espécies. O número de propágulos infectivos (NPI) foi estudado em delineamento em blocos casualizados, com oito diluições de solo inóculo, cinco repetições e uma planta isca (Brachiaria decumbens Stapf). Utilizou-se substrato da mistura de um Planossolo mais areia lavada e fosfato de rocha araxá (0,60 g/kg). O número de esporos aumentou em função do tempo de cobertura das leguminosas. A colonização micorrízica foi mais intensa no tachi. Os valores de matéria seca dessa espécie foram inferiores aos de mangium, que por sua vez extraiu em torno de seis vezes mais P do substrato. Em geral, mangium, ao contrário do tachi, foi facultativa à presença dos FMA, sugerindo sua utilização na recuperação de áreas degradadas sem inoculação prévia. Dentre as 39 espécies de FMA identificadas, Glomus macrocarpum Tul. & Tul. apresentou maior índice de abundância e freqüência (IAF) e maior NPI, destacando-se entre as espécies pioneiras, ao passo que outras apareceram apenas em estádios sucessionais mais avançados das áreas em recuperação.The responses of Acacia mangium Willd (mangium) and Sclerolobium paniculatum Vogel (tachi) to arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) inoculation collected from areas under reclamation after bauxite mining, was evaluated in an completely randomized design distributed in 14 treatments (two legume, species and seven soil types), with three replicates. Evaluated were the number of spores in the soil, the mycorrhizal colonization, the total dry matter, accumulated P, the mycorrhizal dependence of the seedlings and the abundance and the frequency of species. The number of infective propagules (NIP) was studied in a randomized block design, with eight dilutions of soil inoculum, five replicates and a trap plant (Brachiaria decumbens Stapf). Substratum of a Planosol, mixed with washed sand (1:1 v:v), and phosphate of rock Araxá (0.60 g/kg) was used. The number of spores increased in function of time covering of legumes. The mycorrhizal colonization was more intense in tachi. The values of dry matter of that species were inferior to the mangium, that extracted six times larger P of substratum. In general, mangium, contrary to tachi, was facultative to presence of AMF, suggesting the use in degraded areas without previous inoculation. Among the 39 species of identified AMF, Glomus macrocarpum Tul. & Tul. showed higher index of abundance and frequency (IAF) and higher NIP, standing among pioneering species, while others appeared only under more developed forest of the areas in reclamation.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade infectiva das espécies de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) e relacionála com o número mais provável (NMP) de propágulos infectivos e número de esporos extraídos diretamente do campo. Amostras de solo foram coletadas em áreas degradadas pela mineração de bauxita com cobertura de 2, 6, 12 e 16 anos após revegetação e em uma área de floresta primária, em Porto Trombetas, PA. Os esporos de FMA foram extraídos e identificados taxonomicamente por suas características morfológicas. A maioria das espécies apresentou comportamento diferente nas áreas em estudo. Glomus macrocarpum foi a que apresentou infectividade mais rápida e alto potencial infectivo, nos solos das cinco áreas estudadas. Esta espécie também apresentou alto NMP de propágulos e alto número de esporos em todas as áreas estudadas. A capacidade infectiva das espécies não está relacionada com a densidade de propágulos. As espécies de FMA possuem diferentes graus de tolerância às condições de solo e se comportaram de maneira diferente de acordo com a idade da revegetação.The objective of this work was to evaluate the infective capacity of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) species and relate it to the most probable number (MPN) of infective propagules and number of spores extracted directly from the field. Soil samples were taken from areas degraded by bauxite mining, 2, 6, 12 and 16 years after reforestation and from an area of primary forest. The spores were extracted and morphologically identified. Most of the species had different behavior for the areas of study. Glomus macrocarpum showed fast infectivity in soils with high infective potential, independently of the soil origin. This species also showed high MPN values of infective propagules and high number of spores in all areas. The infective capacity of the species did not relate to the density of infective propagules. AMF species have different degrees of tolerance to the soil conditions and they behaved in different ways, according to the age of the revegetation.

The biomass accumulation and the distribution of nutrients in the different components of the aerial parts (leaves, branch, bark, and wood) of pure and mixed stands of guachapele [Pseudosamanea guachapele (Kunth) Harms] and eucalyptus (Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden) were quantified in Seropedica, Rio de Janeiro State, Brazil. Mixed stands had the highest production of stem tissue (204 m3/ha), in contrast with the pure plantations of each species (78.1 m3/ha for guachapele and 199 m3/ha for the eucalyptus). Total dry biomass of eucalyptus was 1.6 times more than that of guachapele in monoculture and 6.8 times larger than that in the mixed stands. The eucalyptus had 10% less biomass in mixed stands than in pure stands. Despite production of less biomass, the guachapele had more nutrient uptake, accumulating, as a pure stand, 484.68 kg/ha of nitrogen (N), 35.0 kg/ha of phosphorus (P), 274.5 kg/ha of potassium (K), 223.8 kg/ha of calcium (Ca), and 40.7 kg/ha of magnesium (Mg). The eucalyptus p...

