ABSTRACT Vermiculite mining residues, although of low solubility, contain nutrients such as calcium, magnesium, and potassium at concentrations that allow their agricultural use. Beneficial bacteria can increase the solubility of this waste and its efficiency. The objective of the present study was to evaluate the influence of bio-inoculation of vermiculite residue, associated with cattle manure, on the release of nutrients and initial growth of maize. A completely randomized design was performed in a greenhouse with seven treatments and four replications. The treatments were: T1 - soil without fertilization; T2 - soil fertilized with soluble sources of nutrients (conventional fertilization); T3 - application of vermiculite residue (VR); T4 - VR enriched with cattle manure (CM); T5 - VR + CM with Bacillus subtilis; T6 - VR + CM + B. amyloliquefaciens, and T7 - VR + CM +B. subtilis + B. amyloliquefaciens). Regardless of the use of cattle manure or beneficial microorganisms, vermiculite mining waste increased the availability of Ca and K in the soil, but was not able to match the soluble sources of nutrients. Mining waste associated with cattle manure and beneficial microorganisms (B. subtilis and B. amyloliquefaciens) increased microbial activity and enhanced the release of available calcium for maize. VR increased the growth and the dry mass production of maize compared to the non-fertilized soil, but was consistently inferior to conventional fertilizer.

RESUMO Os resíduos da mineração de vermiculita, embora de baixa solubilidade, contêm nutrientes como cálcio, magnésio e potássio em concentrações que permitem seu uso agrícola. Bactérias benéficas podem aumentar a solubilidade deste resíduo e sua eficiência. Objetivou-se avaliar a influência da bioinoculação do resíduo de vermiculita, associado ao esterco bovino, na liberação de nutrientes e no crescimento inicial do milho. Foi realizado delineamento inteiramente casualizado em casa de vegetação com sete tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos foram: T1 - solo sem adubação; T2 - solo adubado com fontes solúveis de nutrientes (fertilização convencional); T3 - aplicação de resíduo de vermiculita (VR); T4 - VR enriquecido com esterco bovino (CM); T5 -VR+CM com Bacillus subtilis; T6 - VR + CM + B. amyloliquefaciens e T7 - VR + CM + B. subtilis + B. amyloliquefaciens). O VR aumentou a disponibilidade de Ca e K no solo, porém seu desempenho foi inferior às fontes solúveis. Independentemente da utilização de esterco bovino ou de microrganismos benéficos, os resíduos da mineração de vermiculita aumentaram a disponibilidade de Ca e K no solo, mas não foram capazes de igualar as fontes solúveis de nutrientes. Os resíduos de mineração associados ao esterco bovino e aos microrganismos benéficos (B. subtilis e B. amyloliquefaciens) aumentaram a atividade microbiana e aumentaram a liberação de cálcio disponível para o milho. Os resíduos da mineração de vermiculita aumentaram o crescimento e a produção de massa seca do milho em comparação ao solo não fertilizado, mas foram consistentemente inferiores ao fertilizante convencional.

Resumo Em todo o mundo, a agricultura convencional faz uso extensivo de pesticidas. Embora os efeitos dos herbicidas sejam relativamente bem conhecidos em termos de impactos ambientais em organismos não-alvo, há pouca evidência científica sobre os impactos de resíduos de herbicidas em artrópodes aquáticos de áreas de conservação tropicais. Este estudo avalia pela primeira vez a toxicidade dos herbicidas ametryn, atrazine e clomazone sobre o inseto aquático Limnocoris submontandoni (Hemiptera: Naucoridae). A concentração letal (LC50) de herbicidas foi avaliada para esses insetos, bem como o efeito dos herbicidas nos tecidos e testículos dos insetos. A LC50 estimada foi de 1012,41, 192,42 e 46,09 mg/L para clomazone, atrazine e ametryn, respectivamente. Alterações nos espermatócitos e espermátides foram observadas sob o efeito de atrazine, e efeitos na espermatogênese foram observados para algumas concentrações de clomazone, com aparente recuperação após um curto período de tempo. Nossos resultados fornecem informações úteis sobre os efeitos de resíduos de herbicidas em sistemas aquáticos. Essas informações podem ajudar a minimizar o risco de efeitos reprodutivos de longo prazo em espécies não-alvo que foram negligenciadas anteriormente em estudos de ecotoxicologia.

Abstract Worldwide, conventional agriculture makes extensive use of pesticides. Although the effects of herbicides are relatively well known in terms of environmental impacts on non-target organisms, there is very little scientific evidence regarding the impacts of herbicide residues on aquatic arthropods from tropical conservation areas. This study evaluates for the first time the toxicity of the herbicides ametryn, atrazine, and clomazone on the aquatic insect Limnocoris submontandoni (Hemiptera: Naucoridae). The lethal concentration (LC50) of herbicides was evaluated for these insects, as well as the effect of the herbicides on the insects’ tissues and testicles. The estimated LC50 was 1012.41, 192.42, and 46.09 mg/L for clomazone, atrazine, and ametryn, respectively. Spermatocyte and spermatid changes were observed under the effect of atrazine, and effects on spermatogenesis were observed for some concentrations of clomazone, with apparent recovery after a short time. Our results provide useful information on the effects of herbicide residues in aquatic systems. This information can help minimize the risk of long-term reproductive effects in non-target species that have been previously overlooked in ecotoxicology studies.

Resumo Em uma escala global o Sorghum bicolor (L.) é uma das culturas mais importantes, ocupando o quinto lugar entre todos os cereais. É cultivada na África, Ásia, Oceania e Américas, onde serve como fonte de alimento e ração para humanos e animais, respectivamente. No entanto, a produção é limitada por vários fatores, incluindo pragas e doenças. Entre as pragas que atacam o sorgo, Schizaphis graminum (Rondani), comumente chamado de pulgão verde dos cereais, é a praga mais destrutiva do sorgo. O dano de S. graminum ao sorgo é agravado pelo déficit hídrico que favorece sua ocorrência. Informações limitadas sobre a distribuição espacial da praga e seus inimigos naturais impedem o desenvolvimento de estratégias de manejo ecologicamente corretas. Portanto, o objetivo desta pesquisa foi determinar a distribuição espaço-temporal de S. graminum e seu inimigo natural Coccinella septempunctata (L.) durante a fase vegetativa e reprodutiva da cultura por meio de análise geoestatística. A distribuição espaço-temporal de S. graminum foi influenciada pelo estágio de desenvolvimento do sorgo, paisagem circundante e presença de seu principal predador C. septempunctata. Além disso, a abundância de C. septempunctata foi influenciada pela densidade de S. graminum. Os resultados deste estudo são necessários para o desenvolvimento de estratégias sustentáveis de manejo de pragas contra S. graminum.

Abstract At the global level, Sorghum bicolor (L.), is one of the most important crops, which ranks fifth among all cereals. It is cultivated in Africa, Asia, Oceania and the Americas, where it serves as a source of food and feed for humans and animals, respectively. However, production is constrained by several factors including pests and diseases. Among the pests that are known to attack Sorghum, Schizaphis graminum (Rondani), commonly called the green cereal aphid, is the most destructive pest of sorghum. S. graminum damage to sorghum is worsen by water deficit which favors its occurrence. Limited information on the spatial distribution of the pest and its natural enemies impedes the development of ecologically friendly management strategies. Therefore, the objective of this research was to determine the spatiotemporal distribution of S. graminum and its natural enemy Coccinella septempunctata (L.) during the vegetative and reproductive stage of the crop using geostatistical analysis. The spatiotemporal distribution of S. graminum was influenced by Sorghum development stage, surrounding landscape, and presence of its main predator C. septempunctata. Moreover, the abundance of C. septempunctata was influenced by the density of S. graminum. The findings from this study are required for developing sustainable pest management strategies against S. graminum.

ABSTRACT Given the quantitative scarcity of low-salinity water resources in the Brazilian semi-arid region, it is necessary to use water with a high concentration of salts. Thus, identifying salt-stress tolerant cultivars of crops is an alternative for expanding irrigated agriculture. The objective of this study was to evaluate the tolerance of passion fruit cultivars as a function of irrigation water electrical conductivity. The experimental design was randomized blocks, in a 5 × 3 factorial scheme, whose treatments consisted of the combination of five values of electrical conductivity of irrigation water - ECw (0.3, 1.1, 1.9, 2.7, and 3.5 dS m-1) and three sour passion fruit cultivars (BRS GA1, BRS SC1, and SCS437, with three replicates. Electrical conductivity of water from 0.3 dS m-1 reduces the relative water content, gas exchange, and the number of fruits and increased electrolyte leakage in the leaf blade of passion fruit plants, at 153 days after transplantation. The passion fruit cultivars BRS GA1, BRS SC1, and SCS437 were classified as sensitive, with threshold electrical conductivity of water of 0.3, 1.0, and 0.3 dS m-1, respectively.