O experimento foi realizado com o objetivo de estudar a possibilidade de aumentar a concentração de fósforo e de potássio nas sementes de soja (Glycine max (L.) Merrill), cv. EMBRAPA 66, utilizando três métodos de embebição (contato com substrato úmido, imersão em solução e imersão em solução a vácuo) e as concentrações de KH2PO4: 0, 50, 100, 150 e 200 mM. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial (métodos de embebição x concentrações de solução), com quatro repetições. As determinações dos conteúdos de P e K nas sementes e as avaliações de germinação e vigor foram realizadas imediatamente após o procedimento e após a secagem. Os métodos da imersão e da imersão a vácuo proporcionam 14% de acúmulo de P nas sementes de soja. Os métodos de embebição e as concentrações de KH2PO4 não aumentam o teor de K das sementes de soja. O método do substrato úmido provoca menor prejuízo à qualidade fisiológica inicial das sementes. A secagem das sementes acentua os danos causados pelos métodos de imersão e imersão a vácuo.

O experimento foi realizado com o objetivo de estudar a possibilidade de aumentar a concentração de fósforo e de potássio nas sementes de soja (Glycine max (L.) Merrill), cv. EMBRAPA 66, utilizando três métodos de embebição (contato com substrato úmido, imersão em solução e imersão em solução a vácuo) e as concentrações de KH2PO4: 0, 50, 100, 150 e 200 mM. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial (métodos de embebição x concentrações de solução), com quatro repetições. As determinações dos conteúdos de P e K nas sementes e as avaliações de germinação e vigor foram realizadas imediatamente após o procedimento e após a secagem. Os métodos da imersão e da imersão a vácuo proporcionam 14% de acúmulo de P nas sementes de soja. Os métodos de embebição e as concentrações de KH2PO4 não aumentam o teor de K das sementes de soja. O método do substrato úmido provoca menor prejuízo à qualidade fisiológica inicial das sementes. A secagem das sementes acentua os danos causados pelos métodos de imersão e imersão a vácuo.The experiment was carried out to study the possibility to increase the phosphorus and potassium contents in soybean seeds (Glycine max (L.) Merrill) cv. EMBRAPA 66, using three methods of soaking (moist substrate, immersion and immersion under vacuum) and the KH2PO4 concentrations: 0, 50, 100, 150 and 200 mM. The experimental design was a factorial (methods of soaking x KH2PO4 concentrations) replicated four times. Phosphorus and potassium contents, seed vigor and germination were determined just after soaking and after drying at room conditions. Soaking the seeds in immersion and immersion under vacuum resulted in 14% increase in the P concentration in the soybean seeds. The methods of soaking and KH2PO4 concentrations did not increase the K concentrations in the soybean seeds. Soaking the seeds in moist substrate caused less damage to their physiological quality. Drying the seeds accentuates the damages caused by the imbibition methodology.

Summary • Nodulated legumes in some of the flooded and seasonally flooded areas of the Pantanal Mato-Grossense wetlands in Brazil are described here. • In the permanently flooded lakes (baias) of the Caracara national park Discolobium pulchellum, Mimosa pellita, Sesbania exasperata and Vigna lasiocarpa (syn. Phaseolus pilosus) were the most abundant, whereas close to Corumba, at the edges of the river Paraguai, Neptunia spp. were also common. Adaptations that allow these legumes to fix N2 in a flooded environment included a floating growth habit, aerenchyma and nodulated adventitious roots. • By contrast, Aeschynomene spp. (A. ciliata, A. denticulata, A. fluminensis, and A. sensitiva) were the dominant nodulated legumes in the seasonally flooded pastures of Nhumirim. • Stem-nodulation was commonly observed, particularly on seasonally flooded Aeschynomene and seasonal/permanently flooded Discolobium spp., but also, in a modified form, on floating stems of V. lasiocarpa. The structures of stem and/or root nodules on Aeschynomene spp., Discolobium leptophyllum and V. lasiocarpa are described in detail, and nodulation by D. leptophyllum and Neptunia pubescens is reported for the first time.