RESUMO Diante da escassez quantitativa de recursos hidrícos de baixa salinidade no semiárido do brasileiro, fez-se necessário a utilização de águas com alta concentração de sais. Assim, a identificação de cultivares tolerantes ao estresse salino é uma alternativa para expansão da agricultura irrigada. Neste contexto, objetivou-se com este trabalho avaliar a tolerância de cultivares de maracujazeiro-azedo em função da condutividade elétrica da água de irrigação. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, em esquema fatorial 5 × 3, cujos tratamentos consistiram da combinação de cinco valores de condutividade elétrica da água de irrigação - CEa (0,3; 1,1; 1,9; 2,7 e 3,5 dS m-1), e três genótipos de maracujazeiro-azedo (BRS GA1, BRS SC1 e SCS437), com três repetições. A condutividade elétrica da água a partir de 0,3 dS m-1 diminuiu o conteúdo relativo de água, as trocas gasosas, o número de frutos, a produção por planta e aumentou o extravasamento de eletrólitos no limbo foliar das plantas de maracujazeiro-azedo, aos 153 dias após o transplantio. As cultivares de maracujazeiro-azedo BRS GA1, BRS SC1 e SCS437 foram classificadas como sensíveis à condutividade elétrica da água, com os níveis de salinidade limiar de 0,3; 1,0 e 0,3 dS m-1, respectivamente.

Abstract Ceramic compounds with complex cubic perovskite structures have shown to be promising materials for encapsulations for temperature sensors in the petroleum industry due to their high mechanical resistance and chemical inertness to the corrosive environment of crude oil. In this work, ceramic compounds were produced by solid-state calcination and the X-ray diffraction analysis verified the formation of the compound Sr2NiZrO6 with the ordered complex cubic perovskite structure of the A2BB’O6 type. The sintered Sr2NiZrO6 compound was characterized by scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy, and Vickers microhardness. The chemical stability of the compound was verified through the structural, microstructural, and mechanical characterization of the specimens after 60 days of immersion in crude oil. The results showed that the compound did not present changes in the structure and did not suffer a chemical attack on its surface, thus presenting suitable properties for use as encapsulation for temperature sensors in oil wells.

Abstract The possibility of recycling solid wastes in the production of geopolymers and advanced ceramic products has received special attention recently. This work investigated the feasibility of replacing a high amount (70-90 wt%) of metakaolin with roof tile waste (CW) in the production of Na-geopolymer composites. Additionally, the influence of this alternative material, in the phase transformations and properties evolution (elastic modulus, compressive strength, porosity, density, and linear shrinkage) of the prepared compositions after distinct thermal treatments (40-1000 °C) was evaluated. The results showed that the incorporation of CW powder into the geopolymeric compositions enhanced their thermal and mechanical properties up to 1000 °C. The best performance was reached when using 80 wt% of the selected waste, which led to ceramic specimens with high crystallinity (presenting quartz, hematite, and albite phases), compressive strength (39.6 MPa), suitable linear shrinkage (-7.4%), and improved thermal stability (without visual cracks) after firing at 1000 °C.

ABSTRACT The objective of this study was to evaluate the physiological indices of sour passion fruit under brackish water irrigation strategies and potassium fertilization. The study was carried out under field conditions in São Domingos, PB, Brazil, using a randomized block design in a 6 × 2 factorial scheme, with treatments consisting of six brackish water irrigation strategies (irrigation with moderately saline (1.3 dS m-1) water throughout the crop cycle - WS; irrigation with high-salinity (4.0 dS m-1) water in the vegetative stage - VE; flowering stage - FL; fruiting stage - FR; successively in the vegetative/flowering stages - VE/FL; and vegetative/fruiting stages - VE/FR) and two doses of potassium (207 and 345 g K2O per plant per year, corresponding, respectively, to 60 and 100% of recommendation), with four replicates and three plants per plot. Irrigation with water of 4.0 dS m-1 reduced the osmotic and water potentials in the leaf blade, synthesis of chlorophylls a and b, transpiration, and instantaneous carboxylation efficiency of sour passion fruit, regardless of the development stage. Salt stress in the vegetative, flowering, fruiting, and successively in the vegetative/flowering and vegetative/fruiting stages increases intercellular electrolyte leakage in sour passion fruit. Fertilization with 100% of the K recommendation increased stomatal conductance, CO2 assimilation rate, and instantaneous water use efficiency of sour passion fruit cv. BRS GA1 under irrigation with water of 1.3 dS m-1 throughout the crop cycle.

RESUMO Objetivou-se com este estudo avaliar os índices fisiológicos do maracujazeiro-azedo sob estratégias de irrigação com água salobra e adubação potássica. A pesquisa foi desenvolvida em condições de campo em São Domingos, PB, Brasil, utilizando-se o delineamento de blocos casualizados em esquema fatorial 6 × 2, sendo os tratamentos constituídos de seis estratégias de irrigação com águas salobras (irrigação com água de moderada salinidade (1,3 dS m-1) durante todo ciclo - WS; irrigação com água de alta salinidade (4,0 dS m-1) na fase vegetativa - VE; floração - FL; frutificação - FR; nas fases sucessivas vegetativa/floração - VE/FL; e vegetativa/frutificação - VE/FR) e duas doses de potássio (207 e 345 g de K2O por planta por ano, correspondendo a 60 e 100% da recomendação), com quatro repetições e três plantas por parcela. A irrigação com água de 4,0 dS m-1 diminuiu o potencial osmótico e hídrico no limbo foliar, a síntese de clorofila a e b, a transpiração e a eficiência instantânea de carboxilação do maracujazeiro-azedo, independente da fase de desenvolvimento. O estresse salino na fase vegetativa, floração, frutificação e de forma sucessiva nas fases vegetativa/floração e vegetativa/frutificação aumenta o extravasamento de eletrólitos no maracujazeiro-azedo. A adubação com 100% da recomendação de K aumentou a condutância estomática, a taxa de assimilação de CO2 e a eficiência instantânea no uso da água do maracujazeiro-azedo cv. BRS GA1 sob irrigação com água de 1,3 dS m-1 durante todo ciclo de cultivo.

In this work, cellulose-based composite biofilms doped with silver nanoparticles (AgNPs) have been produced by eco-friendly process. The AgNPs were synthesized from Ilex paraguariensis with an average size of 45 nm, a characteristic plasmon band at 450 nm and zeta potential of -23 mV. The biofilm has been synthesized by casting method, using different volumes of AgNPs suspension with glycerol plasticizing agent (T6-T10) or not (T1-T5). The AgNPs were successfully incorporated into the biofilms, which was confirmed by scanning electron microscopy. The mechanical and optical structural and the antimicrobial properties of the biofilms have been determined. In the presence of AgNPs, the mechanical properties, thermal stability and water vapor barrier of the biofilms have not been altered. However, the addition of glycerol decreased the tensile strength and the modulus of elasticity, in addition to increasing the elongation of the biofilms and the water vapor barrier. The biofilm T10 showed a transmittance of ca. 10%, with high potential to be used as a UV light blocker. Finally, the biofilms doped with AgNPs showed activity against the bacterium Pseudomonas fluorescens. Given the above, this work presented a new biofilm with activity against the bacterium Pseudomonus fluorescens obtained by eco-friendly process.

ABSTRACT While tomatoes can be grown year-round in a greenhouse, the high temperatures of tropical climates are a limitation. As such, cooling the growing environment is key to cultivating tomatoes in controlled environments during summer, but effective cooling systems are expensive and involve high production costs. The use of biostimulants has been reported to increase yield and can mitigate the effects of high temperature on greenhouse-grown tomatoes. Our hypothesis is that biostimulants can improve tomato yield, particularly in the event of stress during cultivation. Our aim was to assess the effects of three biostimulants on greenhouse-grown tomato plants in the summer under a tropical climate. The experiment was conducted in a greenhouse on the Uberaba Campus of the Federal Institute of the Mineiro Triangle (IFTM). We used a completely randomized design consisting of a plot containing five plants, with 1.0 x 0.5 m spacing, an estimated density of 20,000 plants ha-1, and six repetitions. The three biostimulants applied were Alquifishmel®, Booster® and Stimulate®, compared to a control (plants with no biostimulant). Production, fruit quality, yield and plant growth were assessed. All three biostimulants improved yield by more than three metric tons per hectare in relation to the control, primarily due to the larger number of ripe fruits. It is suggested that the biostimulants mitigated heat stress, promoting a larger number of fruits per truss and resulting in higher yield.