In spite of the normally low content of organic matter found in sandy soils, it is responsible for almost the totality of cation exchange capacity (CEC), water storage and availability of plant nutrients. It is therefore important to evaluate the impact of alternative forest exploitation on the improvement of soil C and N accumulation on these soils. This study compared pure and mixed plantations of Eucalyptus grandis and Pseudosamanea guachapele, a N2-fixing leguminous tree, in relation to their effects on soil C and N stocks. The studied Planosol area had formerly been covered by Panicum maximum pasture for at least ten years without any fertilizer addition. To estimate C and N contents, the soil was sampled (at depths of 0-2.5; 2.5-5.0; 5.0-7.5; 7.5-10.0; 10.0-20.0 and 20.0-40.0 cm), in pure and mixed five-year-old tree plantations, as well as on adjacent pasture. The natural abundance 13C technique was used to estimate the contribution of the soil organic C originated from the trees in the 0-10 cm soil layer. Soil C and N stocks under mixed plantation were 23.83 and 1.74 Mg ha-1, respectively. Under guachapele, eucalyptus and pasture areas C stocks were 14.20, 17.19 and 24.24 Mg ha-1, respectively. For these same treatments, total N contents were 0.83; 0.99 and 1.71 Mg ha-1, respectively. Up to 40 % of the soil organic C in the mixed plantation was estimated to be derived from trees, while in pure eucalyptus and guachapele plantations these same estimates were only 19 and 27 %, respectively. Our results revealed the benefits of intercropped leguminous trees in eucalyptus plantations on soil C and N stocks. Apesar de os teores de matéria orgânica serem normalmente baixos em solos arenosos, ela é responsável por quase a totalidade da CTC, armazenamento de água e disponibilidade de nutrientes desses solos. A avaliação de sistemas de exploração florestais alternativos, com vistas em incrementar a acumulação de C e N, devem ser incentivados. Este estudo compara plantios puros e mistos de Eucalyptus grandis e Pseudosamanea guachapele, leguminosa fixadora de N2, em relação os estoques de C e N do solo. Os plantios foram realizados em áreas anteriormente manejadas com Panicum maximum num Planossolo, que, por pelo menos dez anos, não recebeu qualquer fertilizante. Para estimar o C e o N estocado, foram retiradas amostras das camadas de 0-2,5; 2,5-5,0; 5,0-7,5; 7,5-10,0; 10,0-20,0 e 20,0-40,0 cm tanto nos plantios puros e mistos, quanto na área de pasto. A técnica da abundância natural do 13C foi utilizada na estimativa do C originado das árvores nos 10 cm superficiais. Os estoques de C e N, no plantio misto atingiu valores de 23,83 e 1,74 Mg ha-1, respectivamente. Nos puros, de guachapele e eucalipto, e no pasto os estoques de C estimados foram de 14,20; 17,19 e 24,24 Mg ha-1, respectivamente. Para os mesmos tratamentos, os estoques de N foram estimados em 0,83; 0,99 e 1,71 Mg ha-1, respectivamente. Mais de 40 % do C do solo sob o plantio misto foram estimados como sendo derivados das árvores, enquanto nos plantios puros de eucalipto e guachapele, a contribuição do C das árvores ficou em 19 e 27 %, respectivamente. Esses resultados evidenciam que a presença da leguminosa no plantio consorciado aumenta os estoques de C e N do solo.

Muitos aspectos ecológicos envolvidos nas interações entre espécies leguminosas e estirpes de rizóbio têm sido facilmente entendidos com o emprego de técnicas que utilizam genes marcadores. A introdução de um gene marcador específico tem se mostrado altamente viável para análises dessas interações. Os genes marcadores são capazes de codificar para produtos que podem ser facilmente identificados ou medidos, especialmente, enzimas que podem atuar em diferentes substratos, fornecendo produtos coloridos ou fluorescentes facilmente detectáveis. De uma maneira geral, os genes marcadores têm sido utilizados em diferentes aspectos da ecologia microbiana, como nos estudos de competição entre estirpes de rizóbio, expressão de genes simbióticos, colonização da rizosfera e raízes, entre outros. Em todos esses estudos, os genes repórteres precisam ser introduzidos no genoma alvo através de um plasmídeo ou por inserção cromossomal. Nesta revisão, são enfatizados, principalmente, os diversos usos e aplicações de genes marcadores nos estudos de ecologia microbiana, com ênfase no sistema GUS (b-glucuronidase).Many of the ecological aspects involved with the interactions between legume species and rhizobia strains have been made easily to understood with the use of reporter gene techniques. The introduction of a specific reporter gene in an organism has shown to be highly efficient to analyze such interactions. These reporter genes generally code for products that can be easily identified or measured, mainly enzymes that can act on a variety of substrates, supplying colored or fluorescent detectable products. In general, the marker genes have been used in different aspects of microbial ecology, as in the competition studies among rhizobia strains, symbiotic gene expression, rhizosphere and root colonization, among others. In all studies, the marker genes need to be introduced into the genome by a plasmid or through a chromosomal insert. The present review focus, mainly, on the diverse use and applications of marker genes on ecological microbial studies with emphasis on the GUS gene system (b-glucuronidase).