RESUMO Embora o tomate possa ser cultivado durante todo o ano em casa de vegetação, as altas temperaturas dos climas tropicais são uma limitação. Assim, resfriar o ambiente de cultivo é fundamental para cultivar tomates em ambientes controlados durante o verão, mas sistemas de resfriamento eficazes são caros e envolvem altos custos de produção. O uso de bioestimulantes tem sido relatado para aumentar a produtividade e pode mitigar os efeitos da alta temperatura em tomateiros cultivados em casa de vegetação. Nossa hipótese é que os bioestimulantes podem melhorar a produtividade do tomateiro, principalmente em caso de estresse durante o cultivo. Nosso objetivo foi avaliar os efeitos de três bioestimulantes em plantas de tomate cultivadas em casa de vegetação no verão sob clima tropical. O experimento foi conduzido em casa de vegetação no Campus Uberaba do Instituto Federal do Triângulo Mineiro (IFTM). Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado com seis repetições, parcela contendo cinco plantas, com espaçamento de 1,0 x 0,5 m e densidade estimada de 20,000 plantas ha-1. Os três bioestimulantes aplicados foram Alquifishmel®, Booster® e Stimulate®, comparados a um controle (plantas sem bioestimulante). Foram avaliados a produção, a qualidade dos frutos, a produtividade e o crescimento das plantas. Todos os três bioestimulantes melhoraram a produtividade em mais de três toneladas por hectare em relação ao controle, principalmente devido ao maior número de frutos maduros. Sugere-se que os bioestimulantes atenuaram o estresse térmico, promovendo maior número de frutos por cacho, o que resultou em maior produtividade.

RESUMO No semiárido brasileiro a ocorrência de fontes de águas com níveis elevados de sais se destaca como fator limitante para produção da maioria das culturas sob condições irrigadas. Desenvolveu-se esta pesquisa com o objetivo de avaliar a qualidade física e química de frutos de maracujazeiro-azedo sob estratégias de irrigação com água salobra e doses de potássio. A pesquisa foi desenvolvida em condições de campo, utilizando-se o delineamento de blocos casualizados em esquema fatorial 6 × 2, sendo os tratamentos constituídos de seis estratégias de irrigação com águas salobras (SE - irrigação com água de 1,3 dS m-1 durante todo ciclo; irrigação com água de 4,0 dS m-1 na fase vegetativa - VE; floração - FL; frutificação - FR; nas fases sucessivas vegetativa/floração - VE/FL; vegetativa/frutificação - VE/FR) e duas doses de potássio 60 e 100% (345 g de K2O por planta por ano) da recomendação, com quatro repetições e três plantas por parcela. A irrigação com água de 4,0 dS m-1 na fase de floração ou quando utilizada de forma contínua na fase vegetativa e de floração reduziu a produtividade e o tamanho dos frutos de maracujazeiro-azedo. Adubação com 60% da recomendação de K proporcionou a produção de frutos de maracujazeiro-azedo com maior diâmetro polar. É viável o cultivo de maracujazeiro-azedo sob irrigação com água de 4,0 dS m-1 nas fases de floração e frutificação e adubação com 60% da recomendação de K sem perdas nos teores de ácido ascórbico e açúcares solúveis totais.

ABSTRACT In the Brazilian semiarid region, the occurrence of water sources with high salt concentrations stands out as a limiting factor for the production of most crops under irrigated conditions. This research was conducted to evaluate the physical and chemical quality of sour passion fruit as a function of brackish water irrigation strategies and potassium doses. The experiment was carried out under field conditions using a randomized block design in a 6 × 2 factorial scheme, consisting of six strategies of irrigation with brackish water (irrigation with water of 1.3 dS m-1 throughout the cycle - WS; irrigation with water of 4.0 dS m-1 in the vegetative stage - VE; flowering stage - FL; fruiting stage - FR; in the successive vegetative/flowering stages - VE/FL; vegetative/fruiting stages - VE/FR) and two potassium doses: 60 and 100% (345 g of K2O per plant per year) of recommendation, with four replicates and three plants per plot. Irrigation with water of 4.0 dS m-1 in the flowering stage or continuously in the vegetative and flowering stages reduced the yield and size of sour passion fruit. Fertilization with 60% of K is recommended for the production of sour passion fruits with greater polar diameter. It is feasible to cultivate sour passion fruit under irrigation with 4.0 dS m-1 of water in the flowering and fruiting stages and fertilization with 60% of the K recommendation without losses in ascorbic acid and total soluble sugars.