The first steps of molecular signal exchange between the bean plant and its Rhizobium spp. microsymbionts were studied. The effects on nodulation of the addition of seed exudates of two different leguminous tree plants, Mimosa flocculosa or Leucaena leucocephala, in the presence of R. tropici, R. etli or R. leguminosarum bv. phaseoli were studied. The expression of nod genes was also measured "in vitro" by the activity of s-glucuronidase on different genetically modified strains possessing the fusion nodA::gusA, using as inducers seed exudates from both leguminous trees. In general, a very complex interaction among the different inducers was observed. Seed exudates, both from Mimosa and Leucaena, led to a significant raise on initial nodulation of the bean plant when inoculated with the strain of R. etli CFN 42 but not when inoculated with R. tropici or R. leguminosarum bv. phaseoli. Mixed beans and Mimosa seed exudates presented a sinergistic effect on the expression of nod genes, measured by the activity of s-glucuronidase, on strains of R. tropici (CIAT 899/pGUS 32, F 98.5/pGUS 32) and R. etli (CFN 42/pGUS 32). The addition of nitrogen did decrease common bean nodulation except when the plants were inoculated with the strain CIAT 899 (R. tropici) and supplied with seed exsudates from M. flocculosa.

An experiment was conducted in the greenhouse to evaluate the effects of seed phosphorus (P) concentration on growth, nodulation, and nitrogen (N) and P accumulation of three common bean (Phaseolus vulgaris L.) cultivars. Seeds were produced under low or high soil P levels, and soaked, or not, in 200 mM KH2PO4 solution. The experiment had a 3×3×2×2 factorial block design: three cultivars (ICA Col 10103, Carioca and Honduras 35), three levels of applied P (15, 30 and 45 mg P kg−1 soil), two native seed P concentrations, and two seed soaking treatments. Plants were harvested at flowering. Soaked seeds increased the number, dry mass and P content of nodules, but did not affect plant growth. Plants originated from seeds with high native P concentration presented higher shoot dry mass and nodule number and mass at every soil P level, and were less responsive to increased soil P supply, than plants from low seed P. In plants from seeds with high P, soil P levels did not alter significantly root dry mas...

Biodiversity, nutrient cycling and energy flux are the bases for sustainability of any system. Among the essential nutrients for plant growth, N is the most expensive and energy-consuming, and potentially is an environmental pollutant. Mixed crops with N2-fixing trees (NFTs) have been thought to maintain biodiversity and sustainability of systems in the tropics. However, most of the empirical knowledge and scientific research done with NFTs have taken for granted that all legume species nodulate and fix N under field conditions without inoculation or without supplementing phosphorus, the most common limiting essential nutrient for legumes in the tropics. In the last few years, surveys on nodulation of legume tree species and selection of highly efficient rhizobial strains for legume trees have received more attention. More than 600 species have been observed for their nodulation status in Brazil and from their nodules approximately 2400 rhizobial strains have been isolated. From 44 legume species with potential uses in the different agrosystems, efficient N2-fixing rhizobia have been selected and are available for inoculant production. New species of rhizobia or bradyrhizobia have been described and large collections of isolates are being developed. Useful legume tree species may contribute around 12 tons of dry litter and 190 kg of N ha−1 y−1 to renovate degraded soil. These studies have prompted use of nodulated and mycorrhizal legume trees to revegetate poor or depleted soils with the goal of restoring their fertility. Experiments with native and introduced legume tree species have been successful in revegetating exposed subsoil, open mining areas and acidic residues from bauxite mining without addition of organic soil. However, supplements of rock phosphate, gypsum, micronutrients and potassium are required.

Damage by Cerotoma arcuata Olivier to Phaseolus vulgaris L. grown in the greenhouse was evaluated. In 1 experiment, the addition of 2 or 4 pairs of adult C. arcuata at the 1st or 2nd trifoliate growth stage resulted in ≈50% losses in seed yields. By using physical barriers in a 2nd experiment, the effect of adult feeding on leaves was separated from the effect of larval feeding on nodules and root in the soil. When C. ancuata larvae were given access to roots and nodules, 2 pairs of adults were sufficient to decrease the numbers, dry weights and activity of the nodules formed, causing a reduction in yield. There was no decrease in nodulation or yield when access of larvae to the nodules was impeded. The decrease in N2 fixation caused by consumption of nodules by C. arcuata larvae was more deleterious to plant growth and yield than the defoliation imposed by the adults.